domingo, 23 de julio de 2017

UN MÉTODO QUE QUIZÁS PUEDA DETECTAR MICROBIOS EXTRATERRESTRES .


Una  perspectiva  impresionante  de  Saturno  y  sus  anillos  ,  juntos  y  en  tamaño  real  ,  Encelado  lanza  vapores  de  agua  al  espacio  circundante  ,  eso  fue  el  25  de  diciembre  del  año  2009  ,  cuando  la  sonda  Cassini  estaba  a  una  distancia  de  618.000  kilómetros  de  ambas  ...  . Crédito  :   NASA/JPL/CICLOPS .
La  sonda  Cassini  ha  podido  detectar  geiseres  y  su  composicion  en   Encelado   ,  pero  la  sonda  interplanetaria  norteamericana  no  tiene  los  instrumentos  para  detectar  in  suti  microbios  -  si  lo  hubiera -  en  forma  directa  ,   eso  seria  espectacular  ,  entonces  no  nos  queda  mas  remedio  que  hacer  ciencia  desde  la  Tierra   .
Aparentemente  existe  un  método  que  pueda  quizas  detectar  fuera  de  la  Tierra  ,  algún  tipo  de  vida  extraterrestre   ,   quizas  ya  en  estos  momentos  en  Encelado  haya  vida  microbiana  en  evolución  ,  pero  no  lo sabemos  ,   soñar  no  cuesta  nada  ,  quizas  en  estos  momentos   no  haya  vida  microbiana  en  Encelado   ,  todo  es  posible  ,  no  tenemos  evidencias   ,  no  hay  datos  irrefutables  que  lo  confirmen  ,  pero  quizas  haya  un  medio  que  nos  permita  buscar  vida  fuera  de  la  Tierra   .
Eso  seria   posible  a  traves  de  la  microscopia  holografica  digital  ,   que  se  aplica  aqui  en  la Tierra ,  pero  que  puede  aplicarse  fuera  de  la Tierra  en  aquellos  lugares  done  se  pueda  detectar  vida  microbiana  que  nos  permita  decir  que  hay  vida  fuera  de  la  Tierra  .
Pero  una  pregunta  subyace  mas  alla  de  que  este  método  pueda  servir  para  tal  propósito  ,  y  es  si  este  medio  nos  permitiría  saber  ¿  que  eran  y  si  están  vivos  actualmente  ?  desde  mi  punto  de  vista  sigo  sosteniendo  -  puedo  equivocarme  -  de  que  es  mas  posible  la  evolución  de  vida  en  Europa  que  en  Encelado   ,  por  cuestión  de tamaño  mas  que  nada   y  porque  en  tamaño  pequeño  y en  corto  plazo  no  evoluciona  la  vida  microbiana  y  muy  rápidamente  expulsa  hacia  el  espacio  Encelado  los  ingredientes  de  su  océano  global  interior  ,  mientras  que  en  Europa  a  mayor  tamaño  ,  su   océano  está  a  mas  profundidad  y  permite  a  largo  plazo  la  posible  evolución  de  vida  microbiana  si  lo  hay  .

