Décadas de búsquedas finalmente han sido coronadas por el éxito: los científicos están cerca de descubrir dónde apareció el carbono en el suelo y la atmósfera del planeta rojo.
Seis años después del inicio de los trabajos en el cráter Gale en la superficie marciana, el rover Curiosity hizo quizás el descubrimiento más importante en la búsqueda de signos de vida: la superficie rocosa del planeta rojo está repleta de moléculas orgánicas y, de vez en cuando, el gas incluso se filtra en su atmósfera enrarecida. el metano es la más simple de las moléculas orgánicas. A modo de comparación: en la Tierra, las sustancias carbonosas son la base de la vida.
Ambos descubrimientos se realizaron durante el análisis de muestras recogidas por Curiosity. En SAM, el laboratorio de química en miniatura del rover, también llamado "horno", se "tuestan" pequeños fragmentos de aire, roca y tierra para estudiarlos a nivel molecular. Así, en las muestras de lutita antigua, se encontró una amplia variedad de moléculas orgánicas. Otro estudio, que duró no menos de cinco años, encontró fluctuaciones regulares en el metano en la atmósfera marciana. El pico de emisiones se produjo en el verano marciano. Los resultados fueron publicados en la revista Science.
Sin embargo, no importa cuánto exciten la imaginación, las conclusiones sobre la vida pasada, presente y futura en Marte aún no son definitivas: el metano se encuentra en todas partes en la atmósfera de los gigantes gaseosos. Y esto de ninguna manera habla de la presencia de vida: el metano se forma a partir de una interacción banal entre el agua corriente y las piedras calientes. Además, se sabe que se encuentran otras moléculas orgánicas simples en algunos meteoritos y nubes de gas interestelares. “Es extremadamente difícil probar científicamente la existencia de vida en Marte. Esto requiere mostrar literalmente una fotografía del fósil”, dice Chris Webster, químico del Jet Propulsion Laboratory y autor principal de la investigación del metano.
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¿A dónde fue el carbono marciano?
La mera presencia de moléculas orgánicas en Marte no es sorprendente. Como cualquier otro planeta de nuestro sistema solar, Marte recibe regularmente su parte de micrometeoritos ricos en carbono y polvo cósmico. Sin embargo, la nave espacial Viking de la NASA, que aterrizó en el planeta rojo en 1976, hizo un descubrimiento sensacional: resultó que hay incluso menos carbono en el suelo marciano que en las rocas lunares sin vida. "Fue una gran sorpresa", explica la astrobióloga Caroline Freissinet, coautora del estudio de argilita Curiosity e investigadora del Laboratorio de Investigación Atmosférica y Espacial de Francia. "Desafortunadamente, esto llevó al abandono de todo el programa marciano".
Desde entonces, los científicos han estado buscando celosamente carbono en Marte, o al menos luchando por explicar por qué no se encuentra. La corazonada clave surgió en 2008 cuando el módulo de aterrizaje Phoenix de la NASA encontró sales de perclorato, moléculas que contienen cloro altamente reactivas, en muestras de suelo tomadas cerca del polo norte de Marte. Combinados con la luz ultravioleta brillante y los rayos cósmicos del espacio, los percloratos destruyen toda la materia orgánica en la superficie, sin dejar evidencia ni siquiera para los sensibles sensores de los rovers de Marte. Quizás, han sugerido algunos investigadores, la materia orgánica residual de Marte y, por lo tanto, cualquier signo de vida pasada o presente, acecha en sus profundidades.
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En 2015, sin embargo, Curiosity estuvo cerca de probar la existencia de moléculas orgánicas en Marte cuando, al calentar muestras de suelo a 800 grados Celsius en un horno, descubrió rastros de compuestos de carbono contaminados con cloro. Sin embargo, al comienzo de la misión marciana, los científicos descubrieron una fuga de reactivos químicos que contienen carbono de varios componentes del "horno", lo que podría provocar la contaminación de las muestras. Para combatir la contaminación, el equipo de Curiosity se centró en buscar otras muestras de compuestos orgánicos que contienen cloro, mientras que simultáneamente reducía la temperatura del "horno"; durante las ejecuciones posteriores solo se calentó hasta 400 grados.
