Ceres, el planeta enano que podría tener la clave de la vida en la Tierra

GinebraHace unos 4.000 millones de años la vida apareció en la Tierra, aunque el proceso exacto que la originó todavía es un misterio. Para intentar darle respuesta, no sólo es importante explorar nuestro planeta sino también otros astros del Sistema Solar. En esta línea, un estudio realizado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) ha aportado nuevas evidencias que implican que la materia orgánica es omnipresente en Ceres, el planeta enano que se encuentra en el cinturón de asteroides, más allá de la órbita de Marte.

Gracias a los datos recogidos por la misión Dawn de la NASA, el equipo de investigadores ha podido descubrir y analizar la distribución de compuestos orgánicos en la superficie del planeta enano con un nivel de detalle sin precedentes. Todo apunta a que la procedencia de estos compuestos proviene del interior del mismo planeta. "Esto confirmaría la existencia de fuentes internas que podrían favorecer algunos procesos biológicos", explica Juan Luis Rizos, investigador del IAA-CSIC y autor principal del estudio que se ha publicado recientemente en la revista Planetary Science Journal. Estos resultados aportan información fundamental para comprender el origen de la vida en la Tierra y podrían tener consecuencias significativas sobre el futuro de la exploración en busca de otros organismos en el Sistema Solar.

Ceres: el planeta que nunca llegó a serlo

Descubierto en 1801 por el astrónomo italiano Giuseppe Piazzi desde el observatorio astronómico de Palermo, en Sicilia, Ceres es el planeta enano más pequeño del Sistema Solar. Pese a ser el mayor objeto del cinturón de asteroides, situado entre las órbitas de Marte y Júpiter, tiene un diámetro de tan sólo 950 kilómetros. Tras la nueva clasificación establecida por la Unión Astronómica Internacional en 2006, Ceres pasó a formar parte, junto con Plutón y Eris, de la categoría de planetas enanos y abandonó la categoría de asteroide en la que se encontraba. "Ceres puede entenderse como una transición entre asteroide y planeta", comenta Rizos.

La misión Dawn se lanzó en 2007 con el objetivo de explorar en detalle Ceres y el asteroide Vesta, también situado en el cinturón de asteroides. Tras pasar 14 meses sobrevolando Vesta, la sonda se acercó a Ceres a finales del 2012. De esta forma, la sonda Dawn se convirtió en la primera en orbitar un planeta enano.

Uno de los principales descubrimientos de la misión fue la presencia de agua helada en la superficie. Este hecho, junto con la alta actividad volcánica y geológica detectada, hace pensar que en el interior del planeta enano, donde la temperatura es más elevada, podrían encontrarse grandes cantidades de agua líquida. En caso de confirmarse, Ceres sería el objeto del Sistema Solar con más agua después de la Tierra. La posibilidad de alojar océanos subterráneos es una característica esencial desde el punto de vista de la búsqueda de vida extraterrestre.

La misma sonda Dawn descubrió, en 2015, varias zonas de la superficie de Ceres significativamente más brillantes, lo que dio lugar a especulaciones de todo tipo. Un análisis detallado concluyó que las observaciones correspondían a depósitos de sal similares a los que podemos encontrar en las salinas terrestres. Esta sal, formada principalmente por carbonato de sodio, se encuentra cristalizada y refleja una gran cantidad de luz proveniente del Sol, lo que la dota de un brillo particular. Este descubrimiento reforzó la idea de que la superficie del planeta podría haber contenido océanos en algún momento de su historia.

Un gran reservorio de compuestos orgánicos bajo la superficie

El gran giro de la misión llegó en 2017, cuando se detectaron restos de potenciales compuestos orgánicos cerca del cráter Ernutet, en el hemisferio norte. Este resultado, que dio lugar a un intenso debate sobre el origen de estos compuestos, ha generado dos teorías distintas. Una de las hipótesis plantea que estos restos provengan de fuera del planeta, depositados por asteroides o cometas ricos en este tipo de compuestos que habrían impactado sobre Ceres.

Sin embargo, el estudio reciente plantea la posibilidad de que esta materia orgánica provenga del interior de este planeta enano. En concreto, se han identificado once nuevas regiones con presencia de posible materia orgánica que se encuentran cerca de áreas donde en el pasado tuvieron lugar colisiones de meteoritos. Esto hace pensar que la materia orgánica se encontraba en el interior y emergió a la superficie a consecuencia de estos impactos.

"Fueron las colisiones más violentas que sufrió Ceres y, por tanto, el material debe provenir de regiones profundas", explica Rizos, quien añade que "si se confirma la presencia de materia orgánica, las dudas sobre su origen se desvanecerán".

