El rover Curiosity encuentra antiguos “bloques de construcción de la vida” en el planeta Marte

Si teníamos esperanzas de que Marte hubiese sido un mundo habitado, dos nuevos estudios deberían darle un poco de importancia a ello.

El robot explorador de Marte de la NASA, Curiosity, ha identificado una variedad de moléculas orgánicas, los bloques de construcción de vida basados en el carbono, tal como la conocemos, en rocas del planeta rojo de 3.500 millones de años.

La otra investigación realizada también detalla un hallazgo del Curiosity: las concentraciones de metano en la atmósfera de Marte son cíclicas. El descubrimiento sugiere que este gas, que aquí en la Tierra es producido principalmente por organismos vivos, está filtrándose desde los depósitos subterráneos, hacia el exterior.

De nuevo, estos resultados no son evidencia de vida, el metano también puede ser producido por procesos geológicos, pero son consistentes con la presencia de organismos marcianos, lo cual es emocionante en sí mismo.

Ambos nuevos estudios fueron publicados en línea durante el día de ayer (7 de junio) en la revista Science.

La búsqueda de compuestos orgánicos en Marte tiene una historia larga y complicada. Comienza con los aterrizadores gemelos Viking de la NASA, que aterrizaron en diferentes partes del planeta rojo en 1976 para buscar signos de vida. La carga útil de material científico de las Viking incluía un instrumento llamado espectrómetro de masas de cromatógrafo de gases (GCMS), que calentaba el suelo marciano y estudiaba las moléculas que se evaporaban.

Mientras que los experimentos de búsqueda de vida de las Viking arrojaron resultados intrigantes pero ambiguos, el GCMS no encontró compuestos orgánicos. De hecho, el instrumento detectó poco material importante, salvo dos sustancias químicas cloradas, el clorometano y el diclorometano, que se pensaba que eran contaminantes de la Tierra. Este resultado convenció a la mayoría de los científicos en el momento en que Marte era un planeta muerto; la vida tal como la conocemos es imposible sin moléculas orgánicas, después de todo.

Pero ese pensamiento comenzó a cambiar un poco en 2008, cuando la sonda Phoenix de la NASA encontró sustancias químicas que contenían cloro llamadas percloratos en el suelo marciano. Algunos investigadores notaron que los percloratos pueden destruir compuestos orgánicos en una muestra calentada, y sugirieron que tales reacciones pueden haber sido responsables del resultado nulo de GCMS de las Vikings.

En 2011, esta hipótesis obtuvo cierto respaldo experimental. En un laboratorio aquí en la Tierra, los investigadores calentaron el suelo con perclorato y obtuvieron de la muestra clorometano y diclorometano.

Entonces, Curiosity entró en escena. El rover aterrizó en el enorme Cráter Gale de Marte en agosto de 2012, iniciando una misión para determinar si el Planeta Rojo alguna vez ha sido capaz de soportar la vida microbiana. Los científicos de la misión Curiosity respondieron rápidamente esa pregunta en forma afirmativa, y descubrieron que Gale había albergado un sistema de lagos y riachuelos potencialmente habitables de larga data hace miles de millones de años.

El rover también encontró compuestos orgánicos en un orden relativamente corto, utilizando su instrumento de Análisis de muestras en Marte (SAM). SAM identificó hidrocarburos clorados, como clorobenceno y diclorobutano, en muestras en polvo perforadas en roca en un lugar llamado Yellowknife Bay, que está cerca del lugar de aterrizaje de Curiosity.

El descubrimiento confirmó la existencia de compuestos orgánicos marcianos nativos. Sin embargo, era difícil conocer su historia completa, dada la aparente ubicuidad de los percloratos en la tierra roja. Por ejemplo, ¿estos compuestos clorados existieron tal como están en la roca, o fueron creados a partir de otros compuestos orgánicos indígenas en una reacción dentro de SAM, que también calienta sus muestras?

En julio de 2013, Curiosity abandonó el área de la bahía de Yellowknife y comenzó a dirigirse hacia Mount Sharp, la montaña de 5,5 kilómetros de altura que se eleva desde el centro de Gale. El robot de seis ruedas llegó a la base de Mount Sharp 14 meses después, y luego comenzó a estudiar sus alrededores.

En el nuevo estudio, se observó de cerca los análisis de SAM con las muestras de las dos primeras rocas de Mount Sharp perforadas por el Curiosity, polvo recogido de los objetivos llamados Confidence Hills y Mojave en septiembre de 2014 y febrero de 2015, respectivamente.

