Connect with us

Horoscopo

Metano en las plumas de Encelado, la luna de Saturno: ¿posibles signos de vida?

Published

on

Metano en las plumas de Encelado, la luna de Saturno: ¿posibles signos de vida?

Esta impresión artística muestra la nave espacial Cassini de la NASA volando a través de una columna de agua que se cree que brota de la superficie de Encelado, la luna de Saturno. Crédito: NASA

Es probable que un proceso desconocido de producción de metano esté funcionando en el océano escondido bajo la capa helada de la luna de Saturno, Encelado, sugiere un nuevo estudio publicado en Astronomía de la naturaleza por científicos de la Universidad de Arizona y la Universidad de Paris Sciences & Lettres.


Las gigantescas columnas de agua que emergen de Encélado han fascinado durante mucho tiempo a los científicos y al público, inspirando investigaciones y especulaciones sobre el vasto océano que estaría intercalado entre el núcleo rocoso de la luna y su caparazón helado. Vuela a través de las plumas y prueba sus Maquillaje químico, la sonda Cassini detectó una concentración relativamente alta de ciertas moléculas asociadas con respiraderos hidrotermales en el fondo de los océanos de la Tierra, en particular dihidrógeno, metano y dióxido de carbono. La cantidad de metano encontrada en las columnas fue particularmente inesperada.

«Queríamos saber: ¿Podrían los microbios similares a la Tierra que ‘comen’ hidrógeno y producen metano explicar la cantidad sorprendentemente grande de metano detectada por Cassini?», Dijo Regis Ferriere, profesor asociado en el Departamento de Ecología y Ciencia. Biología evolutiva de la Universidad de Arizona y uno de los dos autores principales del estudio. «La búsqueda de estos microbios, conocidos como metanógenos, en el lecho marino de Encelado requeriría misiones de buceo profundo extremadamente difíciles que no se han visto durante varias décadas».

Ferriere y su equipo tomaron una ruta diferente y más fácil: construyeron modelos matemáticos para calcular la probabilidad de que diferentes procesos, incluida la metanogénesis biológica, pudieran explicar los datos de Cassini.

Los autores aplicaron nuevos modelos matemáticos que combinan la geoquímica y la ecología microbiana para analizar los datos de la pluma de Cassini y modelar los posibles procesos que explicarían mejor las observaciones. Concluyen que los datos de Cassini son consistentes con la actividad microbiana de los respiraderos hidrotermales o con procesos que no involucran Forma de vida pero son diferentes a los conocidos en la Tierra.

En la Tierra, la actividad hidrotermal ocurre cuando el agua de mar fría se filtra en el fondo del océano, fluye a través de la roca subyacente y pasa cerca de una fuente de calor, como una cámara de magma, antes de escupir nuevamente en el agua a través de respiraderos hidrotermales. En la Tierra, el metano se puede producir por actividad hidrotermal, pero a un ritmo lento. La mayor parte de la producción proviene de microorganismos que aprovechan el desequilibrio químico del hidrógeno producido hidrotermalmente como fuente de energía y producen metano a partir del dióxido de carbono en un proceso llamado metanogénesis.

El equipo examinó la composición de la columna de Encelado como el resultado final de varios procesos químicos y físicos que tienen lugar dentro de la luna. Primero, los investigadores evaluaron qué producción de hidrógeno hidrotermal coincidiría mejor con las observaciones de Cassini, y si esa producción podría proporcionar suficiente «alimento» para sustentar una población similar a la Tierra de metanógenos hidrogenotróficos. Para ello, desarrollaron un modelo para la dinámica poblacional de un hipotético metanógeno hidrogenotrófico, cuyo nicho térmico y energético se modeló a partir de cepas conocidas de la Tierra.

Luego, los autores ejecutaron el modelo para ver si un conjunto dado de condiciones químicas, como la concentración de hidrógeno en el fluido hidrotermal y la temperatura, proporcionarían un entorno adecuado para el crecimiento de estos microbios. También examinaron qué efecto tendría una población microbiana hipotética en su entorno, por ejemplo, en las tasas de fuga de hidrógeno y metano en la columna.

Metano en las plumas de Encelado, la luna de Saturno: ¿posibles signos de vida?