Los resultados publicados sobre las características de estos elementos son los más detallados hasta el momento. En el nuevo estudio se combinan dos tipos de medidas. Por una parte, se utilizan imágenes de alta resolución que permiten una identificación de las zonas de interés. Por su parte, los análisis espectrales permiten caracterizar las moléculas presentes en los materiales. Gracias a ello se ha podido determinar la presencia de elementos alifáticos, formados únicamente por átomos de hidrógeno y carbono. En esta familia se encuentran compuestos como el metano, el propano o el butano. Sin embargo, los análisis actuales no permiten una clasificación detallada que permita distinguir entre las distintas especies.

En otro estudio publicado recientemente, se ha observado que esta materia orgánica tiene una duración más corta de lo que se pensaba hasta ahora. Debido a la intensa radiación que sufre el planeta, con el paso del tiempo los compuestos orgánicos se descomponen. Las grandes cantidades de compuestos halladas y la velocidad a la que se estima que éstos se degradan indican que bajo la superficie podrían encontrarse grandes cantidades de materia orgánica que eventualmente emergen a la superficie.

Todos podríamos ser extraterrestres

Las implicaciones de este descubrimiento tendrán un impacto significativo en la comprensión de la formación de la vida en la Tierra así como en la búsqueda de materia orgánica en el resto del Sistema Solar. "La idea de un reservorio orgánico en un lugar tan remoto e inerte como Ceres hace pensar que, tal vez, no estamos tan lejos de encontrar condiciones similares en otros cuerpos del Sistema Solar", explica Rizos.

Aunque no es la única, la presencia de compuestos orgánicos parece ser una condición necesaria para la presencia de formas de vida basadas en el carbono. Entender la relación precisa entre la presencia de materia orgánica y el desarrollo de la vida es clave. "Cómo se pasa de la materia inorgánica a la orgánica, y cómo esta forma estructuras complejas como el ADN que puedan dar lugar a seres vivos, es todavía un gran misterio", comenta Rizos.

Según una de las hipótesis sobre el origen de la vida en la Tierra, conocida como panspermia, ésta habría llegado a bordo de un asteroide y plantea la posibilidad de que otro astro rico en materia orgánica impactara contra nuestro planeta y aportara así la semilla de la vida. "Buscamos la forma en que la complejidad de la química orgánica puede darse y hemos descubierto que hay determinados minerales con propiedades catalíticas desconocidas en otras rocas", explica el astrofísico Josep Maria Trigo, líder del Grupo de Asteroides, Cometes y Meteoritos del Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC) y del Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña (IEEC), que no ha participado directamente en el reciente estudio de Ceres, pero que investiga la posibilidad de que la vida surgiera en otros cuerpos del Sistema Solar.

Un área de servicio en el Sistema Solar

Las características y la localización de Ceres, junto con que pueda contener una gran cantidad de agua también hacen que el planeta enano se posicione como un punto estratégico clave para futuras misiones de exploración espacial. de parada o base de recursos para futuras misiones en regiones lejanas del Sistema Solar”, comenta Rizos.

La sonda Dawn se encuentra actualmente en una órbita relativamente estable de Ceres, donde continuará dando vueltas durante décadas. Después de casi 11 años de operación, y habiendo agotado todo su combustible, en 2018 esta sonda envió los últimos datos a la Tierra. Sin embargo, el volumen de información recogido todavía permitirá realizar análisis detallados durante años, y los datos pueden aportar aún más conocimiento sobre su formación. "Continuaré trabajando con los datos para entender mejor el tipo concreto de compuestos orgánicos, realizar simulaciones en el laboratorio y ver qué ocurre cuando se mezclan diferentes componentes", comenta Rizos.

Aunque el futuro de la exploración de Ceres está abierto, los resultados obtenidos recientemente motivan el lanzamiento de una nueva misión en un futuro no muy lejano. "Aunque todavía no se ha aprobado ninguna misión nueva, la exploración de Ceres continuará. Tenemos por delante un futuro muy prometedor e interesante, en el que se necesita gente con ganas de participar", concluye Rizos.

Entre las diversas propuestas de futuras misiones se encontraba GAUSS (las siglas en inglés de Génesis of Asteroids and evolution of the Solar System, o génesis de los asteroides y evolución del Sistema Solar) con el objetivo de tomar muestras de la superficie del planeta enano por analizarlas. Tener acceso directo a los materiales que componen el astro permitiría entender mejor el proceso de formación del planeta, así como extraer información esencial sobre el origen del agua y la materia orgánica viva en el Sistema Solar.

Sin embargo, la ESA optó por otras líneas de exploración del Sistema Solar y no aprobó la propuesta. "Las misiones de retorno de muestras no son muy populares en Europa, porque son más costosas y requieren desarrollo de tecnología", comenta Trigo, quien añade que "hasta ahora sólo la Agencia Espacial Japonesa (JAXA) y la NASA han podido devolver muestras de tres asteroides: Itokawa, Ryugu y Bennu. Pero las nuevas misiones robóticas de China a la Luna, por ejemplo, abren la puerta a que pueda conseguirse en un futuro próximo".

El Sistema Solar tiene todavía reservados muchos tesoros, en particular en los objetos más pequeños, como son las lunas y los planetas enanos.