Los científicos de la NASA descubren que las sales podrían ser una pieza importante del rompecabezas orgánico de Marte

Esta vista retrospectiva hacia el este de una duna que atravesó el rover Curiosity Mars de la NASA, fue tomada por la Mastcam del rover, el 9 de febrero de 2014, o el 538 día marciano, o sol, de la misión Curiosity. La distancia entre las huellas de las ruedas es de aproximadamente 2,7 metros. La duna mide aproximadamente 1 metro de altura y se encuentra en una abertura llamada “Dingo Gap”. Créditos: NASA/JPL-Caltech/MSSS.

Un equipo de la NASA ha descubierto que es probable que haya sales orgánicas en Marte. Como fragmentos de cerámica antigua, estas sales son los restos químicos de compuestos orgánicos, como los detectados previamente por el rover Curiosity de la NASA. Los compuestos orgánicos y las sales de Marte podrían haberse formado por procesos geológicos o ser restos de una antigua vida microbiana.

La detección directa de sales orgánicas en Marte respalda la idea de que pudo existir materia orgánica y posibilita la habitabilidad marciana moderna, dado que en la Tierra, algunos organismos pueden usar sales orgánicas, como oxalatos y acetatos, para obtener energía.

“Si determinamos que hay sales orgánicas concentradas en cualquier lugar de Marte, querremos investigar esas regiones más a fondo, e idealmente perforar la superficie hasta profundidades donde la materia orgánica podría conservarse mejor”, dijo James M.T. Lewis, un geoquímico orgánico que dirigió la investigación, publicada el 30 de marzo en la revista Journal of Geophysical Research: Planets. Lewis trabaja en el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland.

Los experimentos de laboratorio de Lewis y el análisis de datos del Sample Analysis at Mars (SAM) (el laboratorio de química dentro del vientre de Curiosity), apuntan indirectamente a la presencia de sales orgánicas. Pero identificarlos directamente en Marte es difícil de hacer con instrumentos como SAM debido a que calienta el suelo y las rocas marcianas para liberar los gases que revelan la composición de las muestras. El problema es que el calentamiento de las sales orgánicas produce solo gases simples, y estos podrían ser liberados por otros ingredientes del suelo marciano.

¿Qué haces si tienes una muestra de otro planeta y quieres saber si contiene una determinada molécula … tal vez incluso una que revele si el planeta puede sustentar la vida? Cuando los científicos se enfrentan a una situación como esta, utilizan una herramienta asombrosa: el espectrómetro de masas. Separa los materiales, lo que permite a los científicos observar muy de cerca una muestra y ver qué hay dentro.
Créditos: NASA / Goddard Space Flight Center

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 restos en sal orgánica, es esencial para la NASA, en la búsqueda de vida en otros planetas. Pero es una tarea complicada en la superficie de Marte, donde miles de millones de años de radiación han eliminado o roto, la materia orgánica. Como un arqueólogo desenterrando piezas de cerámica, Curiosity recolecta suelo y rocas marcianas, que pueden contener pequeños trozos de compuestos orgánicos, y luego SAM y otros instrumentos identifican su estructura química.

Usando los datos que Curiosity envía a la Tierra, científicos como Lewis y su equipo intentan reconstruir estas piezas orgánicas rotas. Su objetivo es detectar a qué tipo de moléculas más grandes pueden haber pertenecido alguna vez y qué podrían revelar esas moléculas sobre el entorno antiguo y la biología potencial en Marte.

“Estamos tratando de desentrañar miles de millones de años de química orgánica”, dijo Lewis, “y en ese registro orgánico podríamos conseguir el objetivo final: evidencia de que alguna vez existió vida en el Planeta Rojo”.

