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

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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.

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El nuevo módulo de la estación espacial rusa encendió sus motores por error, empujando a toda la estación a un giro de una hora.

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© Proporcionado por Business Insider
Una captura de pantalla de la transmisión en vivo de la NASA muestra el módulo Nauka acercándose a su puerto en la Estación Espacial Internacional, el 29 de julio de 2021. NASA via Youtube

Un nuevo módulo de la estación espacial rusa funcionó mal después de atracar el jueves. El módulo, llamado Nauka, activó inesperadamente sus propulsores, lo que movió a toda la estación fuera de posición.

El módulo de ciencia tan esperado ya había encontrado varios problemas técnicos en su camino hacia la ISS, pero una vez atracado en la estación espacial el jueves por la mañana, parecía estar claro. Luego, aproximadamente tres horas después de llegar, alrededor de las 12:34 p.m. ET, Nauka de repente comenzó a disparar sus propulsores.

Los astronautas de la ISS dijeron a los controladores de vuelo que estaban viendo algo extraño a través de sus ventanas. El periodista espacial Anatoly Zak fue uno de los primeros en notar sus observaciones.

“También se observan numerosas partículas fuera de la estación que indican una fuga importante de propulsor o un respiradero de gas”, dijo Zak. tuiteó.

En respuesta al problema, los controladores de vuelo comenzaron a disparar propulsores en otras dos partes del lado ruso de la ISS, incluido el módulo de servicio, en lo que llamaron “tira y afloja“para devolver la estación a su posición normal.

A la 1:30 p.m. ET, los controladores de vuelo de la ISS anunciaron que los propulsores de Nauka finalmente habían dejado de disparar y habían recuperado el control del posicionamiento de la estación. Durante esa hora, Nauka había girado la estación 45 grados.

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“Todos los demás sistemas de estaciones están funcionando bien”, dijo la NASA el jueves por la tarde. “Ninguno de los otros apéndices sufrió daños de ninguna manera”.

Una fuga de helio podría ser la causa del mal funcionamiento.



un gran tren largo en una vía con humo subiendo: Un cohete Proton-M que lleva el módulo Nauka despega de la plataforma de lanzamiento de la instalación espacial rusa en Baikonur, Kazajstán, el 21 de julio de 2021. Service Roscosmos / AP Space Agency Press Release


© Servicio de prensa de la Agencia Espacial Roscosmos / AP
Un cohete Proton-M que lleva el módulo Nauka despega de la plataforma de lanzamiento de la instalación espacial rusa en Baikonur, Kazajstán, el 21 de julio de 2021. Servicio de prensa de la agencia espacial Roscosmos / AP

Una pérdida repentina de control sobre la orientación de la estación espacial “no es una ocurrencia común”, dijo la NASA, y agregó que existen procedimientos para abordar tal problema cuando ocurre. A veces, los controladores de vuelo cambian deliberadamente la orientación de la ISS para evitar los desechos espaciales que se aproximan o para facilitar el acoplamiento de una nave espacial a la estación.

La tripulación de la ISS no está en peligro y nunca lo ha estado, según los controladores de vuelo del Centro Espacial Johnson de la NASA. Actualmente, hay dos cosmonautas, Oleg Novitskiy y Pyotr Dubrovnik, a bordo de la estación, así como cinco astronautas: Akihiko Hoshide de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón, Thomas Pesquet de la Agencia Espacial Europea y Shane Kimbrough, Megan McArthur y Mark Vande. Hei de la NASA.

Video: módulo de laboratorio ruso se acopla a la estación espacial (Associated Press)

Módulo de laboratorio ruso se acopla a la estación espacial

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“Es seguro decir que el resto del día no saldrá según lo planeado, por supuesto”, dijo un controlador de vuelo a los astronautas de la ISS el jueves por la tarde. Los controladores les pidieron que revisaran a estribor o al lado derecho de la estación para ver si había algún daño en el exterior de la estación o algún escombros flotantes.

