En los astros ricos en hielo de agua presentes en nuestro sistema solar, la radiación emitida por la desintegración natural de elementos radiactivos presentes en su núcleo rocoso, aunque modesta, puede bastar para descomponer las moléculas de agua y permitir la existencia de microbios que subsistan gracias al hidrógeno.
Para evaluar esta posibilidad, unos científicos han analizado las posibles consecuencias en otros mundos de un proceso natural de descomposición del agua llamado radiólisis. En primer lugar, prepararon un modelo de dicho proceso. Luego lo aplicaron a varios astros con océanos internos, conocidos o posibles, incluyendo la luna Encélado de Saturno, la luna Europa de Júpiter, Plutón y su satélite Caronte, así como el planeta enano Ceres. Estos científicos pertenecen al Instituto de Investigación del Sudoeste (SwRI) en San Antonio, Texas, Estados Unidos, y la Universidad de Texas en San Antonio (UTSA).
Los procesos físicos y químicos que siguen a la radiólisis liberan hidrógeno molecular (H2), que es una molécula de interés astrobiológico. La presencia de isótopos radiactivos de elementos como el potasio, el uranio y el torio, en una clase de meteoritos rocosos, los conocidos como condritas, permite suponer que estos materiales radiactivos también están presentes en los núcleos de los mundos estudiados por el equipo de Alexis Bouquet y Danielle Wyrick, dado que, según se cree, tienen composiciones parecidas a la de las condritas. El agua oceánica que impregna la roca porosa del núcleo de alguno de esos astros podría verse expuesta a la radiación ionizante y sufrir radiólisis, produciéndose a raíz de ello hidrógeno molecular y compuestos de oxígeno reactivos.
Se han hallado comunidades microbianas sustentadas por H2 en entornos extremos de la Tierra. Es el caso de una muestra de agua subterránea proveniente de una mina de oro sudafricana, a una profundidad de más de 3 kilómetros, y el de diversas fumarolas hidrotermales examinadas en el fondo oceánico. Esto plantea interesantes posibilidades en cuanto a la existencia de microbios análogos en los puntos de contacto entre el agua y la roca de mundos con océanos subterráneos como Encélado o Europa.
El descubrimiento principal del estudio es que la radiólisis representa una fuente adicional potencialmente importante de hidrógeno molecular. Si bien la actividad hidrotérmica puede producir cantidades considerables de hidrógeno, en las rocas porosas que se encuentran a menudo bajo los fondos marinos la radiólisis podría producir también cantidades copiosas de él. La radiólisis podría contribuir asimismo de otra forma a la potencial habitabilidad de los mundos oceánicos. Además del hidrógeno molecular, produce compuestos de oxígeno que pueden reaccionar con ciertos minerales en el núcleo de dichos astros para crear sulfatos, una fuente de nutrición para algunas clases de microorganismos.
El trabajo se ha publicado en Astrophysical Journal Letters.
