Dragonfly, un helicóptero de la Nasa del tamaño de un automóvil cuyo lanzamiento está previsto para 2028, explorará el mundo gélido de Titán, la luna de Saturno, para responder potencialmente a una de las preguntas más importantes de la ciencia: ¿cómo comenzó la vida? Buscar respuestas sobre la vida en un lugar donde probablemente no pueda sobrevivir parece extraño. Pero ese es precisamente el punto.
“Dragonfly no es una misión para detectar vida, sino para investigar la química que precedió a la biología aquí en la Tierra”, dijo Zibi Turtle, investigador principal de Dragonfly y científico planetario del Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins en Laurel, Maryland. “En Titán, podemos explorar los procesos químicos que pudieron haber dado lugar a la vida en la Tierra sin que la vida complique el panorama”.
En la Tierra, la vida ha transformado casi todo, enterrando sus precursores químicos bajo eones de evolución. Incluso los microbios actuales dependen de un sinfín de reacciones para sobrevivir. “Hay que haber pasado de la química simple a la compleja antes de pasar a la biología, pero no conocemos todos los pasos”, dijo Turtle. “Titan nos permite descubrir algunos de ellos”.
Titán es un laboratorio químico intacto donde todos los ingredientes de la vida conocida (compuestos orgánicos, agua líquida y una fuente de energía) han interactuado en el pasado. Lo que Dragonfly descubra arrojará luz sobre un pasado ya borrado de la Tierra y refinará nuestra comprensión de la habitabilidad y de si la química que dio origen a la vida aquí es una regla universal o una maravillosa casualidad cósmica.
Antes de la misión Cassini-Huygens de la Nasa, los investigadores desconocían la riqueza de Titán en moléculas orgánicas. Los datos de la misión, combinados con experimentos de laboratorio, revelaron una mezcla heterogénea de moléculas: etano, propano, acetileno, acetona, cianuro de vinilo, benceno, cianógeno y más.
Estas moléculas caen a la superficie, formando gruesos depósitos en el lecho rocoso helado de Titán. Los científicos creen que la química relacionada con la vida podría surgir allí, si se le proporciona agua líquida, como la proveniente del impacto de un asteroide.
Ingresa al cráter Selk, un lugar de impacto de 80 kilómetros de ancho. Es un destino clave para Dragonfly, no solo por estar cubierto de materia orgánica, sino porque podría haber albergado agua líquida durante un largo periodo.
El impacto que formó Selk derritió el lecho rocoso helado, creando un charco temporal que podría haber permanecido líquido durante cientos o miles de años bajo una capa de hielo aislante, como los estanques invernales de la Tierra. Si se hubiera mezclado un anticongelante natural como el amoníaco, el charco podría haber permanecido descongelado durante más tiempo, mezclando agua con materia orgánica y el silicio, fósforo, azufre y hierro del impactador para formar una sopa primigenia.
Experimento químico
“Es esencialmente un experimento químico de larga duración”, dijo Sarah Hörst, química atmosférica de la Universidad Johns Hopkins y coinvestigadora del equipo científico de Dragonfly. “Por eso Titán es tan emocionante. Es una versión natural de nuestros experimentos sobre el origen de la vida, solo que lleva mucho más tiempo en marcha y a escala planetaria”.
Durante décadas, los científicos han simulado las condiciones iniciales de la Tierra, mezclando agua con compuestos orgánicos simples para crear una «sopa prebiótica» y acelerando las reacciones con una descarga eléctrica. El problema es el tiempo. La mayoría de las pruebas duran semanas, quizás meses o años.
Sin embargo, los charcos de fusión del cráter Selk posiblemente duraron decenas de miles de años. Un período aún más corto que los cientos de millones de años que tardó la vida en surgir en la Tierra, pero potencialmente suficiente para que se produjeran procesos químicos críticos.
“No sabemos si la vida en la Tierra tardó tanto porque las condiciones debían estabilizarse o porque la química misma necesitaba tiempo”, dijo Hörst. “Pero los modelos muestran que si se arrojan los compuestos orgánicos de Titán al agua, decenas de miles de años son tiempo suficiente para que se desarrolle la química”.
Dragonfly pondrá a prueba esa teoría. Aterrizará cerca de Selk y volará de un sitio a otro, analizando la química de la superficie para investigar los restos congelados de lo que podría haber sido química prebiótica en acción.
Morgan Cable, investigador del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la Nasa en el sur de California y coinvestigador de Dragonfly, está especialmente entusiasmado con el Espectrómetro de Masas Dragonfly (DraMS). Desarrollado por el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la Nasa en Greenbelt, Maryland, con un subsistema clave proporcionado por el CNES (Centro Nacional de Estudios Espaciales), el DraMS buscará indicadores de química compleja.
“No buscamos moléculas exactas, sino patrones que sugieran complejidad”, dijo Cable. En la Tierra, por ejemplo, los aminoácidos, fundamentales para las proteínas, aparecen en patrones específicos. Un mundo sin vida fabricaría principalmente los aminoácidos más simples y formaría menos complejos», explican desde la Nasa.
Una luna inhabitable
En general, Titán no se considera habitable: es demasiado frío para que se produzca la química de la vida tal como la conocemos y no hay agua líquida en la superficie, donde existen los compuestos orgánicos y las probables fuentes de energía.
Aun así, los científicos han asumido que si un lugar posee los ingredientes para la vida y suficiente tiempo, debería surgir una química compleja, y eventualmente la vida. Si Titán demuestra lo contrario, podría significar que hemos malinterpretado algo sobre el origen de la vida y que podría ser más inusual de lo que pensábamos.
“No sabremos cuán fácil o difícil es que ocurran estos pasos químicos si no vamos, así que tenemos que ir a observar”, dijo Cable. “Eso es lo divertido de ir a un mundo como Titán. Somos como detectives con nuestras lupas, observándolo todo y preguntándonos qué es esto”.
Dragonfly se está diseñando y construyendo bajo la dirección del Laboratorio de Física Aplicada (APL) de Johns Hopkins, que gestiona la misión para la Nasa. El equipo incluye socios clave del Centro de Vuelo Espacial Goddard y del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la Nasa. Dragonfly es gestionado por el Centro Marshall para Vuelos Espaciales de la Nasa en Huntsville, Alabama, para la Dirección de Misiones Científicas de la agencia en la sede de la Nasa en Washington.