Hasta ahora, los astronautas no han informado de nada malo. Ni siquiera sintieron que la estación se movía durante el incidente, según el director del programa de ISS, Joel Montalbano.

“Le preguntaste a la tripulación: ‘Oye, ¿tembló la estación espacial o algo así? “Y la respuesta fue no”, dijo en una sesión informativa el jueves por la tarde.

Montalbano agregó que “no estaba demasiado preocupado” dado que la velocidad máxima de rotación de la estación era de alrededor de medio grado por segundo.

Aún no está claro qué causó que los motores arrancaran fuera de turno. Maíz Zak escribió que el control de la misión de Rusia descubrió una fuga de gas helio en uno o dos de los tanques de Nauka, que puede haber incluido el funcionamiento de los propulsores.

Alrededor de las 2:15 p.m. ET, los controladores de vuelo rusos confirmaron a la NASA que habían desactivado los propulsores perdidos.

Zak también informó que Nauka ha usado todos los propulsores disponibles para sus propulsores, por lo que no hay posibilidad de otro “tira y afloja”.

Un amarre espectacular



un satélite en el espacio: La Estación Espacial Internacional fotografiada en noviembre de 2018. NASA / Roscosmos


© NASA / Roscosmos
La Estación Espacial Internacional fotografiada en noviembre de 2018. NASA / Roscosmos

Nauka, también conocido como el Módulo de Laboratorio de Usos Múltiples (MLM), originalmente debía lanzarse en 2007, pero problemas técnicos y reparaciones inesperadas resultaron en años de retraso.

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El módulo expande el lado ruso de la ISS, agregando más instalaciones científicas, cuartos para la tripulación y una nueva esclusa de aire para caminatas espaciales. También tiene un nuevo puerto de acoplamiento para naves espaciales rusas.

Pero Nauka no tuvo un viaje orbital fluido. Poco después del lanzamiento el 21 de julio, el Nauka no pudo arrancar sus motores principales y subir a una altitud mayor. Los controladores de la misión rusos tuvieron que ordenar al módulo de 43 pies de largo y 2.5 toneladas que disparara sus propulsores de respaldo para reanudar el rumbo.

Después del acoplamiento exitoso de Nauka el jueves, los dos cosmonautas de la ISS comenzaron a buscar fugas, prepararse para abrir la escotilla del módulo e integrar el módulo en los sistemas informáticos y de energía de la estación.

Pero después de que arrancaron los motores, los controladores de vuelo aconsejaron a la tripulación de la ISS que mantuviera la escotilla cerrada y las ventanas de 1,5 pulgadas de espesor de la estación.

La NASA y la agencia espacial rusa Roscosmos pasarán los próximos días investigando el incidente. Roscosmos dirigirá el análisis de Nauka, mientras que la NASA se centrará en evaluar las estructuras de la estación espacial en busca de signos de daño.

“Mañana echaremos un vistazo rápido al final del día”, dijo Montalbano. “Eso nos dirá si tenemos algún problema que nos preocupe y queremos ir a ver”.

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Horoscopo

A continuación, mostramos cuántas bases de la Fuerza Aérea y el Espacio se ven afectadas por la nueva guía de máscaras del DOD

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Las nuevas directivas del Ministerio de Defensa que exigen la devolución del uso de máscaras en ciertas áreas para todo el personal, independientemente del estado de vacunación COVID-19, tendrán un impacto en la gran mayoría de las instalaciones de la Fuerza Aérea y la Fuerza Aérea. en Estados Unidos, según un análisis de Air Force Magazine.

Casi el 85% de las bases y estaciones de la Fuerza Aérea y la Fuerza Espacial en servicio activo de CONUS en todo el país se encuentran en áreas definidas por los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades como de transmisión “alta” de COVID-19 o “sustancial”, lo que sea más reciente.

El Departamento de Defensa, siguiendo las pautas actualizadas de los CDC, ordenó el 28 de julio a las tropas, civiles, contratistas y otras personas que usen máscaras dentro de las instalaciones del DOD si se encuentran en áreas con alta o alta transmisión.