Quizás  en  Encelado  no  haya  posibilidades  de  la  existencia  de  vida  microbiana  por  las  características  de  esa  pequeña  luna  ,  pero  quien  sabe  ,  en  el  momento  menos  esperado  nos  puede  dar  una  sorpresa   .....   .  Crédito  :  NASA/JPL/Caltech.
Este  método   del  que  hablamos  ,  usa  láser  para  grabar  imagenes  en  3-D   ,  y  de  ahí  la  idea  de  que  es  posible   de  poder  detectar  microbios  alienigenas  fuera  de  la  Tierra   ,  hay  que  admitir  que  desde  las  sondas  Viking  no  se  ha   intentado   buscar  vida  extraterrestre  de  forma  mas  explicita   ,  el  interés  en  todo  este  tiempo  mas  bien  fue  buscar  indicios  de  agua  fuera  de  la  Tierra   ,  por  eso  muchos  piensan  en  busca  de  la  vida  en  Encelado  precisamente  porque  esta  pequeña  luna  tiene  un  océano  global  bajo  su  superficie  .
Pero  mas  alla  de  eso  , aunque  exista  vida  microbiana  en  Encelado  , esta  pequeña  luna  esta  a mas  de  1.200  millones  de  kilómetros  de  nuestro  punto  azul  pálido  ,  no  es  tan  simple  ,  no  es  fácil  diferenciar  entre  un  microbio  y  una  mota  o  partícula  de polvo  ,  como  dice  Jay  Nadeau  ,   profesor  en  ingeniería  media  y  espacial  :   "   es  mas  difícil  distinguir  entre  un  microbio  y  una  partícula  de  polvo  de  lo  que  uno  pensaría  ,  hay  que diferenciar  entre  el  movimiento browniano   ,  que  es  el  movimiento  aleatorio  de  la  materia  ,  y  el  movimiento  intencional  ,  autodirigido  de  un  organismo  vivo  " .
Las   partículas  en  Encelado  escapan  mas  fácil  que  en  la  Tierra  , o  sea  ,  mas  rápido  se  pierde  en  el  espacio  ,  de  ahí  que  digo  que  no  existe  tiempo  necesario  para  una  evolución  microbiana  posible   ,  es  algo  a  largo  plazo  ,  y  ¿ porqué  ?  ,  para  empezar  ,  Encelado  es  una  100.000  veces  menos  masiva  que  la  Tierra  , eso  quiere  decir  que  la  velocidad de escape  de  Encelado  es  de  239  metros  por  segundos   ,   recordar  ,  que  la  velocidad  de  escape  viene  a ser   la  velocidad  mínima   necesaria  para  que  un  objeto   sobre  la  luna  ,  en  este  caso  Encelado ,   escape  de  su  superficie  ,   por  ejemplo  en  la  Tierra  un  objeto  es  mas  difícil  que  escape  hacia  el  espacio   ,  porque  la  velocidad  de  escape  desde  la  Tierra  es  de  11.000  metros  por  segundos  .
Y   ¿  cual  es  la ventaja  de  tener  una  velocidad  de  escape  menor  ?  ,  pues  que  los  geiseres  se  elevan  a  gran  altura  , eso  debido  a la  falta  de  fuerza de gravedad  ,  eso  en  la  Tierra  es imposible  debido  a  la  fuerza  de  gravedad  mayor  de  la  Tierra  ,  de  ahí  la  gran  velocidad  de  escape   ,   resumiendo  :  a  menor  velocidad  de  escape  ,  mayor  facilidad  o  velocidad  tiene  una  partícula  de  escapar  hacia  el  espacio  .
Para  un  ejemplo  ,  cuando  la  sonda  Cassini  sobrevolaba  a Encelado   en  el  año  2005   ,  detectó eyecciones  de  vapor  de  agua  en  el  polo  sur  de  dicha  luna  ,   eyectando   partículas  heladas  a  mas  de  2.000  kilómetros  por  hora  ,  y  a  casi  una  altura  de  500  kilómetros   por  encima  de  la  superficie  del  polo  sur  de  Encelado  ,  y  con  los  datos  de  la  sonda  Cassini  ,  se  ha  detectado  que  por  lo  menos  ,  se  liberaron  al  espacio  unos  250  kilos  de  vapor  de  agua  cada  segundo  en  cada  geiser  o  pluma   .
Y  hasta  el  presente  se  ha  detectado  mas  de  100  geiseres   ,  y  se  tiene  la  evidencia  que  esos  vapores  de  Encelado  llena  el  anillo  E  de  Saturno   ,  de  lo  contrario  se  disiparía  en  el  espacio  circundante   ,  y  de  ahí  la  oportunidad  de  usar  ese  método  ,  ya  que  enviar  una  sonda  que  investigue  in  suti  de  primera  mano  con  otros  instrumentos  para  poder  detectar  vida  es  imposible  por  ahora  ,  no  hay  un  plan  de  enviar  una  sonda  a  detectar  vida  microbiana  directamente   ,   quizas  sea  conveniente  enviar  una  sonda  que  tenga  un  microscopio  con  holograma  digital  .

