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El Rover Curiosity hace un inventario de ingredientes para la vida en Marte

Los científicos que utilizaron datos del rover Curiosity de la NASA midieron el carbono orgánico total, un componente clave en las moléculas de la vida, en las rocas marcianas por primera vez.

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“El carbono orgánico total es una de varias mediciones [o índices] que nos ayudan a comprender cuánto material está disponible como materia prima para la química prebiótica y potencialmente la biología”, dijo Jennifer Stern del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. “Encontramos al menos de 200 a 273 partes por millón de carbono orgánico. Esto es comparable o incluso más que la cantidad encontrada en rocas en lugares de muy baja vida en la Tierra, como partes del desierto de Atacama en América del Sur, y más de lo que se ha detectado en los meteoritos de Marte”.

El carbono orgánico es carbono unido a un átomo de hidrógeno. Es la base de las moléculas orgánicas, que son creadas y utilizadas por todas las formas de vida conocidas. Sin embargo, el carbono orgánico en Marte no prueba la existencia de vida allí porque también puede provenir de fuentes no vivas, como meteoritos y volcanes, o formarse en su lugar por reacciones superficiales. El carbono orgánico se ha encontrado en Marte antes, pero las mediciones anteriores solo produjeron información sobre compuestos particulares, o representaron mediciones que capturaban solo una parte del carbono en las rocas. La nueva medición da la cantidad total de carbono orgánico en estas rocas.Aunque la superficie de Marte es inhóspita para la vida ahora, hay evidencia de que hace miles de millones de años el clima era más parecido a la Tierra, con una atmósfera más espesa y agua líquida que fluía hacia ríos y mares. Dado que el agua líquida es necesaria para la vida tal como la entendemos, los científicos piensan que la vida marciana, si alguna vez evolucionó, podría haber sido sostenida por ingredientes clave como el carbono orgánico, si estuviera presente en cantidad suficiente.

Desde una posición en la depresión poco profunda de la “Bahía Yellowknife”, el rover Curiosity de marte de la NASA utilizó su cámara de mástil derecha (Mastcam) para tomar las imágenes de teleobjetivo combinadas en este panorama de diversidad geológica.

Créditos: NASA/JPL-Caltech/MSSS

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Curiosity está avanzando en el campo de la astrobiología investigando la habitabilidad de Marte, estudiando su clima y geología. El rover perforó muestras de rocas de piedra de barro de 3.500 millones de años de antigüedad en la formación Yellowknife Bay del cráter Gale, el sitio de un antiguo lago en Marte. La piedra de barro en el cráter Gale se formó como sedimento muy fino (de la meteorización física y química de las rocas volcánicas) en el agua que se asentó en el fondo de un lago y fue enterrado. El carbono orgánico era parte de este material y se incorporó a la piedra de barro. Además del agua líquida y el carbono orgánico, el cráter Gale tenía otras condiciones propicias para la vida, como fuentes de energía química, baja acidez y otros elementos esenciales para la biología, como oxígeno, nitrógeno y azufre. “Básicamente, esta ubicación habría ofrecido un ambiente habitable para la vida, si alguna vez hubiera estado presente”, dijo Stern, autor principal de un artículo sobre esta investigación publicado el 27 de junio en Proceedings of the National Academy of Sciences.

El rover Curiosity de la NASA en Marte utilizó su cámara de navegación izquierda para grabar esta vista del paso hacia abajo en una depresión poco profunda llamada “Yellowknife Bay”. Tomó la imagen del día 125 de Marte, o sol, de la misión (12 de diciembre de 2012), justo después de terminar el viaje de ese sol.Créditos: NASA/JPL-Caltech

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Para realizar la medición, Curiosity entregó la muestra a su instrumento de Análisis de Muestras en Marte (SAM), donde un horno calentó la roca en polvo a temperaturas progresivamente más altas. Este experimento utilizó oxígeno y calor para convertir el carbono orgánico en dióxido de carbono (CO2), cuya cantidad se mide para obtener la cantidad de carbono orgánico en las rocas. Agregar oxígeno y calor permite que las moléculas de carbono se rompan y reaccionen carbono con oxígeno para producir CO2. Parte del carbono está encerrado en minerales, por lo que el horno calienta la muestra a temperaturas muy altas para descomponer esos minerales y liberar el carbono para convertirlo en CO.2. El experimento se realizó en 2014, pero requirió años de análisis para comprender los datos y poner los resultados en contexto de los otros descubrimientos de la misión en el cráter Gale. El experimento intensivo en recursos se realizó solo una vez durante los 10 años de Curiosity en Marte.

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Este proceso también permitió a SAM medir las proporciones de isótopos de carbono, lo que ayuda a comprender la fuente del carbono. Los isótopos son versiones de un elemento con pesos (masas) ligeramente diferentes debido a la presencia de uno o más neutrones adicionales en el centro (núcleo) de sus átomos. Por ejemplo, el Carbono-12 tiene seis neutrones, mientras que el Carbono-13 más pesado tiene siete neutrones. Dado que los isótopos más pesados tienden a reaccionar un poco más lentamente que los isótopos más ligeros, el carbono de la vida es más rico en Carbono-12. “En este caso, la composición isotópica realmente solo puede decirnos qué porción del carbono total es carbono orgánico y qué porción es carbono mineral”, dijo Stern. “Si bien la biología no se puede descartar por completo, los isótopos tampoco se pueden usar realmente para apoyar un origen biológico de este carbono, porque el rango se superpone con el carbono ígneo (volcánico) y el material orgánico meteorítico, que es más probable que sea la fuente de este carbono orgánico”.


La investigación fue financiada por el Programa de Exploración de Marte de la NASA. La misión Mars Science Laboratory de Curiosity está dirigida por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California; JPL es administrado por Caltech. SAM fue construido y probado en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. Charles Malespin es el investigador principal de SAM.

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