Esta vista en sección transversal de la luna Encelado desde Saturno es una representación artística que muestra la posible actividad hidrotermal que podría tener lugar en y debajo del lecho marino del océano subterráneo de la luna, según los resultados de la misión Cassini de la NASA. Crédito: NASA / JPL-Caltech

«En resumen, no solo pudimos evaluar si las observaciones de Cassini son compatibles con un entorno habitable para la vida, sino que también podríamos hacer predicciones cuantitativas sobre las observaciones esperadas, si la metanogénesis realmente ocurriera en el lecho marino de Encelado», explicó Ferriere.

Los resultados sugieren que incluso la estimación más alta posible de la producción de metano abiótico, o la producción de metano sin ayuda biológica, basada en la química hidrotermal conocida, está lejos de ser suficiente para explicar la concentración de metano medida en las células. Sin embargo, agregar metanogénesis biológica a la mezcla podría producir suficiente metano para coincidir con las observaciones de Cassini.

“Obviamente, no estamos concluyendo que exista vida en el océano de Encelado”, dijo Ferriere. «Más bien, queríamos entender qué tan probable sería que los respiraderos hidrotermales de Encelado pudieran ser habitables por microorganismos similares a la Tierra. Lo más probable es que los datos de Cassini nos digan, de acuerdo con nuestros modelos».

«Y la metanogénesis biológica parece ser compatible con los datos. En otras palabras, no podemos descartar la hipótesis de la vida como altamente improbable. Para rechazar la hipótesis de la vida, necesitamos más datos de las misiones futuras», agregó.

Los autores esperan que su artículo proporcione una guía para que los estudios comprendan mejor las observaciones realizadas por Cassini y que aliente la investigación para dilucidar los procesos abióticos que podrían producir suficiente metano para explicar los datos.

Por ejemplo, el metano podría provenir de la descomposición química de materia orgánica primordial que puede estar presente en el núcleo de Encelado y que podría transformarse parcialmente en dihidrógeno, metano y dióxido de carbono mediante el proceso hidrotermal. Esta hipótesis es muy plausible si resulta que Encelado se formó por la acumulación de material rico en materia orgánica suministrada por los cometas, explicó Ferrière.

“Parte de esto se reduce a la probabilidad de que pensemos que hay diferentes suposiciones al principio”, dijo. «Por ejemplo, si consideramos que la probabilidad de vida en Encelado es extremadamente baja, entonces esos mecanismos abióticos alternativos se vuelven mucho más probables, aunque son muy ajenos a lo que conocemos aquí en la Tierra».

Según los autores, un avance muy prometedor del artículo radica en su metodología, ya que no se limita a sistemas específicos como los océanos interiores de lunas heladas y abre el camino para el procesamiento de datos químicos de planetas fuera del sistema solar como estarán disponibles en las próximas décadas.


Investigadores estudian columnas ricas en metano de Encelado, la luna helada de Saturno


Más información:
Antonin Affholder et al, análisis bayesiano de datos de la pluma de Encelado para evaluar la metanogénesis, Astronomía de la naturaleza (2021). DOI: 10.1038 / s41550-021-01372-6

Proporcionado por
Universidad de Arizona

Cita: Metano en las plumas de la luna Encelado de Saturno: ¿posibles signos de vida? (2021, 7 de julio) recuperado el 7 de julio de 2021 de https://phys.org/news/2021-07-methane-plumes-saturn-moon-enceladus.html

Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte del uso legítimo para fines de estudio o investigación privados, no se puede reproducir ninguna parte sin permiso por escrito. El contenido se proporciona solo a título informativo.

READ  Nuestra luna ha estado alejada de la Tierra durante 2.500 millones de años.

Experiencia en periódicos nacionales y periódicos medianos, prensa local, periódicos estudiantiles, revistas especializadas, sitios web y blogs.

Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Horoscopo

Los ingredientes clave para la vida en la Tierra provienen del espacio, sugiere nueva evidencia

Published

on

Los ingredientes clave para la vida en la Tierra provienen del espacio, sugiere nueva evidencia

Ha surgido nueva evidencia que sugiere que los componentes básicos de la vida fueron traídos a la Tierra primordial desde el espacio mediante meteoritos, un descubrimiento que podría ayudar a los científicos a buscar vida extraterrestre.

