Esta mirada retrospectiva a la duna sobre la que viajaba el rover Curiosity Mars de la NASA fue capturada por la Mastcam el 9 de febrero de 2014, el día 538 de la misión Curiosity en Marte. Fuente: NASA / JPL-Caltech / MSSS
El equipo de la NASA descubrió que es probable que haya sales orgánicas en Marte. Como fragmentos de cerámica antigua, estas sales son residuos químicos de compuestos orgánicos, como los detectados previamente por el rover Curiosity de la NASA. Los compuestos orgánicos y las sales de Marte pueden haber surgido de procesos geológicos o pueden haber sido restos de vida microbiana antigua.
Además de agregar más evidencia de que alguna vez hubo materia orgánica en Marte, la detección directa de sales orgánicas también podría respaldar los hábitats modernos de Marte, dado que en la Tierra algunos organismos pueden usar sales orgánicas como oxalatos y acetatos como energía.
“Si establecemos que dondequiera que haya sales orgánicas concentradas en Marte, querremos explorar estas regiones más profundamente y preferiblemente perforar más profundo debajo de la superficie donde la materia orgánica podría conservarse mejor”, dijo James MT Lewis, el geoquímico orgánico que dirigió el estudio, publicado el 30 de marzo en Revista de investigación geofísica: planetas. Lewis trabaja en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.
Los experimentos de laboratorio de Lewis y el análisis de datos de Sample Analysis at Mars (SAM), un laboratorio de química portátil en el vientre del Curiosity, indican indirectamente la presencia de sales orgánicas. Sin embargo, su identificación directa en Marte es difícil con instrumentos como el SAM, que calienta el suelo y las rocas marcianas para liberar gases que revelan la composición de estas muestras. El desafío es que calentar las sales orgánicas solo produce gases simples que pueden ser liberados por otros componentes del suelo marciano.
Sin embargo, Lewis y su equipo proponen que otro instrumento Curiosity, que utiliza una técnica diferente para observar el suelo marciano, el instrumento de Química y Mineralogía, o CheMin para abreviar, podría detectar ciertas sales orgánicas, si están presentes en cantidades suficientes. Hasta ahora, CheMin no ha detectado sales orgánicas.
Encontrar moléculas orgánicas o sus residuos de sales orgánicas es esencial en la búsqueda de vida de la NASA en otros mundos. Sin embargo, esta es una tarea difícil en la superficie de Marte, donde miles de millones de años de radiación han borrado o destruido la materia orgánica. Como un arqueólogo desenterrando piezas de cerámica, Curiosity recolecta suelo y rocas marcianas que pueden contener pequeñas piezas de compuestos orgánicos, luego SAM y otros instrumentos identifican su estructura química.
Usando los datos que Curiosity envía a la Tierra, científicos como Lewis y su equipo están tratando de reconstruir estas piezas orgánicas rotas. Su objetivo es deducir a qué tipo de moléculas más grandes podrían haber pertenecido alguna vez y qué podrían revelar estas moléculas sobre el entorno antiguo y la biología potencial de Marte.
“Estamos tratando de desentrañar miles de millones de años de química orgánica”, dijo Lewis, “y en esta escritura orgánica puede haber la recompensa máxima: una prueba de vida en el Planeta Rojo”.
Si bien algunos expertos han predicho durante décadas que los compuestos orgánicos antiguos se conservan en Marte, se necesitaron algunos experimentos de SAM Curiosity para confirmarlo. Por ejemplo, en 2018, la astrobióloga de la NASA Goddard Jennifer L.Eigenbrode dirigió un equipo internacional de científicos en la misión Curiosity, quienes reportaron la detección de innumerables moléculas que contienen el elemento esencial de la vida tal como la conocemos: el carbono. Los científicos describen la mayoría de las moléculas que contienen carbono como “orgánicas”.
“El hecho de que la materia orgánica que encontramos en la superficie esté preservada en las rocas de hace 3 mil millones de años es una señal muy prometedora de que podemos obtener más información de muestras mejor conservadas debajo de la superficie”, dijo Eigenbrode. Ella estaba trabajando con Lewis en este nuevo estudio.
Esta es la primera imagen jamás tomada en la superficie de Marte. Fuente: NASA / JPL-Caltech
Análisis de sales orgánicas en laboratorio
Hace décadas, los científicos predijeron que los compuestos orgánicos de Marte podrían descomponerse en sales. Argumentaron que era más probable que estas sales permanecieran en la superficie de Marte que moléculas grandes y complejas como las asociadas con el funcionamiento de los seres vivos.
Si hubiera sales orgánicas en las muestras marcianas, Lewis y su equipo querían averiguar cómo el calentamiento en un horno SAM podría afectar los tipos de gases que liberarían. SAM funciona calentando muestras a más de 1.800 grados Fahrenheit (1.000 grados Celsius). El calor descompone las moléculas y libera algunas de ellas en forma de gases. Diferentes moléculas liberan diferentes gases a ciertas temperaturas; por lo tanto, al observar qué temperaturas liberan qué gases, los científicos pueden inferir de qué está hecha la muestra.
“Al calentar muestras marcianas, pueden ocurrir muchas interacciones entre los minerales y la materia orgánica, lo que puede dificultar la extracción de conclusiones de nuestros experimentos, por lo que el trabajo que estamos haciendo es tratar de separar estas interacciones para que los científicos puedan analizar en Marte. puede usar esta información ”, dijo Lewis.
Lewis analizó una variedad de sales orgánicas mezcladas con un polvo de sílice inerte para recrear la roca marciana. También investigó el efecto de agregar percloratos a mezclas de sílice. Los percloratos son sales que contienen cloro y oxígeno que son comunes en Marte. Los científicos llevan mucho tiempo preocupados de que pudieran interferir con los experimentos que buscan rastros de materia orgánica.
De hecho, los científicos encontraron que los percloratos interferían con sus experimentos y determinaron exactamente cómo. Pero también encontraron que los resultados recolectados con muestras que contenían percloratos coincidían mejor con los datos de SAM que en ausencia de percloratos, aumentando la probabilidad de que las sales orgánicas estén presentes en Marte.
Además, Lewis y su equipo informaron que las sales orgánicas se pueden detectar con el instrumento Curiosity CheMin. Para determinar la composición de una muestra, CheMin le dispara rayos X y mide el ángulo en el que los rayos X se inclinan hacia el detector.
Los equipos de SAM y CheMin Curiosity continuarán buscando señales de sal orgánica mientras el rover se traslada a la nueva región de Mount Sharp en el cráter Gale.
Pronto los científicos también tendrán la oportunidad de estudiar el suelo mejor conservado debajo de la superficie de Marte. El próximo rover ExoMars de la Agencia Espacial Europea, que está equipado para perforar 2 metros de profundidad, contará con un instrumento Goddard que analizará la química de estas capas más profundas de Marte. El rover Perseverance de la NASA no tiene un instrumento que pueda detectar sales orgánicas, pero el rover recolecta muestras para un futuro regreso a la Tierra, donde los científicos pueden usar sofisticadas máquinas de laboratorio para buscar compuestos orgánicos.