Antes de embarcarse en una nueva tarea, el equipo se aseguró de que esta vez no se pasara nada por alto. Después de volver a verificar el nivel de contaminación de fondo, Fressinet y sus colegas "hornearon" muestras de lutitas, que datan de hace tres mil millones de años, a una temperatura de 500 grados Celsius; los percloratos se queman por completo con ella. En la ceniza se encontraron tiofenos, moléculas en forma de anillo relativamente pequeñas y simples que contienen carbono y azufre. Este último parece provenir de un mineral rico en azufre llamado jarosita. Anteriormente, Curiosity descubrió sus depósitos de 3.500 millones de años en el cráter Gale; aparentemente, se formaron en un momento en que había agua en el cráter aún sin enfriar y era apto para la vida. Los científicos sospechan que el carbono contenido en el tiofeno proviene de moléculas aún no identificadas, pero más grandes,conservado dentro de la jarosita durante miles de millones de años.
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A pesar de la controversia del descubrimiento, George Cody, un geoquímico del Carnegie Institute of Science que no participó en el estudio, cree que este es un gran paso adelante. La presencia de estas moléculas más grandes, dice, sugiere la presencia de depósitos de carbono bien conservados ocultos bajo la superficie marciana. Cree que tales perspectivas proporcionan una base científica para las próximas misiones de recolectar muestras y devolverlas a la Tierra. “Si esto se puede hacer en Marte, imagínense lo que se puede lograr en los laboratorios terrestres”, dice.
Estaciones y fluctuaciones del metano
Mientras tanto, el rover Curiosity ha realizado lo que Webster dice que son las mediciones de metano más importantes de la historia. Este gas carbonoso es crítico porque la mayor parte del metano de la Tierra es producido por microbios metanogénicos que sobreviven incluso en ambientes pobres en oxígeno. Además, el metano es rápidamente destruido por la radiación ultravioleta, por lo que cualquier hallazgo en Marte probablemente sea "fresco": el gas se liberó recientemente. Usando el "horno", Webster y sus colegas encontraron un nivel de fondo estable de metano en la atmósfera sobre el cráter Gale. Durante los últimos cinco años, ha sido de aproximadamente 0,4 partes por mil millones. Y aunque esta cantidad es apenas detectable, los astrobiólogos ya están interesados en ella. Es de destacar que el nivel de metano fluctúa junto con las estaciones marcianas: en verano soleado, su contenido es tres veces mayor,que un invierno frío y oscuro.
Para Webster, esta periodicidad es quizás el más emocionante de sus descubrimientos. Anteriormente, solo se encontró evidencia de emisiones accidentales, pero no estacionales, en Marte. “Imagina que tu coche es basura. Hasta que el problema se repite, nunca se sabe qué está mal”, explica Webster. Él y sus colegas especulan que el metano puede provenir de acuíferos profundos: en el verano se derriten, se libera agua y se forma gas fresco. Según otra versión, estas sustancias son antiguas y se formaron hace miles de millones de años en el curso de varios procesos geológicos y biológicos. Luego se congelaron en matrices de hielo y rocas y solo se destacan al descongelarse, de la luz solar. Y, finalmente, existe la posibilidad de que los metanógenos marcianos dormiten en las entrañas del planeta hasta el día de hoy,despertando periódicamente y produciendo un gas característico por el cual se pueden identificar.
Otros científicos, que no participaron en el estudio, evalúan de manera ambigua la importancia de los resultados para la búsqueda de vida en Marte. Michael Mumma, un astrobiólogo del Goddard Space Flight Center, dice que las mediciones son críticas porque proporcionan evidencia directa de sus propias observaciones. Anteriormente, escribió sobre las emisiones de metano marciano, que descubrió con la ayuda de telescopios terrestres, aunque los científicos en círculos aceptaron su descubrimiento con incredulidad.
El Planetólogo Marc Fries, que supervisa la colección de polvo cósmico en el Centro Espacial Lyndon Johnson, se mostró escéptico sobre los recientes descubrimientos de Curiosity. Los meteoritos ricos en carbono y el polvo cósmico que ingresan a la atmósfera marciana pueden ser la fuente de las cantidades indicadas de metano, dijo. También enfatiza que la periodicidad estacional no es del todo consistente con las estaciones marcianas. “Un enfoque riguroso y basado en evidencia basado en la evidencia disponible asume que Marte siempre ha estado y permanece sin vida”, dice Freese. "Incluso plantear la hipótesis opuesta requiere pruebas sólidas". En breve, esta hipótesis podrá ser probada por los datos de la misión conjunta de la UE y Rusia "Exomars Trace Gas Orbiter". Esta nave espacial ha estado en órbita marciana desde 2016 y muestra concentraciones de metano y otros gases desde arriba.
Webster, a su vez, dice que no se favorece ninguna de las posibles explicaciones hasta que se saquen las conclusiones finales. Avanzar gradualmente es el enfoque de la NASA para la exploración de Marte, señala Fressinet: "Paso a paso, misión por misión".
Adam Mann
