El Curiosity encuentra moléculas orgánicas que podrían haber sido producidas por la vida en Marte

¿Qué tienen en común el carbón, el petróleo crudo y las trufas?

La respuesta es tiofenos, una molécula que se parece mucho al benceno. El petróleo crudo, el carbón y las trufas contienen tiofenos. También lo hacen algunas otras sustancias. El robot MSL Curiosity encontró tiofenos en Marte, y aunque eso no prueba de manera concluyente de que Marte alguna vez acogió vida, su descubrimiento es un hito importante para el rover. Especialmente porque las trufas están vivas, y el petróleo y el carbón solían estar, más o menos.

Una cita del sitio web Curiosity de la NASA nos recuerda cuál es la misión del rover: «Curiosity fue diseñado para evaluar si Marte alguna vez tuvo un entorno capaz de soportar pequeñas formas de vida llamadas microbios. En otras palabras, su misión es determinar la «habitabilidad» del planeta».

Un par de científicos de la Universidad Técnica de Berlín cree que la curiosidad de tiofenos encontrada en Marte podría ser una firma de la vida marciana temprana. Si tienen razón, entonces Marte estuvo, en un momento, habitado por formas de vida simples.

La pareja son Dirk Schulze-Makuch y Jacob Heinz. Schulze-Makuch también es astrobiólogo en la Universidad Estatal de Washington. Su artículo se titula «Tiofenos en Marte: ¿origen biótico o abiótico?» Se publicó en la revista Astrobiology.

MSL Curiosity encontró los tiofenos en sedimentos marcianos. Es una de una serie de moléculas interesantes encontradas en Marte que podrían tener un origen biótico. Los tiofenos también pueden tener un origen abiótico a través de la diagénesis, que son cambios físicos y químicos que tienen lugar cuando los sedimentos se convierten en rocas sedimentarias.

Rocas sedimentarias en Marte, investigadas por el rover Curiosity de la NASA. Los tiofenos pueden ser producidos por procesos bióticos o por procesos abióticos, como cuando el sedimento se convierte en roca sedimentaria. Por NASA / JPL-Caltech / MSSS

Para encontrar los tiofenos en los sedimentos marcianos, Curiosity primero tuvo que calentar la muestra por encima de 500 grados Celsius. Entonces Curiosity lo examinó con el instrumento SAM (Sample Analysis at Mars). SAM analizó los gases que salen de la muestra utilizando la cromatografía de gases y la espectrometría de masas. SAM es en realidad tres instrumentos en uno, y juntos buscan químicos orgánicos.

«Identificamos varias vías biológicas para tiofenos que parecen más probables que las químicas, pero aún necesitamos pruebas», dijo Dirk Schulze-Makuch en un comunicado de prensa. «Si encuentras tiofenos en la Tierra, entonces pensarías que son biológicos, pero en Marte, por supuesto, hay que explorar con mucha más profundidad para asegurarlo».

Los tiofenos tienen una estructura que sugiere un posible origen biótico. Tienen cuatro átomos de carbono y un solo átomo de azufre dispuestos en un anillo, con átomos de hidrógeno. Los hidrocarburos son elementos esenciales en la química orgánica, y las moléculas de hidrocarburos que contienen átomos de azufre son una parte importante del estudio de la química orgánica.

La molécula de tiofeno

Hay fuentes no biológicas de tiofenos. Pueden ser creados por impactos de meteoritos, y por un proceso llamado reducción termoquímica de sulfato, donde los compuestos se calientan por encima de 120 grados Celsius.

Pero las fuentes biológicas de tiofenos son las más interesantes. En el pasado distante, quizás hace unos 3 mil millones de años, Marte era un lugar muy diferente. Probablemente tenía un ambiente cálido y húmedo que podría haber albergado vida. Esas bacterias antiguas podrían haber facilitado un proceso de reducción de sulfato biológicamente, lo que resultó en los tiofenos que Curiosity detectó.

La tecnología se mueve rápidamente. El Curiosity era mucho más avanzado que sus predecesores Spirit y Opportunity. Utiliza tecnología que descompone las moléculas grandes en moléculas más pequeñas para el análisis. Pero cuando el próximo rover de Marte, la misión ExoMars de la ESA, llegue al planeta rojo, traerá tecnología aún más avanzada.

MOMA utilizará el concepto de homoquiralidad para identificar moléculas como bióticas o abióticas, algo que MSL Curiosity no puede hacer. La homoquiralidad es una propiedad de los aminoácidos y azúcares. Muchas de las moléculas orgánicas necesarias para la vida, incluidos los aminoácidos y los azúcares, pueden presentarse tanto en zurdos como en diestros, lo que se conoce como quiralidad.

En la vida terrestre, 19 de los 20 aminoácidos son homoquirales y zurdos, mientras que los azúcares, que forman parte del ARN y el ADN, son homoquirales y diestros. La homoquiralidad es esencial para un metabolismo eficiente. Pero los mismos productos químicos producidos en un laboratorio tendrán la misma abundancia de tipos zurdos y diestros. La idea básica es que si encontramos bloques de construcción homoquirales de la vida, es probable que tengan una fuente biológica.

Las moléculas de la vida necesitan poder «darse la mano» entre sí para poder funcionar. La gente se da la mano de derecha a derecha, o tal vez de izquierda a derecha. No es posible sacudir de derecha a izquierda, o viceversa. Crédito de imagen: ESA

Las relaciones de isótopos también pueden diferenciar entre los mismos átomos con orígenes bióticos o abióticos. Schulze-Makuch y Heinze, los autores de este artículo, piensan que algunos de los datos del rover ExoMars deberían usarse para buscar también isótopos de carbono y azufre. En particular, los isótopos más ligeros de ambos. Piensan que es donde es más probable que encontremos un origen biológico.

Las formas de vida tienden a alterar el equilibrio entre los isótopos ligeros y los isótopos pesados de los elementos que producen. Esa relación es diferente a la relación en los mismos elementos en sus bloques de construcción. Esa es una «señal reveladora de la vida» según Schulze Makuch.

La discusión sobre la vida en Marte ha estado en curso durante décadas. Cuando los aterrizadores Vikings estaban en Marte en 1976, realizaron las primeras mediciones in situ, buscando compuestos orgánicos. Lo que encontraron todavía es algo controvertido hoy en día, porque ningún experimento de laboratorio ha podido recrear por completo esos resultados. Sin embargo, se cree ampliamente en la comunidad científica que los hallazgos de las sondas Viking pueden explicarse por fuentes abióticas.

El fallecido y gran Carl Sagan se encuentra junto a un modelo del módulo de aterrizaje Viking. Crédito: NASA

El rover ExoMars es nuestro siguiente paso para comprender la habitabilidad del antiguo Marte. Sus resultados experimentales pueden acercarnos un paso más a saber definitivamente si Marte alguna vez alojó vida. Pero puede que no nos lleve a esa conclusión, desafortunadamente.

«Como dijo Carl Sagan,» las afirmaciones extraordinarias requieren evidencias extraordinarias», dijo Schulze-Makuch. «Creo que la prueba realmente requerirá que enviemos personas allí, y un astronauta miré a través de un microscopio y vea un microbio en movimiento».

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