Se cree que estos meteoritos fueron restos fracturados de los primeros «asteroides no fundidos», un tipo de planetesimal. Los planetesimales son pequeños cuerpos rocosos que sirvieron como componentes básicos de los planetas rocosos del Sistema Solar, incluida la Tierra. Se formaron hace unos 4.600 millones de años en el disco de polvo y gas que rodeaba al sol naciente, cuando las partículas alrededor de nuestra joven estrella comenzaron a pegarse, acumulando más masa y formando cuerpos cada vez más grandes.

Continue Reading

Horoscopo

El telescopio Hubble captura la gran mancha roja de Júpiter contrayéndose como una bola de estrés

Published

on

El telescopio Hubble captura la gran mancha roja de Júpiter contrayéndose como una bola de estrés

Suscríbase al boletín científico Wonder Theory de CNN. Explora el universo con información sobre descubrimientos fascinantes, avances científicos y mucho más..



cnn

Nuevas observaciones de la Gran Mancha Roja de Júpiter capturadas por el Telescopio Espacial Hubble muestran que la tormenta de 190 años se mueve como gelatina y cambia de forma como una bola de estrés apretada.

Las inesperadas observaciones, realizadas por el Hubble durante 90 días, de diciembre a marzo, muestran que la Gran Mancha Roja no es tan estable como parece, según los astrónomos.

La Gran Mancha Roja, o GRS, es un anticiclón, o gran circulación de vientos en la atmósfera de Júpiter que gira alrededor de un área central de alta presión a lo largo del cinturón de nubes de latitud media sur del planeta. Y la tormenta de larga duración es tan grande (la más grande del sistema solar) que la Tierra podría entrar en ella.

Aunque las tormentas generalmente se consideran inestables, la Gran Mancha Roja ha persistido durante casi dos siglos. Pero los cambios observados en la tormenta parecen estar relacionados con su movimiento y tamaño.

Un lapso de tiempo de las imágenes muestra el vórtice «temblando» como gelatina y expandiéndose y contrayéndose con el tiempo.

Los investigadores describieron la observación en un análisis publicado en La revista de ciencia planetaria y presentado el miércoles en la 56ª Reunión Anual de la División de Ciencias Planetarias de la Sociedad Astronómica Estadounidense en Boise, Idaho.

“Aunque sabíamos que su movimiento varía ligeramente en longitud, no esperábamos ver oscilar también su tamaño. Hasta donde sabemos, esto no se ha identificado antes”, dijo en un comunicado la autora principal del estudio, Amy Simon, científica planetaria del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.

«Esta es realmente la primera vez que tenemos la cadencia de imágenes adecuada del GRS», dijo Simon. “Con la alta resolución del Hubble, podemos decir que el GRS definitivamente entra y sale al mismo tiempo que se mueve cada vez más lento. Fue muy inesperado.

READ  Lanzamiento del cohete Space X y cronograma de lluvia o tormenta del domingo

Los astrónomos han estado observando la icónica característica carmesí durante al menos 150 años y, a veces, las observaciones resultan en sorpresas, incluida la última revelación de que la forma ovalada de la tormenta puede cambiar de tamaño y, a veces, parecer más delgada o más gorda.

Recientemente, un equipo independiente de astrónomos examinó el corazón de la Gran Mancha Roja utilizando el Telescopio Espacial James Webb para capturar nuevos detalles en luz infrarroja. Las observaciones del Hubble se realizaron en luz visible y ultravioleta.

El estudio, publicado el 27 de septiembre en la Revista de investigación geofísica: planetasreveló que la Gran Mancha Roja está fría en el centro, lo que hace que el amoníaco y el agua dentro del vórtice se condensen y creen nubes espesas. El equipo de investigación también detectó gas fosfina en la tormenta, que podría desempeñar «un papel en la generación de estos misteriosos» colores rojos que hacen que la Gran Mancha Roja sea tan emblemática, dijo Leigh Fletcher, coautora del estudio y profesora de ciencias planetarias. en la Universidad de Londres en el Reino Unido. Leicester, en un comunicado de prensa.

Los científicos de la NASA utilizan el ojo agudo del Hubble para rastrear el comportamiento de la tormenta una vez al año como parte del programa Outer Planet Atmospheres Legacy, u OPAL, dirigido por Simon. Los científicos utilizan este programa para observar los planetas exteriores de nuestro sistema solar y observar cómo cambian con el tiempo.

Pero las nuevas observaciones se tomaron por separado como parte de un programa dedicado a estudiar la Gran Mancha Roja con más detalle, observando la evolución de la tormenta durante unos meses, en lugar de una sola instantánea anual.

