Química marciana en Mary Anning 3: la mayor diversidad de moléculas orgánicas halladas por Curiosity


En una noticia que refuerza la idea de que Marte fue, en su pasado, un entorno químico propicio para la vida, una investigación publicada en Nature Communications presenta un conjunto de hallazgos que amplían nuestra comprensión de la química marciana. Tras años de trabajo de laboratorio a bordo y de un minucioso análisis de una roca recogida en 2020, la muestra Mary Anning 3 revela la mayor diversidad de moléculas orgánicas identificadas hasta la fecha en Marte. De las 21 moléculas que contienen carbono detectadas, siete fueron identificadas por primera vez en Marte, lo que subraya la riqueza química que pudo haber existido en este planeta hace miles de millones de años.

Aunque aún no es posible establecer si estas moléculas se formaron por procesos biológicos o geológicos, su presencia ofrece una renovada esperanza de que el planeta albergó, en algún momento, condiciones adecuadas para la vida tal como la entendemos. Además, estas moléculas se unen a una lista creciente de compuestos que pueden conservarse en rocas marcianas incluso tras miles de millones de años expuestos a la radiación cósmica.

El trabajo detalla que estas observaciones fueron posibles gracias a un laboratorio miniaturizado, conocido como Sample Analysis at Mars (SAM), ubicado en el interior de Curiosity. Este sistema funciona combinando una trituración controlada de la roca con un calentamiento de alto rendimiento en un horno dentro de SAM y, en algunas ocasiones, con reacciones químicas en presencia de solventes para facilitar la detección de moléculas más complejas.

Entre los hallazgos se destaca la presencia de benzotiopeno, una molécula que contiene carbono y azufre y que ya se ha identificado en varios meteoritos. Este tipo de moléculas, junto con las moléculas orgánicas reveladas, apoyan la idea de que la química prebiótica pudo haber sido distribuida por el sistema solar a través de materiales que intersectaron la historia de Marte.

Una de las moléculas más destacadas es una heterocíclica de nitrógeno, una estructura de anillo que incluye nitrógeno y que en el marco de la investigación se considera un precursor potencial del ARN y del ADN, dos ácidos nucleicos fundamentales para la información genética. “Ese hallazgo es bastante profundo porque estas estructuras pueden ser precursores químicos de moléculas con nitrógeno más complejas”, afirmó la autora principal, Amy Williams, de la Universidad de Florida en Gainesville.

La roca analysada, apodada Mary Anning 3, procede de una región de Mount Sharp que se formó cuando antiguos lagos y cursos de agua cubrieron la zona. En ese entorno, los minerales arcillosos se formaron y se conservan bien a lo largo del tiempo, lo que hace que ciertos compuestos sean más fáciles de detectar incluso tras largas exposiciones a la radiación marciana. En este contexto, las arcillas ejercen un papel clave al preservar moléculas orgánicas durante eones.

Otra molécula identificada fue la benzotiotiofena, una sustancia que incorpora azufre y que ya se ha visto en meteoritos. Este hallazgo refuerza la hipótesis de que meteoritos y cometas podrían haber sembrado compuestos orgánicos en los cuerpos planetarios del sistema solar, proporcionando los bloques químicos para la química de la vida.

Además de Mary Anning 3, Curiosity ha contribuido a ampliar el conjunto de moléculas orgánicas detectadas en Marte, sumándose a descubrimientos previos como la detección de hidrocarburos de cadena larga (decano, undecano y dodecano). Los resultados actuales, obtenidos con SAM, destacan la capacidad de la misión para extraer, analizar y descomponer componentes complejos de las rocas marcianas, incluso cuando se requieren aguas y solventes para desentrañar estructuras moleculares más grandes.

“Este es Curiosity y nuestro equipo en su mejor momento. Han sido necesarios decenas de científicos e ingenieros para localizar el sitio, perforar la muestra y lograr estos descubrimientos con nuestro increíble robot”, comentó Ashwin Vasavada, científico del proyecto en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA (JPL) en California. “Esta colección de moléculas orgánicas aumenta, una vez más, la probabilidad de que Marte albergó un hogar para la vida en el pasado distante”.

La investigación también subraya que SAM puede realizar una “química húmeda” al introducir muestras en un vaso de solvente. Este enfoque permite descomponer moléculas más grandes que serían difíciles de detectar de otra manera. En Mary Anning 3 se probó por primera vez el uso de una taza de tetrametilamonio hidróxido (TMAH), una solución poderosa reservada para muestras de alto valor. Para validar estas reacciones, los autores llevaron a cabo pruebas con una muestra de meteorito Murchison, uno de los meteoritos estudiados con mayor detalle y de más de 4 mil millones de años de antigüedad, que contiene moléculas orgánicas. El experimento mostró que, al exponerse al TMAH, se descomponen moléculas complejas en algunas de las moléculas observadas en Mary Anning 3, incluida la benzotiopena. Este resultado sirve para respaldar que las moléculas marcianas detectadas podrían haberse originado por la descomposición de compuestos aún más complejos relevantes para la vida.

En un avance que también mira hacia el futuro, Curiosity ya ha utilizado la segunda y última taza de TMAH mientras exploraba estructuras en forma de telaraña de boxwork formadas por antiguos sistemas de aguas subterráneas. El equipo de la misión será analizando esos resultados para un futuro artículo revisado por pares.

Mirando hacia adelante, la agencia destaca que la experiencia de SAM ha llevado al desarrollo de versiones futuras como el Mars Organic Molecular Analyzer, propuesto para el rover Rosalind Franklin de la ESA, y el Dragonfly Mass Spectrometer para Titán, de la NASA. Ambos instrumentos podrían realizar química húmeda con TMAH, ampliando la capacidad de estudiar moléculas orgánicas complejas en diferentes entornos del sistema solar.

En el marco de Curiosity, la misión sigue siendo un hito de la exploración marciana. Construido por el JPL y gestionado por Caltech, Curiosity forma parte de la cartera del programa de Exploración de Marte de NASA, con el objetivo de entender la historia climática y geológica del planeta y su potencial para haber albergado vida en su pasado.

En suma, los hallazgos de Mary Anning 3 fortalecen la narrativa de Marte como un mundo químicamente activo en el pasado, capaz de conservar pruebas de su historia geológica y, tal vez, de su pasado biológico. A medida que la tecnología de laboratorio a bordo se refina y se diseñan futuras misiones que pueden realizar química similar con mayor eficiencia, la posibilidad de responder a preguntas sobre la vida pasada en Marte se mantiene más viva que nunca.
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