Misión a Ceres podría cambiar la búsqueda de vida extraterrestre

¿Podría haber formas de vida primitivas en el mundo oceánico más cercano a la Tierra? Podríamos saber más en torno a 2044, después de que la reciente encuesta de la National Academies Planetary Science Decadal recomendara a la NASA el envío de una interesante misión robótica de retorno de muestras a la superficie del planeta enano Ceres.

Con menos de un tercio del diámetro de la Luna a 476 kilómetros (296 millas), el pequeño mundo rocoso ha desafiado constantemente la clasificación de los astrónomos y científicos planetarios. Cuando fue descubierto en 1801 por el astrónomo italiano Giuseppe Piazzi, inicialmente se pensó que Ceres era un cometa, luego se teorizó como un «planeta perdido» entre Marte y Júpiter. En la década de 1860, los astrónomos se dieron cuenta de que Ceres era simplemente el objeto más grande en un cinturón de asteroides y fue relegado al estado de planeta menor. En 2006 fue reclasificado una vez más como planeta enano junto con el distante Plutón.

Ceres ha sido ascendido recientemente a una de las clasificaciones más intrigantes de todas: un mundo oceánico.

“Ceres tiene una corteza de unas 25 millas de material rico en agua y alrededor del 40 % de su volumen podría ser agua”, dijo la Dra. Julie Castillo-Rogez, científica investigadora del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, investigadora principal adjunta de la misión Dawn. , y coautor de Ceres: An Ice-Rich World in the Inner Solar System. «Lo que es realmente emocionante es que tiene muchos carbonatos, tiene amoníaco en su superficie, tiene salmueras y creemos que hay muchos compuestos orgánicos en su superficie».

Este pequeño mundo que orbita alrededor del Sol a unos 414 millones de kilómetros (257 millones de millas) ahora se considera una especie de fábrica química, un objetivo de buena fe para los astrobiólogos que buscan vida más allá de la Tierra. Como beneficio adicional, es mucho más fácil de alcanzar que las lunas oceánicas en el Sistema Solar exterior, como Europa en Júpiter y Encelado en Saturno.

Cue el concepto de la misión Ceres Sample Return, que ahora se recomienda como una prioridad para el programa New Frontiers de la NASA. Si todo sale según lo planeado, traerá material orgánico de otro mundo oceánico a la Tierra por primera vez.

_{CERES DE PERFIL Dawn tomó esta foto de Ceres desde una distancia de unos 40.000 kilómetros el 25 de febrero de 2014. La resolución es de unos 3,7 kilómetros por píxel. Imagen: NASA/JPL/UCLA/MPS/DLR/IDA}

Lo que descubrió la misión Dawn de la NASA

Ceres era poco más que un punto borroso hasta 2015, cuando la misión Dawn de la NASA lo orbitó, fotografió y mapeó hasta 2018. Dawn cambió todo lo que sabíamos sobre Ceres: el único planeta enano del Sistema Solar interior ahora no solo se considera el segundo más húmedo. mundo después de la Tierra, pero posiblemente geológicamente activo y potencialmente hospitalario para la vida.

Dawn confirmó que Ceres tiene un océano subterráneo y también hizo descubrimientos sorprendentes en el fondo de un gran cráter llamado Occator.

«Existen estas regiones muy brillantes que son evidencia de carbonatos de sodio, compuestos de sodio, carbono y oxígeno, que también se encuentran en Encelado, que es un marcador de un entorno habitable», dijo Castillo-Rogez. Estos puntos brillantes pueden ser sales dejadas por la evaporación del agua salada que se filtra de un depósito subterráneo o del océano.

El equipo del espectrómetro de Dawn también descubrió que probablemente todavía se esté filtrando agua salada en su superficie en una región de 14 kilómetros de ancho (9 millas de ancho) llamada Cerealia Facula («facula» significa área brillante).

En resumen, Ceres tiene, o tuvo, charcos.

El amanecer está muerto. Se quedó sin propulsor en noviembre de 2018 y orbitará silenciosamente Ceres durante los próximos 50 años más o menos. Pero, en teoría, un sucesor más ambicioso podría tomar muestras de esos puntos brillantes y traerlos de vuelta a la Tierra.