READ  Nuestra luna ha estado alejada de la Tierra durante 2.500 millones de años.

«Para el ojo inexperto, las nubes rayadas de Júpiter y su famosa tormenta roja pueden parecer estáticas, estables y durar muchos años», dijo Fletcher. “Pero una inspección más cercana revela una variabilidad increíble, con patrones climáticos caóticos tan complejos como cualquier cosa que tengamos aquí en la Tierra. Los científicos planetarios han estado luchando durante años para detectar patrones en esta variación, cualquier cosa que pueda darnos una idea de la física detrás de este complejo sistema.

Fletcher no participó en el nuevo estudio.

La información obtenida de las observaciones del programa de las tormentas más grandes de nuestro sistema solar puede ayudar a los científicos a comprender cómo puede ser el clima en los exoplanetas que orbitan otras estrellas. Este conocimiento puede ampliar su comprensión de los procesos climáticos más allá de los que conocemos en la Tierra.

El equipo de Simon utilizó imágenes de alta resolución del Hubble para examinar en detalle los cambios de tamaño, forma y color de la Gran Mancha Roja.

«Cuando miramos más de cerca, vemos que muchas cosas cambian día a día», dijo Simon.

Los cambios incluyeron un brillo del núcleo de la tormenta a medida que la Gran Mancha Roja alcanza su mayor tamaño a medida que oscila.

«A medida que acelera y desacelera, el GRS empuja contra las ventosas corrientes en chorro al norte y al sur», dijo el coautor del estudio Mike Wong, científico planetario de la Universidad de California en Berkeley, en un comunicado de prensa. «Es como un sándwich en el que las rebanadas de pan se ven obligadas a expandirse cuando hay demasiado relleno en el medio».

READ  HORÓSCOPO: Virgo, es tu turno de mantenerte firme cuando otros comienzan a desmoronarse.

En Neptuno, las manchas oscuras pueden desplazarse por el planeta ya que no hay fuertes corrientes en chorro que las mantengan en su lugar, dijo Wong, mientras que la Gran Mancha Roja está atrapada entre corrientes en chorro en una latitud sur en Júpiter.

Los astrónomos han notado una reducción de la Gran Mancha Roja desde que comenzó el programa OPAL hace una década y predicen que continuará reduciéndose hasta que alcance una forma estable y menos alargada, lo que podría reducir el tamaño de la oscilación de la Gran Mancha Roja.

«En este momento, está demasiado lleno su banda de latitud relativa al campo de viento. Una vez que se estreche dentro de esa banda, los vientos realmente lo mantendrán en su lugar”, dijo Simon.

El seguimiento de los cambios en la tormenta puede ayudar a los científicos a comprender mejor los procesos que tienen lugar en la atmósfera de Júpiter.

El nuevo estudio del Hubble completa aún más las piezas del rompecabezas de la Gran Mancha Roja, dijo Fletcher. Si bien los científicos saben que la deriva de la tormenta hacia el oeste tiene una oscilación inexplicable durante 90 días, el patrón de aceleración y desaceleración no parece cambiar incluso cuando la tormenta amaina, dijo.

«Al observar el GRS durante unos meses, el Hubble demostró que el propio anticiclón cambia de forma junto con esta oscilación», dijo Fletcher. “El cambio de forma es importante porque puede afectar la forma en que el borde del vórtice interactúa con otras tormentas que pasan. Además de las magníficas imágenes del Hubble, este estudio muestra el poder de observar sistemas atmosféricos durante largos períodos de tiempo. Se necesita este tipo de seguimiento para detectar estas tendencias, y está claro que cuanto más se mira, más estructura se ve en esta época caótica.

Continue Reading

Horoscopo

Los científicos descubren un misterioso 'sexto sentido' escondido en los geckos: ScienceAlert

Published

on

Los científicos descubren un misterioso 'sexto sentido' escondido en los geckos: ScienceAlert

Los animales han desarrollado una variedad de sentidos extraordinarios, dignos de los superhéroes. Los científicos ahora han descubierto que los geckos tienen un «sexto sentido» oculto que les permite captar vibraciones profundas y débiles.

Como otros lagartos, los gecos tokay (gecko gecko) tienen una audición especializada para sonidos de frecuencias más altas: son el mas sensible entre 1.600 y 2.000 Hertz, pero puede oír por encima de 5.000 Hertz.

