Posibles condiciones para la vida en Eris y Makemake, dos mundos más allá de Neptuno

Excepto en el caso de Ceres, que se encuentra en el cinturón de asteroides, entre Marte y Júpiter, los demás planetas enanos son objetos 'transneptunianos', es decir, que están más allá de la órbita de Neptuno, en la zona exterior de nuestro sistema, un vasto y aún poco conocido territorio, el Cinturón de Kuiper, poblado por incontables 'escombros' de todos los tamaños que 'sobraron' tras la formación del Sistema Solar y donde podrían ocultarse un número indeterminado de mundos aún sin descubrir.

La noticia es que dos de esos planetas enanos, Eris y Makemake, podrían ser, igual que lo es Plutón, geológicamente activos, lo que incrementa de forma inesperada las posibilidades de que dispongan de océanos subterráneos y, quizá, también las condiciones necesarias para albergar vida. Esa es la conclusión de un estudio basado en datos recientes del Telescopio Espacial James Webb y capitaneado por Christopher Glein, de la División de Ciencias Espaciales del Southwest Research Institute, en Texas, que se publicará próximamente en la revista 'Icarus' y que ya puede consultarse en el servidor de prepublicaciones 'arXiv'.

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Ya en 2015, la sonda New Horizons, de la NASA, estudió Plutón y descubrió signos de actividad geológica reciente en la atmósfera del planeta enano. Después, las imágenes mostraron que Plutón está cubierto de gigantescos volcanes helados, algunos de los cuales podrían estar aún activos. Una sorprendente actividad que los científicos creen que está relacionada por las interacciones con su luna Caronte. De modo que se pensó que resultaba muy poco probable que otros planetas enanos que carecen de lunas fueran igualmente activos.

El nuevo estudio, sin embargo, en el que gracias al telescopio espacial James Webb se observaron con mucho más detalle los espectros químicos de otros dos planetas enanos (Eris y Makemake), reveló que algunos de los gases hallados en las heladas superficies de ambos planetas sólo podían explicarse por alguna forma de actividad geológica, actual o reciente, como por ejemplo los llamados respiraderos hidrotermales de actividad criovolcánica, o volcanes de hielo. Resultados sugieren que, en contra de lo que se pensaba, también otros planetas enanos podrían ser geológicamente activos.

Los datos del James Webb incluían espectros de todos los gases presentes en las capas de hielo que cubren Eris y Makemake, pero los investigadores sólo estaban interesado en uno de ellos, el metano, un gas de efecto invernadero que también se encuentra en la Tierra y que está formado por un átomo de carbono unido a cuatro átomos de hidrógeno.

Los científicos planetarios distinguen entre dos tipos diferentes de metano: el abiótico, que es el remanente de antiguas reacciones químicas ocurridas durante la formación planetaria; y el termogénico, que se crea mediante procesos hidrotermales o geotérmicos. La principal diferencia entre ambos radica en la proporción de hidrógeno y deuterio (un isótopo del hidrógeno con un neutrón adicional) que hay en sus moléculas.

Así, el metano abiótico muestra una proporción alta de estos dos elementos, mientras que el termogénico la tiene mucho más baja. Los datos del James Webb hallaron que el metano de los dos planetas enanos es, mayoritariamente, termogénico, lo cual sugiere que está siendo producido por una actividad geológica en curso o, como mínimo, relativamente reciente, que produce calor en sus núcleos rocosos.

«Vemos algunos signos interesantes de épocas cálidas en lugares fríos -explica Glein-. Entré en este proyecto pensando que los grandes objetos del Cinturón de Kuiper deberían tener superficies antiguas pobladas por materiales heredados de la nebulosa solar primordial, ya que sus superficies frías pueden preservar volátiles como el metano. ¡Pero el Telescopio Espacial James Webb nos dio una sorpresa! Encontramos evidencia que apunta a procesos térmicos que producen metano dentro de Eris y Makemake».

Para Glein, «la relación entre hidrógeno y deuterio es como una ventana. Y en cierto sentido, podemos usarla para 'mirar' dentro del subsuelo. Nuestros datos sugieren temperaturas elevadas en los núcleos rocosos de estos mundos para que se pueda 'cocinar' el metano. También se podría producir nitrógeno molecular (N2), y lo vemos en Eris. Los núcleos calientes también podrían indicar fuentes potenciales de agua líquida bajo sus superficies heladas».

El hallazgo, especialmente en el caso de Makemake, que es un 60% más pequeño que Plutón, fue toda una sorpresa para los investigadores. No así en el caso de Eris, que tiene más o menos el mismo tamaño que el ex planeta. Pero Makemake, en teoría, es demasiado pequeño como para que ocurran estos procesos.

Según los autores, estos hallazgos también aumentan las posibilidades de que la vida pueda desarrollarse en esos mundos tan alejados del Sol. La actividad de los respiraderos hidrotermales, en efecto, es uno de los principales candidatos para el origen de la vida en la Tierra, y también la razón principal por la que los científicos consideren que algunas 'lunas oceánicas' de Saturno y Júpiter, como Encelado, Mimas o Europa, son excelentes candidatos a tener en sus océanos subterráneos alguna forma de vida.

La posibilidad de que existan océanos de agua dentro de Eris y Makemake es algo que los científicos estudiarán más a fondo en los próximos años. Y si alguno de ellos resultara ser habitable, entonces se convertiría en el mundo más distante del Sistema Solar capaz, en potencia, de dar sustento a organismos vivientes. Encontrar indicadores químicos de procesos impulsados internamente es un paso en esta dirección.

«Si Eris y Makemake tuvieron, o tal vez aún pudieran tener, una geoquímica cálida, o incluso caliente en sus núcleos rocosos -afirma por su parte Will Grundy, astrónomo del Observatorio Lowell y coautor del estudio-, los procesos criovolcánicos podrían entonces entregar metano a las superficies de estos planetas, tal vez en tiempos geológicamente recientes. Encontramos una proporción de isótopos de carbono que sugiere un resurgimiento relativamente reciente».

El trabajo forma parte de una nueva tendencia que, desde hace años, se viene imponiendo cada vez con mayor fuerza en la ciencia planetaria. Y es que cada vez hay más datos que indican que incluso los mundos más fríos pueden albergar esperanzadoras fuentes de calor.

«Después del sobrevuelo del sistema de Plutón por parte de New Horizons, y con este descubrimiento -concluye Glein-, el Cinturón de Kuiper está resultando mucho más 'vivo', en términos de albergar mundos dinámicos, de lo que hubiéramos imaginado. No es demasiado pronto para empezar a pensar en enviar una nave espacial para que sobrevuele uno de estos cuerpos y coloque los datos de James Webb en un contexto geológico preciso. ¡Creo que nos sorprenderán las maravillas que nos aguardan!»