_{AMANECER EN CERES Concepto artístico de Dawn en su órbita cartográfica de gran altitud en el planeta enano Ceres. Imagen: NASA/JPL-Caltech}

Buscando un pedazo de Ceres

El estudio del concepto de la misión presentado al Decadal Survey más reciente quiere enviar una nave espacial para monitorear la actividad geológica de Ceres, determinar la profundidad del agua líquida debajo del cráter Occator y enviar un módulo de aterrizaje a un punto brillante llamado Vinalia Faculae para tomar una muestra de 100 gramos. .

¿Por qué no Cerealia Fácula? «No queremos ir a donde el líquido está expuesto en Cerealia Facula porque hay problemas de protección planetaria», dijo Castillo-Rogez, refiriéndose a un conjunto de reglas acordadas internacionalmente que previenen la contaminación cruzada entre microbios terrestres y aquellos que podrían existir en otros mundos Vinalia Faculae, donde el equipo de la misión cree que el líquido del interior profundo puede haber sido expuesto a través de una fractura, podría proporcionar muestras valiosas con menos potencial de contaminación cruzada.

La misión está diseñada para entrar por debajo del límite de costo de $ 1.1 mil millones de las misiones New Frontiers de la NASA, en parte mediante el uso de la misma tecnología de retorno de muestras que ahora se está desarrollando para la misión de exploración de lunas marcianas de Japón para devolver una muestra de una de las lunas de Marte, Fobos.

“La proximidad y la baja gravedad hacen que podamos devolver una muestra a un costo relativamente bajo”, dijo Castillo-Rogez.

Según el concepto, una nave espacial se lanzaría en un cohete SpaceX Falcon Heavy (o similar) en diciembre de 2030 y llegaría a Ceres en julio de 2037. Después de 18 meses en órbita para un reconocimiento detallado, enviaría un módulo de aterrizaje para recolectar muestras, «saltar» a una segunda ubicación en otro lugar en el cráter Occator para recolectar más muestras, luego se lanza de regreso a la Tierra para llegar en 2044.

¿Qué tan emocionantes serán las muestras devueltas a la Tierra? “Creemos que habrá compuestos orgánicos en las sales”, dijo Castillo-Rogez. “Es muy común en la Tierra”.

Las muestras devueltas desde Ceres también podrían ayudar a escribir un nuevo capítulo sobre la historia temprana del Sistema Solar. Eso se debe en parte a que Ceres está en el lugar equivocado.

_{PUNTOS BRILLANTES DE OCCATOR Dawn capturó esta vista dentro del cráter Occator el 26 de marzo de 2016 desde una altitud de 385 kilómetros (240 millas). Imagen: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA}

Ceres como una cápsula del tiempo

Ceres constituye aproximadamente un tercio de la masa de todo el cinturón de asteroides. Su superficie es una mezcla de hielo de agua, carbonatos, cloruros y arcillas. No tiene atmósfera, pero tiene una neblina creada por la luz del sol que evapora el amoníaco y el hielo de agua debajo de su superficie. Ceres es único y es casi seguro que no proviene originalmente del cinturón de asteroides.

Podría ser del Sistema Solar exterior, según los autores de un artículo publicado en la revista Icarus en mayo de 2022.

«Ceres comenzó a formarse en una órbita mucho más allá de Saturno, donde abundaba el amoníaco [y] entró en el cinturón de asteroides como un migrante del Sistema Solar exterior», dijo el coautor Rafael Ribeiro de Sousa, profesor en el programa de estudios de posgrado en física en la Universidad del Estado de São Paulo, Brasil.

El principal hallazgo del estudio fue que en el pasado hubo al menos 3.600 objetos similares a Ceres más allá de la órbita de Saturno. “Con esa cantidad de objetos, nuestro modelo mostró que uno de ellos pudo haber sido transportado y capturado en el cinturón de asteroides, en una órbita muy similar a la órbita actual de Ceres”, dijo Ribeiro de Sousa.

¿Es Ceres un remanente raro del nacimiento del Sistema Solar hace 4.500 millones de años? Podría ser, y también podría ser un miembro superviviente de un grupo de protoplanetas que transportaron agua y material orgánico desde el lejano Cinturón de Kuiper hasta el Sistema Solar interior, incluida la Tierra. Es una rara oportunidad de estudiar el Sistema Solar primitivo, y su proximidad y baja gravedad la convierten en una misión de costo relativamente bajo.

«Ceres es un objeto muy intrigante», dice Castillo-Rogez. “Realmente queremos saber más sobre lo que está pasando”.