Los investigadores consideraron solo los gases que se evaporaron a temperaturas superiores a los 930 grados Fahrenheit (500 grados Celsius), lo suficientemente altos como para eliminar las posibles reacciones de perclorato de la mezcla. Encontraron varios compuestos orgánicos nuevos, así como una cantidad de moléculas que probablemente sean fragmentos de compuestos mucho más grandes que contienen carbono.

Las nuevas observaciones aumentan el inventario de compuestos orgánicos conocidos de Marte. Las mediciones de SAM también sugieren que la concentración de carbono orgánico en las rocas perforadas es de cientos de partes por millón.

Cuando llegas a ese nivel, ahora nos acercamos a la abundancia de carbono que encontramos en las rocas de edad similar aquí en la Tierra. Así que la expectativa es que si las cosas aquí en la Tierra eran en gran parte biológicas hace unos 3.000 millones de años, entonces hay una consistencia allí.

Los astrobiólogos también están interesados ​​en comprender mejor la distribución del metano en el aire de Marte, ya que se trata de un gas “biofirma” potencial. Esto es difícil de hacer usando instrumentos basados ​​en la Tierra, porque hay mucho metano en la atmósfera de nuestro planeta, aproximadamente 1,850 partes por billón (ppb), para complicar las cosas.

Entonces, el nuevo estudio presenta algunos resultados destacados. El equipo de investigación dirigido por Chris Webster informaron sobre las concentraciones de metano atmosférico de línea base durante aproximadamente cinco años terrestres, según lo medido por el instrumento espectrómetro láser ajustable (Tunable Laser Spectrometer, TLS) de Curiosity. Los niveles de Gale Crater son representativos del planeta rojo en su conjunto, dijo Webster, dada la cantidad de mezcla que se produce en el aire de Marte.

Los investigadores encontraron que estas concentraciones variaron mucho, desde un mínimo de alrededor de 0.24 ppb hasta un máximo de 0.65 ppb. Y la variación es estacional, con el pico llegando al final del verano del hemisferio norte marciano.

Esta fuerte estacionalidad descarta los meteoritos o el polvo infalible como fuente primaria, dijo Webster. Él y su equipo en cambio piensan que el metano se filtra continuamente de los depósitos subterráneos y luego se une a las partículas del suelo cuando alcanza la superficie. Durante el clima más cálido, más metano se libera de estas partículas y se libera en el aire.

El metano es destruido por la luz ultravioleta dentro de unos cientos de años después de la aparición del gas en la atmósfera de Marte, por lo que las cosas que Curiosity detectó deben haber sido emitidas hace relativamente hace poco tiempo. Pero eso no significa que esas moléculas particulares se formaran recientemente.

Estos depósitos subterráneos pueden estar formados por metano viejo, metano antiguo o pueden estar formados por metano moderno o nuevo que se está creando hoy en día.

Tampoco el equipo sabe el origen del metano, subrayó Webster. Podría ser producido por microbios, pero también por procesos geológicos, que podrían producir una reacción del agua caliente con ciertos tipos de roca. Y el nuevo estudio trata solo con los niveles de fondo del metano de Marte; no ofrece ninguna idea significativa de los aumentos puntuales, como el pico a 7 ppb que Curiosity observó en unas pocas semanas desde finales de 2013 hasta principios de 2014.

La imagen de Marte-metano podría aclararse en un futuro relativamente cercano. Trace Gas Orbiter, parte del programa europeo ExoMars, recientemente comenzó a detectar el aire del planeta rojo desde arriba, en un esfuerzo por mapear las concentraciones globales de metano y otros gases.

Por ejemplo, el rover ExoMars que esta tratando de cazar la vida marciana, está programado para lanzarse en 2020, y podría enviarse para muestrear tal fuente. El rover podría obtener una medición de isótopos de carbono, lo que contribuiría en gran medida a revelar el origen del gas. (El metano biológicamente producido aquí en la Tierra se agota en el isótopo más pesado de carbono 13, que contiene un neutrón más en su núcleo que el átomo de carbono 12 “normal”). Curiosity también podría hacer una medición en teoría, pero el instrumento TLS del rover de ExoMars será más sensible que el de Curiosity.

Los resultados de Curiosity muestran que los lechos de los lagos son buenos colectores y concentradores de compuestos orgánicos. De modo que un lago antiguo no sería un mal lugar para enviar un rover que cateara la vida, como el vehículo ExoMars o el rover Mars 2020, que la NASA planea lanzar dentro de dos años…

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