Sin embargo, es sólo cuestión de usar sus viejos oídos normales. Dos investigadores de la Universidad de Maryland en EE.UU. han descubierto que los geckos tokay también pueden utilizar una estructura diferente, normalmente no asociada a la audición, para detectar vibraciones a frecuencias mucho más bajas, entre 50 y 200 Hercios.

El sáculo es una parte del oído interno que desempeña un papel clave en el equilibrio y en el seguimiento de la posición de la cabeza y el cuerpo. Esta estructura se conserva en peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos, pero sólo los dos primeros la utilizaban para oír. Ahora parece que al menos algunos reptiles también pueden hacerlo.

“El oído, tal como lo conocemos, escucha sonidos en el aire” explica catherine carrbiólogo y coautor del nuevo estudio. “Pero este antiguo camino interno, generalmente relacionado con el equilibrio, ayuda a los geckos a detectar vibraciones que pasan a través de medios como el suelo o el agua.

Esta vía existe en anfibios y peces, y ahora hay evidencia de que también se conserva en lagartos. Nuestros hallazgos arrojan luz sobre cómo evolucionó el sistema auditivo desde lo que se ve en los peces hasta lo que se ve en los animales terrestres, incluidos los humanos. »

READ  Nuestra luna ha estado alejada de la Tierra durante 2.500 millones de años.

Carr y el primer autor, el biólogo Dawei Han, estudiado de cerca los cerebros de los geckos tokay y descubrieron que el sáculo está directamente conectado a un grupo de neuronas, llamadas vestibularis ovalis (VeO), en el rombencéfalo.

Estas neuronas VeO no reciben información de otras estructuras del oído interno. Luego, la información se transmite al mesencéfalo auditivo, donde el animal percibiría las vibraciones simultáneamente con el sonido.

Para confirmar el papel del sáculo en la audición, los investigadores utilizaron electrodos de tungsteno para controlar la respuesta de las unidades VeO a las vibraciones a través de una plataforma. Aumentaron lentamente las vibraciones de 10 a 1000 Hertz y descubrieron que las neuronas eran más sensibles a frecuencias entre 50 y 200 Hertz, alcanzando un máximo alrededor de 100 Hertz.

Finalmente, probaron si las unidades VeO simplemente “escuchaban” los sonidos profundos y retumbantes producidos por el dispositivo de vibración a través de los canales auditivos típicos. El equipo entregó estímulos sonoros a los oídos de los animales, en las mismas frecuencias pero a un volumen más alto y, efectivamente, no detectaron respuesta de las unidades VeO.

Ilustración de la configuración experimental y los resultados. (Han y Carr, Informes celulares2024)

Esto convierte al gecko tokay en el primer amniota (el clado que comprende todos los reptiles, aves y mamíferos) que se sabe que utiliza el sáculo para este propósito.

Dicho esto, todavía tienen que encontrar una razón conductual obvia por la cual estos lagartos tienen receptores de vibración específicos en sus cabezas. Los geckos Tokay son criaturas notoriamente ruidosas y sus fuertes llamadas están dentro del rango de frecuencia de su audición habitual. Pero Han y Carr plantean la hipótesis de que podrían utilizarlo para detectar los débiles ruidos del viento, la lluvia y los depredadores.

READ  Astrónomos raros avistaron una estrella en forma de lágrima

Y puede que no sea el único: un estudio rápido reveló estructuras que se parecen al VeO en algunas otras especies de lagartos y serpientes, lo que sugiere que este superpoder podría ser relativamente común entre los reptiles. Según el equipo, se necesitarán más estudios para confirmar esto.

Pero no hay amor por nosotros, los mamíferos. Nuestras conexiones sáculo/rombencéfalo son mucho más débiles y se cree que desempeñan un papel principalmente en la supresión de sonidos autogenerados y el seguimiento de la posición de nuestra cabeza. Pero a los reptiles, este sexto sentido les podría ayudar de varias maneras.

«Se pensaba que muchas serpientes y lagartos eran 'mudos' o 'sordos' en el sentido de que no emitían sonidos o no podían oírlos bien». Dijo Han..

«Pero resulta que potencialmente podrían comunicarse a través de señales vibratorias utilizando esta vía sensorial, lo que realmente cambia la forma en que los científicos piensan sobre la percepción animal en general».

La investigación fue publicada en la revista. Informes celulares.

Continue Reading

Trending