Ceres, el planeta nan que podria tenir la clau de la vida a la Terra

GinebraFa uns 4.000 milions d’anys la vida va aparèixer a la Terra, tot i que el procés exacte que la va originar és encara un misteri. Per intentar donar-hi resposta, no només és important explorar el nostre planeta sinó també altres astres del Sistema Solar. En aquesta línia, un estudi realitzat per l’Institut d’Astrofísica d’Andalusia (IAA-CSIC) ha aportat noves evidències que impliquen que la matèria orgànica és omnipresent a Ceres, el planeta nan que es troba al cinturó d’asteroides, més enllà de l’òrbita de Mart.

Gràcies a les dades recollides per la missió Dawn de la NASA, l’equip d’investigadors ha pogut descobrir i analitzar la distribució de compostos orgànics a la superfície del planeta nan amb un nivell de detall sense precedents. Tot fa pensar que la procedència d’aquests compostos prové de l’interior del mateix planeta. "Això confirmaria l’existència de fonts internes que podrien afavorir alguns processos biològics", explica Juan Luis Rizos, investigador de l’IAA-CSIC i autor principal de l’estudi que s’ha publicat recentment a la revista Planetary Science Journal. Aquests resultats aporten informació fonamental per comprendre l’origen de la vida a la Terra i podrien tenir conseqüències significatives sobre el futur de l’exploració a la recerca d’altres organismes al Sistema Solar.

Ceres: el planeta que no va arribar mai a ser-ho

Descobert l’any 1801 per l’astrònom italià Giuseppe Piazzi des de l’observatori astronòmic de Palerm, a Sicília, Ceres és el planeta nan més petit del Sistema Solar. Tot i ser l’objecte més gran del cinturó d’asteroides, situat entre les òrbites de Mart i Júpiter, té un diàmetre de tan sols 950 quilòmetres. Després de la nova classificació establerta per la Unió Astronòmica Internacional l’any 2006, Ceres va passar a formar part, juntament amb Plutó i Eris, de la categoria de planetes nans i va abandonar la categoria d’asteroide en què es trobava. "Ceres es pot entendre com una transició entre asteroide i planeta", comenta Rizos.

La missió Dawn es va llançar l’any 2007 amb l’objectiu d’explorar en detall Ceres i l’asteroide Vesta, també situat al cinturó d’asteroides. Després de passar 14 mesos sobrevolant Vesta, la sonda va acostar-se a Ceres a finals del 2012. D’aquesta manera, la sonda Dawn es va convertir en la primera a orbitar un planeta nan.

Una de les principals descobertes de la missió va ser la presència d’aigua glaçada a la superfície. Aquest fet, juntament amb l’alta activitat volcànica i geològica detectada, fa pensar que a l’interior del planeta nan, on la temperatura és més elevada, es podrien trobar grans quantitats d’aigua líquida. En cas que es confirmés, Ceres seria l’objecte del Sistema Solar amb més aigua després de la Terra. La possibilitat d’allotjar oceans subterranis és una característica essencial des del punt de vista de la recerca de vida extraterrestre.

La mateixa sonda Dawn va descobrir, l’any 2015, diverses zones de la superfície de Ceres significativament més brillants, cosa que va donar lloc a especulacions de tota mena. Una anàlisi detallada va concloure que les observacions corresponien a dipòsits de sal similars als que podem trobar a les salines terrestres. Aquesta sal, formada principalment per carbonat de sodi, es troba cristal·litzada i reflecteix una gran quantitat de llum provinent del Sol, fet que la dota d’una brillantor particular. Aquest descobriment va reforçar la idea que la superfície del planeta podria haver contingut oceans en algun moment de la seva història.

Un gran reservori de compostos orgànics sota la superfície

El gran gir de la missió va arribar l’any 2017, quan es van detectar restes de potencials compostos orgànics a prop del cràter Ernutet, a l’hemisferi nord. Aquest resultat, que va donar lloc a un intens debat sobre l’origen d’aquests compostos, ha generat dues teories diferents. Una de les hipòtesis planteja que aquestes restes provinguin de fora del planeta, dipositades per asteroides o cometes rics en aquests tipus de compostos que haurien impactat sobre Ceres.

No obstant això, l’estudi recent planteja la possibilitat que aquesta matèria orgànica provingui de l’interior d’aquest planeta nan. En concret, s’han identificat onze noves regions amb presència de possible matèria orgànica que es troben a prop d’àrees on en el passat van tenir lloc col·lisions de meteorits. Això fa pensar que la matèria orgànica es trobava a l’interior i va emergir a la superfície a conseqüència d’aquests impactes.

“Van ser les col·lisions més violentes que va patir Ceres i, per tant, el material ha de provenir de regions profundes”, explica Rizos, que afegeix qu “si es confirma la presència de matèria orgànica, els dubtes sobre el seu origen s’esvairan”.