Desde el 29 de julio el CDC tiene el 66.62 por ciento de los condados en los Estados Unidos por tener una transmisión alta o sustancial, casi el 50 por ciento de la cual fue alta, el nivel más alto. Los CDC definen una tasa de transmisión alta como los condados con al menos 100 casos nuevos por 100.000 habitantes durante un período de siete días, mientras que una tasa significativa está entre 50 y 99 casos nuevos por 100.000 habitantes durante el mismo período.

Pero partes del país están significativamente más afectadas en este momento, y las instalaciones del Departamento de la Fuerza Aérea están cayendo en muchas cosas. Se considera que todo el estado de Florida, que alberga cuatro instalaciones de la Fuerza Aérea y dos de la Fuerza Espacial, tiene una transmisión alta o sustancial.

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Las seis instalaciones del departamento en California se encuentran en las áreas afectadas, al igual que cinco en Colorado y cinco en Texas. En particular, muchas de las bases de la Fuerza Aérea más grandes por población, incluida la Base de la Fuerza Aérea Eglin, Florida; Base de la Fuerza Aérea Nellis, Nevada; Base de la Fuerza Aérea Wright-Patterson, Ohio; y la Base de la Fuerza Aérea Shaw, Carolina del Sur; así como la Base Conjunta San Antonio-Lackland, Texas, se encuentran en áreas de transmisión alta o sustancial.

Hay 11 bases de la Fuerza Aérea y estaciones de fuerzas espaciales ubicadas en los Estados Unidos y sus territorios que se encuentran en áreas de transmisión “baja” o “moderada”, lo que significa que el nuevo mandato de máscara no se aplica. Gran parte de estas instalaciones se concentran en las Grandes Llanuras, desde Dakota del Norte hasta Nebraska, mientras que otra se encuentra en el Atlántico medio, desde Delaware hasta el norte de Virginia.

Las siguientes instalaciones de servicio activo se encuentran en áreas con transmisión de COVID-19 de baja a moderada y no es necesario que usen máscaras en el interior si están vacunados:

  • Base de la Fuerza Aérea de Grand Forks, Dakota del Norte
  • Base de la Fuerza Aérea Ellsworth, SD
  • Base aérea de Offutt, Nebraska.
  • Base Aérea de Dover, Del.
  • Base de la Fuerza Aérea Hanscom, Mass.
  • Base de la Fuerza Aérea Andersen, Guam
  • Base conjunta Andrews, Maryland.
  • Nueva estación de la Fuerza Espacial en Boston, NH
  • Estación Clear Space Force, Alaska
  • Estación de la Fuerza Espacial Cavalier, Dakota del Norte
  • Sede de la Fuerza Aérea, Virginia.
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Esto deja otras 61 bases y estaciones en los Estados Unidos en áreas con alta o alta transmisión.

Captura de pantalla de CDC

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Astro Bob: mira a ‘Nauka’ atrapar la estación espacial

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Los observadores del cielo pueden ver al ratón perseguir al gato esta noche, 28 de julio. Antes de atracar con la ISS el jueves por la mañana (29 de julio), el módulo ruso Nauka seguirá la estación durante varios minutos. Por ejemplo, esta noche en Duluth, Minnesota, la EEI realizará un pase ligero en lo alto del cielo del norte a partir de las 9:34 p.m. CDT. Cuatro minutos después, Nauka seguirá el mismo camino. Incluso podrás verlos simultáneamente, con Nauka elevándose en el cielo en el oeste mientras la estación espacial desciende en el este.