Si bien algunos expertos han predicho durante décadas que los compuestos orgánicos antiguos se conservan en Marte, se necesitaron experimentos del SAM de Curiosity para confirmarlo. Por ejemplo, en 2018, la astrobióloga de Goddard de la NASA Jennifer L. Eigenbrode dirigió un equipo internacional de científicos de la misión Curiosity que informaron sobre la detección de una miríada de moléculas que contenían un elemento esencial de la vida tal como la conocemos: el carbono. Los científicos identifican la mayoría de las moléculas que contienen carbono como “orgánicas”.

La investigadora científica, la Dra. Jennifer Eigenbrode, analiza el descubrimiento de moléculas orgánicas antiguas en Marte.
Créditos: Goddard Goddard Space Flight Center de la NASA/Dan Gallagher
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“El hecho de que haya materia orgánica preservada en rocas de 3.000 millones de años, y la hayamos encontrado en la superficie, es una señal muy prometedora de que podremos obtener más información de muestras mejor conservadas debajo de la superficie”, dijo Eigenbrode que trabajó con Lewis en este nuevo estudio.


Analizando sales orgánicas en el laboratorio

Hace décadas, los científicos predijeron que los compuestos orgánicos en Marte podrían descomponerse en sales. Estas sales, tendrían más probabilidades de persistir en la superficie marciana que las moléculas grandes y complejas, como las que están asociadas con el desarrollo de los seres vivos.

Si hubiera sales orgánicas presentes en las muestras marcianas, Lewis y su equipo querrían descubrir cómo el calentamiento de SAM podría afectar los tipos de gases que liberan. SAM funciona calentando las muestras a más de 1.000 grados Celsius. El calor rompe las moléculas, liberando algunas de ellas en forma de gases. Diferentes moléculas liberan diferentes gases a temperaturas específicas; 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 que podrían dificultar la extracción de conclusiones de nuestros experimentos, por lo que el trabajo que estamos haciendo es tratar de separar esas interacciones para que los científicos realicen análisis en Marte puede usar esta información ”, dijo Lewis.

Lewis analizó una variedad de sales orgánicas mezcladas con un polvo de sílice inerte, para reproducir una roca marciana. También investigó el impacto de añadir percloratos a las mezclas de sílice. Los percloratos son sales que contienen cloro y oxígeno que son comunes en Marte. Los científicos llevan mucho tiempo preocupados de si interfieren los resultados, con los experimentos que buscan señales de materia orgánica.

Esta es la primera foto que se tomó en la superficie de Marte por la nave espacial Viking 1 de la NASA, pocos minutos después de que aterrizó en el Planeta Rojo el 20 de julio de 1976.
Créditos: Créditos
: NASA/JPL.

De hecho, los investigadores encontraron que los percloratos interferían con sus experimentos y demostraron cómo. Pero también encontraron que los resultados de muestras que recolectaron que contenían perclorato, coincidían mejor con los datos de SAM que cuando no había percloratos, lo que refuerza la probabilidad de que haya sales orgánicas en Marte.

Además, Lewis y su equipo informaron que el instrumento CheMin de Curiosity podría detectar sales orgánicas. Para determinar la composición de una muestra, CheMin le dispara rayos X y mide el ángulo en el que los rayos X se difractan hacia el detector.

Los instrumentos SAM y CheMin de Curiosity continuarán buscando señales de sales orgánicas mientras el rover se mueve hacia una nueva región en Mount Sharp del cráter Gale.

Pronto, los científicos también tendrán la oportunidad de estudiar un suelo mejor conservado debajo de la superficie marciana. El próximo rover ExoMars de la Agencia Espacial Europea, que está equipado para perforar hasta 2 metros, llevará un instrumento de Goddard que analizará la química de estas áreas marcianas más profundas. El rover Perseverance de la NASA no tiene un instrumento que pueda detectar sales orgánicas, pero está recolectando muestras para poder hacerlas llegar a la Tierra en el futuro, donde los científicos podrán usar máquinas de laboratorio sofisticadas para buscar compuestos orgánicos.

Edición: R. Castro.