Els resultats publicats sobre les característiques d’aquests elements són els més detallats fins al moment. En el nou estudi es combinen dos tipus de mesures. D’una banda, s’utilitzen imatges d’alta resolució que permeten una identificació de les zones d’interès. D’altra banda, les anàlisis espectrals permeten caracteritzar les molècules presents en els materials. Gràcies a això s’ha pogut determinar la presència d’elements alifàtics, formats únicament per àtoms d’hidrogen i carboni. En aquesta família es troben compostos com el metà, el propà o el butà. No obstant això, les anàlisis actuals no permeten una classificació detallada que permeti distingir entre les diferents espècies.

En un altre estudi publicat recentment, s’ha observat que aquesta matèria orgànica té una durada més curta del que es pensava fins ara. A causa de la intensa radiació que pateix el planeta, amb el pas del temps els compostos orgànics es descomponen. Les grans quantitats de compostos trobades i la velocitat a què s’estima que aquests es degraden indiquen que sota la superfície podrien trobar-se grans quantitats de matèria orgànica que eventualment emergeixen a la superfície.

Tots podríem ser extraterrestres

Les implicacions d’aquesta descoberta tindran un impacte significatiu en la comprensió de la formació de la vida a la Terra així com en la recerca de matèria orgànica a la resta del Sistema Solar. “La idea d’un reservori orgànic en un indret tan remot i inert com Ceres fa pensar que, potser, no estem tan lluny de trobar condicions similars en altres cossos del Sistema Solar”, explica Rizos.

Tot i no ser l’única, la presència de compostos orgànics sembla ser una condició necessària per a la presència de formes de vida basades en el carboni. Entendre la relació precisa entre la presència de matèria orgànica i el desenvolupament de la vida és clau. "Com es passa de la matèria inorgànica a l’orgànica, i com aquesta forma estructures complexes com l’ADN que puguin donar lloc a éssers vius, és encara un gran misteri", comenta Rizos.

Segons una de les hipòtesis sobre l’origen de la vida a la Terra, coneguda com a panspèrmia, aquesta hauria arribat a bord d’un asteroide i planteja la possibilitat que un altre astre ric en matèria orgànica impactés contra el nostre planeta i aportés així la llavor de la vida. "Busquem la manera en què la complexitat de la química orgànica pot donar-se i hem descobert que hi ha determinats minerals amb propietats catalítiques desconegudes en altres roques", explica l’astrofísic Josep Maria Trigo, líder del Grup d’Asteroides, Cometes i Meteorits de l'Institut de Ciències de l'Espai (ICE-CSIC) i de l'Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), que no ha participat directament en el recent estudi de Ceres, però que investiga la possibilitat que la vida sorgís en altres cossos del Sistema Solar.

Una àrea de servei al Sistema Solar

Les característiques i la localització de Ceres, juntament amb el fet que pugui contenir una gran quantitat d’aigua també fan que el planeta nan es posicioni com un punt estratègic clau per a futures missions d’exploració espacial. “Ceres podria servir com a punt de parada o base de recursos per a futures missions a regions llunyanes del Sistema Solar”, comenta Rizos.

La sonda Dawn es troba actualment en una òrbita relativament estable de Ceres, on continuarà donant voltes durant dècades. Després de gairebé 11 anys d’operació, i havent exhaurit tot el seu combustible, l’any 2018 aquesta sonda va enviar les últimes dades a la Terra. No obstant això, el volum d’informació recollit encara permetrà dur a terme anàlisis detallades durant anys, i les dades poden aportar encara més coneixement sobre la seva formació. "Continuaré treballant amb les dades per entendre millor el tipus concret de compostos orgànics, fer simulacions al laboratori i veure què passa quan es barregen diferents components", comenta Rizos.

Tot i que el futur de l’exploració de Ceres està obert, els resultats obtinguts recentment motiven el llançament d’una nova missió en un futur no gaire llunyà. "Tot i que encara no s’ha aprovat cap missió nova, l’exploració de Ceres continuarà. Tenim al davant un futur molt prometedor i interessant, en què es necessita gent amb ganes de participar-hi", conclou Rizos.

Entre les diverses propostes de futures missions es trobava GAUSS (les sigles en anglès de Genesis of Asteroids and evolUtion of the Solar System, o gènesi dels asteroides i evolució del Sistema Solar) amb l’objectiu de prendre mostres de la superfície del planeta nan per analitzar-les. Tenir accés directe als materials que componen l’astre permetria entendre millor el procés de formació del planeta així com extreure informació essencial sobre l’origen de l’aigua i la matèria orgànica viva al Sistema Solar.

No obstant això, l’ESA va optar per altres línies d’exploració del Sistema Solar i no va aprovar la proposta. "Les missions de retorn de mostres no són gaire populars a Europa, perquè són més costoses i requereixen desenvolupament de tecnologia", comenta Trigo, que afegeix que "fins ara només l'Agència Espacial Japonesa (JAXA) i la NASA han pogut retornar mostres de tres asteroides: Itokawa, Ryugu i Bennu. Però les noves missions robòtiques de la Xina a la Lluna, per exemple, obren la porta que pugui aconseguir-se en un futur pròxim".

El Sistema Solar té encara reservats molts tresors, en particular en els objectes més petits, com són les llunes i els planetes nans. Descobrir-los ens ajudarà a entendre millor qui som i el lloc que ocupem al cosmos.