Este mapa muestra el camino de la estación espacial el miércoles 28 de julio por la noche sobre el área de Duluth, Minnesota. Nauka seguirá el mismo camino un poco menos de 4 minutos más tarde. (cortesía de Chris Peat / Heavens-above)

Como el módulo es mucho más pequeño que el ISS, es más débil. Para aquellos con cuellos altos, Nauka podría brillar tan brillante como las estrellas de la Osa Mayor (magnitud 2). Pero si su pase es débil, traiga binoculares para asegurarse de atraparlo. Aquí hay algunas ciudades y horarios adicionales:

Minneapolis – El paso de la ISS comienza a las 9:34 pm en el cielo del norte. Nauka sigue a las 9:38 p.m.
Chicago: la ISS comienza a las 9:35 p.m. en el norte. Nauka a las 9:39 p.m.
St. Louis – La ISS comienza a las 9:36 pm, baja en el norte. Nauka a las 9:40 p.m.
Nueva York: paso parcial de la EEI en el cielo occidental a las 10:38 p.m. Nauka a las 10:41 p.m.
Denver – La ISS comienza a las 10:10 p.m. en el cielo del norte. Nauka a las 10:13 p.m.
Seattle – La ISS comienza a las 10:43 p.m. en el cielo del sur. Nauka a las 10:45 p.m.
* Para pases para otras ciudades, vaya a paradis-au-dessus.com y seleccione su ciudad, luego haga clic en los enlaces ISS y Nauka para ver los horarios y las direcciones.

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Nauka reemplaza el antiguo módulo de amarre de Pirs que fue desorbido recientemente. Quemó de forma segura en la atmósfera sobre el Océano Pacífico Sur el 26 de julio. La nueva unidad de 22 toneladas se utilizará para amarre e investigación, así como un área de trabajo y descanso para la tripulación.

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Este mapa muestra la extensión del humo de los incendios forestales alrededor del mediodía del 28 de julio.  Cuanto más oscuras sean las áreas grises, más densa será la columna de humo.  Para obtener un mapa actualizado, vaya a fire.airnow.gov.  (Airnow.gov / EPA)

Este mapa muestra la extensión del humo de los incendios forestales alrededor del mediodía del 28 de julio. Cuanto más oscuras sean las áreas grises, más densa será la columna de humo. Para obtener un mapa actualizado, vaya a fire.airnow.gov. (Airnow.gov / EPA)

En otras noticias, el humo de los incendios forestales en el oeste y en todo Canadá, principalmente cerca de la frontera entre Ontario y Manitoba, continúa cubriendo los cielos de día y de noche en grandes áreas de ambos países. Hoy (28 de julio) marca el vigésimo día de manta de humo para el norte de Minnesota. La mayoría de las noches las estrellas son tenues, especialmente las más cercanas al horizonte. En algunas ocasiones, cuando los vapores se despejaron, las partes más brillantes de la Vía Láctea brillaron débilmente a través del Triángulo de Verano. Normalmente, esta parte de la galaxia es una vista atrevida.

No sabemos cuándo terminará, pero esperemos que pronto. La mejor lluvia de meteoritos del año, las Perseidas, llegará en solo dos semanas. Como preámbulo, el Alfa Capricornides están actualmente activos y se espera que alcancen su punto máximo durante el fin de semana.

Los Alfa Capricornidos parecerán surgir del radiante, un punto en el cielo ubicado en Capricornio, la Cabra de Mar, a un puño por encima de Saturno.  La hora punta es alrededor de la 1:00 a.m. hora local, pero puede comenzar a las 10:00 p.m. (Stellarium)

Los Alfa Capricornidos parecerán surgir del radiante, un punto en el cielo ubicado en Capricornio, la Cabra de Mar, a un puño por encima de Saturno. La hora punta es alrededor de la 1:00 a.m. hora local, pero puede comenzar a las 10:00 p.m. (Stellarium)

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Es un aguacero menor que fluye desde el noroeste de Capricornio, no lejos de la ubicación actual de Saturno. No espere ver más de 5 meteoros por hora (¡dije que era menor!). A pesar de los números bajos, se sabe que la lluvia produce bolas de fuego lentas y brillantes. Parecerá que vienen del sureste si sales temprano por la noche. Estos trozos de roca y polvo provienen del cometa 169P / NEAT.

“Astro” Bob King es un escritor independiente del Duluth News Tribune. Obtenga más información sobre su trabajo en duluthnewstribune.com/astrobob.

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