23 Abr Curiosity detecta nuevas moléculas orgánicas en Marte

El rover Curiosity ha identificado siete nuevas moléculas orgánicas en Marte, incrementando así nuestra comprensión sobre su química y posible habitabilidad en el pasado. Este hallazgo refuerza el interés científico por las moléculas orgánicas en Marte, clave para entender su pasado.

Tras años de trabajo en laboratorio, ya hay resultados: una roca que el rover Curiosity de la NASA perforó y analizó en 2020 contiene la colección más diversa de moléculas orgánicas jamás encontrada en el Planeta Rojo.

Siete de las 21 moléculas orgánicas identificadas en la muestra marciana se han detectado por primera vez, ampliando significativamente el catálogo de moléculas orgánicas en Marte.

Precursores de vida en el Marte antiguo

Los científicos no tienen forma de saber si estas moléculas orgánicas se originaron mediante procesos biológicos o geológicos, pues ambas posibilidades son viables. Sin embargo, su descubrimiento confirma que el Marte antiguo tenía la química adecuada para sustentar vida.

Además, estas moléculas se suman a una lista creciente de compuestos que se sabe que pueden preservarse en rocas, incluso después de miles de millones de años de exposición a la radiación marciana.

Este contexto es fundamental para comprender la estabilidad de las moléculas orgánicas en Marte a lo largo del tiempo.

La muestra de roca, apodada “Mary Anning 3” en honor a la paleontóloga Mary Anning, fue recogida en una zona del Monte Sharp que hace miles de millones de años estuvo cubierta por lagos y corrientes de agua.

Este entorno favoreció la acumulación y preservación de compuestos, proporcionando un contexto geológico ideal para estudiar las moléculas orgánicas en Marte.

Entre las moléculas recién identificadas se encuentra un heterociclo nitrogenado, una estructura en anillo de átomos de carbono que incluye nitrógeno. Este tipo de estructura molecular se considera un precursor del ARN y el ADN, dos ácidos nucleicos clave para la información genética.

“Esta detección es bastante profunda porque estas estructuras pueden ser precursores químicos de moléculas más complejas que contienen nitrógeno”, afirma Amy Williams. “Los heterociclos nitrogenados nunca se habían encontrado antes en la superficie marciana ni confirmado en meteoritos marcianos.”

Otro hallazgo relevante fue el benzotiofeno, una molécula que contiene carbono y azufre y que se ha encontrado en numerosos meteoritos. Algunos científicos consideran que estos meteoritos, junto con las moléculas orgánicas que contienen, pudieron haber sembrado la química prebiótica en el sistema solar primitivo.

Química marciana

El nuevo estudio complementa el hallazgo el año pasado de las moléculas orgánicas más grandes jamás descubiertas en Marte: hidrocarburos de cadena larga, como el decano, el undecano y el dodecano, reforzando la diversidad química de las moléculas orgánicas en Marte.

“Esto es Curiosity y nuestro equipo en su mejor momento. Se necesitaron decenas de científicos e ingenieros para localizar este lugar, perforar la muestra y realizar estos descubrimientos con nuestro extraordinario robot”, señala Ashwin Vasavada. “Esta colección de moléculas orgánicas vuelve a aumentar la posibilidad de que Marte albergara vida en el pasado.”

Ambos hallazgos se lograron gracias a un sofisticado minilaboratorio llamado Sample Analysis at Mars (SAM), situado en el interior de Curiosity.

Un taladro en el extremo del brazo robótico del rover pulveriza una muestra de roca cuidadosamente seleccionada hasta convertirla en polvo y la introduce en SAM, donde un horno de alta temperatura calienta el material, liberando gases que los instrumentos analizan para revelar la composición de la roca.

Además, SAM puede realizar “química húmeda”, introduciendo las muestras en una pequeña copa con disolvente.

Las reacciones resultantes pueden descomponer moléculas más grandes que de otro modo serían difíciles de detectar e identificar, lo que resulta crucial para analizar en detalle las moléculas orgánicas en Marte.

Hidróxido de tetrametilamonio (TMAH)

Aunque el instrumento dispone de varias copas, solo dos contienen hidróxido de tetrametilamonio (TMAH), una solución potente reservada para las muestras de mayor valor. La muestra Mary Anning 3 fue la primera en exponerse al TMAH.

Para verificar las reacciones del TMAH con materiales extraterrestres, los autores del estudio también probaron la técnica en la Tierra con un fragmento del meteorito Murchison.

Con más de 4.000 millones de años, Murchison contiene moléculas orgánicas que se dispersaron por el sistema solar primitivo. Una muestra expuesta al TMAH se fragmentó en moléculas más pequeñas, incluyendo benzotiofeno, coincidiendo con las detectadas en Mary Anning 3.

Este resultado confirma que las moléculas marcianas encontradas podrían proceder de la descomposición de compuestos aún más complejos relevantes para la vida, ampliando la comprensión de las moléculas orgánicas en Marte.

Recientemente, Curiosity utilizó su segunda y última copa de TMAH mientras exploraba formaciones en red conocidas como “boxwork”, originadas por antiguas aguas subterráneas. El equipo de la misión analizará esos resultados en un futuro artículo científico.

SAM, MOMA y DraMS

Construido por el Goddard Space Flight Center de la NASA en Maryland, SAM se basa en instrumentos de laboratorio comerciales de mayor tamaño. Integrar un equipo tan complejo en el rover requirió miniaturizarlo drásticamente y desarrollar un sistema que funcionara con menor consumo energético.

Los científicos también tuvieron que aprender a calentar el horno de SAM de forma más lenta y durante periodos más largos para llevar a cabo algunos experimentos.

“Fue todo un logro averiguar cómo realizar este tipo de química por primera vez en Marte”, explica Charles Malespin. “Ahora que ya tenemos experiencia, estamos preparados para ejecutar experimentos similares en futuras misiones”, lo que permitirá seguir profundizando en el estudio de las moléculas orgánicas en Marte.

De hecho, el Goddard ha proporcionado varios componentes para una versión de nueva generación de SAM denominada Mars Organic Molecular Analyzer (MOMA), para el rover Rosalind Franklin de la Agencia Espacial Europea.

Un instrumento similar, el Dragonfly Mass Spectrometer (DraMS), explorará Titán. Ambos instrumentos podrán realizar química húmeda con TMAH, abriendo nuevas vías para estudiar las moléculas orgánicas en Marte y en otros mundos.

Fuente: NASA’s Curiosity Finds Organic Molecules Never Seen Before on Mars