MADRID, 21 Jul. (EUROPA PRESS) -
Una técnica llamada microscopía holográfica digital, que usa láser para grabar imágenes en 3-D, puede ser nuestra mejor opción para detectar microbios extraterrestres en la luna Encelado de Saturno.
Ninguna investigación desde el programa Viking de la NASA a fines de los 70 ha buscado explícitamente la vida extraterrestre, es decir, organismos vivos actualmente. Más bien, el foco ha estado en encontrar agua. Encelado tiene mucha agua, en un océano escondida debajo de una coraza helada que cubre toda la superficie. Pero incluso si la vida microbiana existe allí de alguna manera, la dificultad para los científicos en la Tierra es identificar a los microbios a 790 millones de kilómetros de distancia.
"Es más difícil distinguir entre un microbio y una partícula de polvo de lo que uno pensaría", dice en un comunicado Jay Nadeau, profesor de investigación de ingeniería médica y aeroespacial en la División de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Caltech. "Hay que diferenciar entre el movimiento browniano, que es el movimiento aleatorio de la materia, y el movimiento intencional, auto-dirigido, de un organismo vivo", agrega este experto, cuyas tesis se publican en Astrobiology.
Encelado es la sexta luna más grande de Saturno, y es 100.000 veces menos masiva que la Tierra. Como tal, Encelado tiene una velocidad de escape -la velocidad mínima necesaria para que un objeto sobre la luna escape de su superficie- de sólo 239 metros por segundo. Esa es una fracción de la Tierra, que es un poco más de 11.000 metros por segundo.
La minúscula velocidad de escape de Encelado permite un fenómeno inusual: géiseres enormes, que expulsan el vapor de agua a través de grietas en la concha helada de la luna, salen regularmente al espacio. Cuando la sonda de Saturno Cassini voló por Encelado en 2005, detectó plumas de vapor de agua en la región polar del sur volando partículas heladas a casi 2.000 kilómetros por hora a una altitud de casi 500 kilómetros por encima de la superficie. Los científicos calcularon que hasta 250 kilogramos de vapor de agua se liberaban cada segundo en cada pluma. Desde esas primeras observaciones, se han descubierto más de cien géiseres.
Se cree que esta agua repone el anillo E diáfano de Saturno, que de otro modo se disiparía rápidamente, y fue objeto de un reciente anuncio de la NASA describiendo a Encelado como un "mundo oceánico" que es lo más cerca que hemnos llegado a encontrar un lugar con los ingredientes necesarios para la habitabilidad.
El chorro de agua en el espacio ofrece una rara oportunidad, dice Nadeau. Aunque el aterrizaje en un cuerpo extraño es difícil y costoso, una opción más barata y más fácil podría ser enviar una sonda a Enceladus y pasarla a través de los chorros, donde recogería muestras de agua que podrían contener microbios.
Suponiendo que una sonda lo hiciera, abriría algunas preguntas para ingenieros como Nadeau, que estudia los microbios en ambientes extremos. ¿Podrían los microbios sobrevivir a un viaje en uno de esos chorros? Si es así, ¿cómo podría una sonda recolectar muestras sin destruir esos microbios? Y si se recogen muestras, ¿cómo podrían ser identificadas como células vivas?.
El problema con la búsqueda de microbios en una muestra de agua es que pueden ser difíciles de identificar. "Lo más difícil de las bacterias es que no tienen muchas características celulares", dice Nadeau. Las bacterias son generalmente blob-shaped y siempre minúsculo-más pequeño en diámetro que una hebra del pelo. "A veces es difícil decir la diferencia entre ellos y los granos de arena", dice Nadeau.
Algunas estrategias para demostrar que una mota microscópica es en realidad un microbio vivo implica buscar patrones en su estructura o estudiar su composición química específica. Aunque estos métodos son útiles, deben ser utilizados junto con observaciones directas de microbios potenciales, dice Nadeau.
"Mirar los patrones y la química es útil, pero creo que necesitamos dar un paso atrás y buscar características más generales de los seres vivos, como la presencia del movimiento, es decir, si ves una E. coli, sabes que está vivo -y no, digamos, un grano de arena- por la forma en que se mueve", dice.
En un trabajo anterior, Nadeau sugirió que el movimiento exhibido por muchos organismos vivos podría ser utilizado potencialmente como una biofirma robusta, independiente de la química para la vida extraterrestre. El movimiento de los organismos vivos también puede ser activado o potenciado "alimentando" los electrones de los microbios y viéndolos crecer más activos.
Para estudiar el movimiento de microbios potenciales en las plumas de Enceladus, Nadeau propone el uso de un instrumento llamado microscopio holográfico digital que ha sido modificado específicamente para la astrobiología.
En microscopía holográfica digital, un objeto se ilumina con un láser y se mide la luz que rebota del objeto y se dirige de nuevo a un detector. Esta luz dispersa contiene información sobre la amplitud (la intensidad) de la luz difusa y sobre su fase (una propiedad separada que puede utilizarse para indicar la distancia recorrida por la luz después de ser dispersada). Con los dos tipos de información, una computadora puede reconstruir una imagen tridimensional del objeto, que puede mostrar el movimiento a través de las tres dimensiones.
"La microscopía holográfica digital permite ver y seguir incluso el más pequeño de los movimientos", dice Nadeau, que ya ha probado la tecnología en el agua del Ártico.
