Científicos llevan el océano oculto de la luna Encélado al laboratorio
Bajo kilómetros de hielo, una pequeña luna de Saturno esconde un océano activo y químicamente rico. Experimentos recientes reproducen sus condiciones extremas y muestran cómo pueden formarse moléculas clave para la vida lejos de la Tierra.
Por Enrique Coperías, periodista científico
Encélado, aquí retratada por la sonda Cassini, expulsa al espacio agua, sales y compuestos orgánicos desde un océano subterráneo. Ahora, científicos han logrado recrear esa química en la Tierra para entender qué ocurre en uno de los lugares más prometedores para buscar vida en el sistema solar. Cortesía: NASA
Encélado, una pequeña luna de Saturno de apenas 500 kilómetros de diámetro, se ha convertido en uno de los lugares más fascinantes del Sistema Solar. Bajo su superficie helada esconde un océano global de agua líquida en contacto con un núcleo rocoso, y desde su polo sur brotan gigantescos géiseres que lanzan al espacio chorros de vapor y partículas de hielo.
Gracias a la sonda Cassini, que sobrevoló repetidamente estas plumas o chorros gigantes de agua y hielo de Encélado antes de finalizar su misión en 2017, los científicos saben hoy que ese océano no es químicamente simple: contiene sales, hidrógeno y una sorprendente variedad de moléculas orgánicas. La gran pregunta es de dónde proceden y qué nos dicen sobre la habitabilidad de este mundo helado.
Un nuevo estudio publicado en la revista Icarus y coordinado por Maxwell L. Craddock, del Earth-Life Science Institute (ELSI), en la Institute of Science Tokyo (Japón), ha dado un paso decisivo para responderla. Un equipo internacional de investigadores ha logrado recrear en el laboratorio las condiciones químicas del océano de Encélado y observar qué tipo de compuestos orgánicos se forman cuando el agua rica en compuestos simples se somete a calor, presión y ciclos de congelación.
El resultado es una especie de Encélado en miniatura que permite explorar, con tubos de ensayo y espectrómetros, procesos que en la luna de Saturno llevan ocurriendo millones de años.
Qué descubrió la misión Cassini
La misión Cassini reveló que algunas partículas expulsadas por Encélado contienen moléculas orgánicas complejas, incluidas cadenas largas de carbono y compuestos aromáticos, es decir, estructuras químicas basadas en anillos de benceno.
También se detectaron moléculas más pequeñas, con nitrógeno y oxígeno, relacionadas con la química prebiótica.
Sin embargo, interpretar esos datos no es sencillo: las señales proceden de impactos a gran velocidad de granos de hielo contra los instrumentos de la nave, lo que fragmenta las moléculas originales. Saber qué había realmente en el océano exige comparar esas huellas con experimentos de laboratorio controlados en la Tierra.
Cómo se recreó Encélado en el laboratorio
Para ello, los investigadores prepararon disoluciones acuosas que imitan la composición del océano de Encélado y de los materiales cometarios a partir de los cuales se habría formado la luna.
En ellas incluyeron dióxido de carbono, amoníaco, cianuro de hidrógeno, formaldehído, metano, fosfatos y sales, ajustando el pH alcalino a valores similares a los que se estiman para el océano real.
Estas aguas de Encélado fueron sometidas a diferentes tratamientos: calentamiento hidrotermal hasta 150 ºC bajo presión, congelación prolongada hasta –40 ºC y ciclos alternos de calor y frío que simulan el intercambio entre el océano y la corteza de hielo.
Aminoácidos, química prebiótica y calor
El primer resultado claro es que la química prebiótica funciona. Cuando estas disoluciones se calientan en condiciones hidrotermales, se forman de manera espontánea aminoácidos, los bloques básicos de las proteínas, como glicina, alanina, serina y ácido aspártico.
También aparecen aminas, ácidos orgánicos, aldehídos y nitrilos. Muchos de estos compuestos coinciden con las familias químicas inferidas a partir de los datos de la nave Cassini, lo que refuerza la idea de que una parte significativa de la materia orgánica de Encélado puede haberse generado dentro de la propia luna, en su océano subsuperficial y su fondo rocoso, sin necesidad de un origen extraterrestre externo.
La clave está en la combinación de ingredientes químicos simples y fuentes de energía. El cianuro de hidrógeno y el amoníaco, ambos detectados en las plumas de Encélado, resultan especialmente reactivos. En presencia de aldehídos como el formaldehído, dan lugar a reacciones bien conocidas en química prebiótica, como la síntesis de Strecker, capaz de producir aminoácidos en ambientes acuosos.
En la Tierra primitiva, procesos similares pudieron contribuir al origen de la vida. En Encélado, al menos sobre el papel, el escenario químico no es tan distinto.