El  hidrógeno  presente  en  el  océano  global  en  Encelado   es  potencial  para  ser  una  fuente   de  energía  quimica  para  la  vida  alienigena  ,  y  eso  permite  que  los  microbios  , si  es  que  existen    ,  pueden  ser  utilizado   para  obtener  energía  combinando   el  hidrógeno  con  el   dióxido  de  carbono .  
Pero  mas  alla  de  enviar  una  sonda  allí  ,  surge  otras  preguntas   ¿  los  microbios  alienigenas  en  Encelado  sobreviviría   a  un  viaje  fuera  de  su  entorno  al  irse  hacia  el  espacio  exterior  al ser  expulsado  a  traves  de  los  geiseres  ?   ,  y  si  es  posible  ¿  como  una  sonda  interplanetaria  podría  recolectar  muestras  sin  destruir  esos  microbios   ?  ,  y  supongamos  que  se  recolectan  muestras  ¿  como  se  puede   identificar    como  células  vivas  ?  .
Y  eso  es  complicado   ¿  porque  ?  ,  porque  lo  mas  difícil  de  las  bacterias   es  que  no  tienen  muchas  características  celulares   ,    porque  aparte  es  mas  chica  que  el  tamaño  de  una  hebra  de  cabello  ,   de  ahí  la  dificultad  de  poder  distinguir  entre  un microbio  o  bacteria  y  partículas  de  granos  de  arena   ,   pero  aparte  está  la  dificultad   de  comprobar  de   que  una  mota   microscópica  es  en  realidad   un  microbio  vivo  ,   implica  buscar  patrones   en  su  estructura  ,  eso  métodos  son  útiles  ,  pero   se  debe  usar  con  observaciones    directas   de  posibles  microbios  potenciales  .
  El  observarse  la  quimica  y  los  patrones  es  muy  útil  pero  se  necesita   mas  características  de eso  seres  vivos  ,  hay  que  diferenciar  entre  el  movimiento  de  un  ser  vivo  y  el  movimiento  de  un  grano  de  polvo  ,  cabe  el  hecho  de  que  conocer  organismos  vivos  aqui  en  la   Tierra  puede  ser  utilizado  como  una  biosignatura  firme  ,  independientemente  de  la  quimica  para  la  vida  extraterrestre   .
Pero  para  tal  idea  de  usar   la  microscopia  de  holograma  digital  ,  se  puede  modificar  para  ser  usado  en  astrobiologia  ,  para  que  quede  claro  , en  microscopia   holografica  digital  ,  un  determinado  objeto  se  ilumina  con  láser  y  después  se  mide  la  luz   que  rebota  del  objeto   y  de  nuevo  a  un  detector   ,  pero  esa  luz  dispersa  contiene  información  sobre  la  amplitud  -  intensidad  -  de  la  luz  difusa   y  sobre  su  fase  ,  eso  se  utiliza  para  indicar   la  distancia  recorrida  por  la  luz  después   de  ser  dispersada   .

Una  infografia  de como  funciona  una  microscopia holograma digital   ,  la  holografía  digital  consiste   en  la  reconstrucción  numérica   de  los  datos  recolectados   ,  a  diferencia  de  los  sistemas  de   reconstrucción   óptica  que  solo  reproduce  el  aspecto  del  objeto   .  
Y  después  con  toda  esa   información ,   la  computadora  puede  reconstruir    una  imagen  tridimensional  del  objeto  ,   y  de  esa  forma  ,  puede  mostrar  los  movimientos  a  traves  de  tres  dimensiones  ,   la  ventaja  de  la  microscopia  holografica  digital  permite  observar  y  seguir   el  mas  mínimo  de  los  movimientos  ,  con  la  ventaja  que  determinados  microbios  pueden  ser    etiquetados  con  tintes  fluorescentes   usando  lo  ancho  de  las  moléculas   que  son  aparentemente  indicadores  de  vida   ,  se  quiere  decir   que  contienen  proteínas ,  lipidos ,  azucares  ,  y  ácidos  nucleicos  .      
Para  ver  el  posible  potencial  de  ese  método  ,  Jay Nadeau  obtuvieron  muestras  en  las  heladas  agua  del  Ártico   ,    lugares  de  pocas  presencia  de  bacterias  ,  y  esas  bacterias  son  lentas  debido  a  las  gélidas  temperaturas  ,   pero  de  esa  forma  ,  se  han  podido  identificar   densidades  de  1000  células  por  milímetro  de  volumen  ,   algo  muy  común  en  los  lugares  mas  inhóspitos  de  la  Tierra  ,  y  en  comparación  ,  en  los  océanos  la  densidad  es  de  10.000  células   por  milímetro  de  volumen   ,   pero  es  ideal  usar  ese  método  en  la  astrobiologia  ,   y  posee  la  ventaja   de  analizar  una  gran  cantidad  de  muestra   muy  rápido  ,  por  demás  está  decir  que  ese  método  sera  usado  o  replicado  en  la  Antártida   .
Lo  importante  es  que  seria  un  método  científico  muy  importante  a  futuro  ,  para  poder  detectar  vida  alienigena  fuera  de  la  Tierra  , así  sea  de  tipo  microbiana   ,  la  cuestión  real  con  respecto  a  este  tema  ,  es  que  de  usar  ese  método  a  traves  de  un  instrumento  ,  no  seria  tan  rápido  de  usar  ,  de  usarse  en  una  mision  interplanetaria  ,  las  pregunta  es  en  que  mision  se  usaría  este  método  ,  si  por  ahora  no  hay  nada  dicho  de  enviar  una  sonda  interplanetaria  a  Encelado  ,  esto  no  seria  posible  antes  del  año  2025  ,  quizas  mucho  mas  alla  de  ese  año  ....  y  a  escala  cósmica  de  la  vida  es  mucho   tiempo    .....      






http://www.caltech.edu/news/building-microscope-search-signs-life-other-worlds-48555
http://resolver.caltech.edu/CaltechAUTHORS:20170707-104246206
http://dx.doi.org/10.1089/ast.2016.1616


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