Esquema del autoclave de alta presión utilizado para recrear en el laboratorio las condiciones del océano subterráneo de Encélado, similar al empleado en estudios previos sobre química hidrotermal y astrobiología. Cortesía: Icarus
El papel de las temperaturas
El estudio muestra además que la temperatura del océano importa. A mayor calor, mayor producción de aminoácidos y compuestos nitrogenados. A 150 ºC, las concentraciones obtenidas en el laboratorio duplican o triplican las de experimentos realizados a 70 ºC. Estas temperaturas encajan con las estimaciones independientes del interior de Encélado, basadas en la detección de nanopartículas de sílice, que apuntan a fuentes hidrotermales activas en el fondo del océano.
La congelación del agua también juega un papel nada desdeñable, aunque más sutil. Al congelarse, las sustancias disueltas se concentran en pequeñas bolsas de salmuera entre los cristales de hielo. En esos microambientes, la química puede acelerarse incluso a temperaturas bajo cero.
En los experimentos, la congelación prolongada produjo glicina y otros compuestos sencillos, aunque en cantidades menores que el calentamiento. Aun así, sugiere que la corteza helada de Encélado no es solo una tapa inerte, sino un actor químico activo a lo largo del tiempo geológico.
Qué no explica aún el experimento
Uno de los aspectos más intrigantes del trabajo es también lo que no aparece. A pesar de reproducir muchas de las moléculas orgánicas pequeñas detectadas por Cassini, los experimentos no generan las macromoléculas orgánicas ricas en cadenas largas de carbono y estructuras aromáticas complejas observadas en algunas partículas del anillo E de Saturno.
Estas sustancias, con masas moleculares elevadas, parecen requerir condiciones distintas: temperaturas más altas, catálisis mineral o un origen primordial heredado de los planetesimales helados que formaron la luna.
Otra discrepancia llamativa tiene que ver con los aminoácidos en Encélado. Aunque en el laboratorio se forman con relativa facilidad, sus señales no aparecen claramente en los granos de hielo ricos en orgánicos analizados por Cassini. Los autores proponen una explicación técnica: los aminoácidos podrían quedar ocultos en partículas salinas, donde su detección se ve enmascarada por la abundancia de iones de sodio y potasio durante el impacto en el detector. No sería que no estén allí, sino que aún no sabemos cómo identificarlos.
¿Hay vida en Encélado?
Para comparar de forma más directa los resultados experimentales con los datos espaciales, Craddock y su equipo utilizaron un tipo de espectrometría de masas diseñada para imitar el funcionamiento del analizador de polvo de Cassini.
Al analizar las disoluciones de laboratorio con este instrumento, observaron fragmentos moleculares muy similares a los registrados en las plumas de Encélado, especialmente en compuestos con nitrógeno y oxígeno. Es un puente crucial entre el laboratorio terrestre y la exploración espacial.
¿Qué nos dice todo esto sobre la posible vida en Encélado? El estudio no afirma que Encélado esté vivo ni que los aminoácidos impliquen biología extraterrestre. Pero sí refuerza una idea poderosa: el océano de Encélado reúne varios de los ingredientes considerados esenciales para la habitabilidad planetaria —agua líquida, energía química y química orgánica activa— y es capaz de generar de manera natural moléculas relevantes para la vida.
Ventajas de la luna de Saturno frente a Europa
Además, Encélado tiene una ventaja extraordinaria frente a otros mundos oceánicos, como Europa, la luna de Júpiter: expulsa parte de su océano al espacio. Eso permite estudiarlo sin necesidad de perforar kilómetros de hielo.
Los experimentos de laboratorio, como los descritos en este trabajo, ayudan a interpretar lo que esas plumas nos están diciendo y a diseñar mejor las futuras misiones espaciales que, tarde o temprano, volverán a este pequeño satélite saturniano.
En ese sentido, el estudio no cierra preguntas, sino que abre nuevas. ¿Qué papel juegan los minerales del núcleo rocoso como catalizadores? ¿Cómo evolucionan estas moléculas a lo largo de millones de años? ¿Existen procesos capaces de ensamblarlas en estructuras aún más complejas? Encélado sigue siendo un laboratorio natural de química planetaria y, ahora, gracias a estos experimentos, también lo es en la Tierra.▪️
Fuente: Maxwell L. Craddock, Yasuhito Sekine, Maryse Napoleoni, Nozair Khawaja, Shuya Tan, Yamei Li, Zening Yang, Lucía Hortal Sánchez, Ruiqin Yi, Frank Postberg. Laboratory simulations of organic synthesis in Enceladus: Implications for the origin of organic matter in the plume. Icarus (2026). DOI: https://doi.org/10.1016/j.icarus.2025.116836.
