¿Qué tienen en común el carbón, el petróleo crudo y las trufas? Adelante. Bueno, espera.
La respuesta es tiofenos, una molécula que se parece mucho al benceno. El petróleo crudo, el carbón y las trufas contienen tiofenos. También lo hacen algunas otras sustancias. MSL Curiosity encontró tiofenos en Marte, y aunque eso no prueba de manera concluyente que Marte alguna vez acogió vida, su descubrimiento es un hito importante para el rover. Especialmente porque las trufas están vivas, y el petróleo y el carbón solían estar, más o menos.
Una cita del sitio web Curiosity de la NASA nos recuerda cuál es la misión del rover: “Curiosity fue diseñado para evaluar si Marte alguna vez tuvo un entorno capaz de soportar pequeñas formas de vida llamadas microbios. En otras palabras, su misión es determinar la "habitabilidad" del planeta ".
Un par de científicos de la Universidad Técnica de Berlín cree que la curiosidad de tiofenos encontrada en Marte podría ser una firma de la vida marciana temprana. Si tienen razón, entonces Marte estuvo, en un momento, habitado por formas de vida simples. Han presentado sus hallazgos en un nuevo artículo.
La pareja son Dirk Schulze-Makuch y Jacob Heinz. Schulze-Makuch también es astrobiólogo en la Universidad Estatal de Washington. Su artículo se titula "Tiofenos en Marte: ¿origen biótico o abiótico?" Se publica en la revista Astrobiology.
MSL Curiosity encontró los tiofenos en sedimentos marcianos. Es una de una serie de moléculas interesantes encontradas en Marte que podrían tener un origen biótico. Los tiofenos también pueden tener un origen abiótico a través de la diagénesis, que son cambios físicos y químicos que tienen lugar cuando los sedimentos se convierten en rocas sedimentarias.
Para encontrar los tiofenos en los sedimentos marcianos, Curiosity primero tuvo que calentar la muestra por encima de 500 Celsius. Entonces Curiosity lo examinó con el instrumento SAM (Análisis de muestras en Marte). SAM analizó los gases que salen de la muestra utilizando cromatografía de gases-espectrometría de masas. SAM es en realidad tres instrumentos en uno, y juntos buscan químicos orgánicos.
"Identificamos varias vías biológicas para tiofenos que parecen más probables que las químicas, pero aún necesitamos pruebas", dijo Dirk Schulze-Makuch en un comunicado de prensa. "Si encuentras tiofenos en la Tierra, entonces pensarías que son biológicos, pero en Marte, por supuesto, la barra para demostrar que tiene que ser un poco más alta".
Los tiofenos tienen una estructura que sugiere un posible origen biótico. Tienen cuatro átomos de carbono y un solo átomo de azufre dispuestos en un anillo, con átomos de hidrógeno. Los hidrocarburos son elementos esenciales en la química orgánica, y las moléculas de hidrocarburos que contienen átomos de azufre son una parte importante del estudio de la química orgánica.
Hay fuentes no biológicas de tiofenos. Pueden ser creados por impactos de meteoritos, y por un proceso llamado reducción termoquímica de sulfato, donde los compuestos se calientan por encima de 120 Celsius (248 F).
Pero las fuentes biológicas de tiofenos son las más interesantes. En el pasado distante, quizás hace unos 3 mil millones de años, Marte era un lugar muy diferente. Probablemente tenía un ambiente cálido y húmedo que podría haber albergado vida. Esas bacterias antiguas podrían haber facilitado un proceso de reducción de sulfato biológicamente, lo que resultó en los tiofenos que Curiosity detectó.
La tecnología se mueve rápidamente. La curiosidad era mucho más avanzada que sus predecesoras Spirit and Opportunity. Utiliza tecnología que descompone las moléculas grandes en moléculas más pequeñas para el análisis. Pero cuando el próximo rover de Marte, la misión ExoMars de la ESA, llegue al planeta rojo, traerá tecnología aún más avanzada.
El MOMA de ExoMars (Mars Organic Molecule Analyzer) es el principal instrumento de astrobiología en el rover ExoMars, y también el instrumento más grande. Es un poco más refinado que el instrumento de Curiosity, y no se basa en la fragmentación para estudiar moléculas. MOMA permitirá la recolección y el estudio de moléculas más grandes.
MOMA utilizará el concepto de homoquiralidad para identificar moléculas como bióticas o abióticas, algo que MSL Curiosity no puede hacer. La homoquiralidad es una propiedad de los aminoácidos y azúcares. Muchas de las moléculas orgánicas necesarias para la vida, incluidos los aminoácidos y los azúcares, pueden presentarse tanto en zurdos como en diestros, lo que se conoce como quiralidad.
En la vida terrestre, 19 de los 20 aminoácidos son homoquirales y zurdos, mientras que los azúcares, que forman parte del ARN y el ADN, son homoquirales y diestros. La homoquiralidad es esencial para un metabolismo eficiente. Pero los mismos productos químicos producidos en un laboratorio tendrán la misma abundancia de tipos zurdos y diestros. La idea básica es que si encontramos bloques de construcción homoquirales de la vida, es probable que tengan una fuente biológica.
Las relaciones de isótopos también pueden diferenciar entre los mismos átomos con orígenes bióticos o abióticos. Schulze-Makuch y Heinze, los autores de este artículo, piensan que algunos de los datos del rover ExoMars deberían usarse para buscar también isótopos de carbono y azufre. En particular, los isótopos más ligeros de ambos. Piensan que es allí donde es más probable que encontremos un origen biológico.
"Los organismos son" perezosos ". Preferirían usar las variaciones de isótopos de luz del elemento porque les cuesta menos energía", dijo Schulze-Makuch.
Las formas de vida tienden a alterar el equilibrio entre los isótopos ligeros y los isótopos pesados de los elementos que producen. Esa relación es diferente a la relación en los mismos elementos en sus bloques de construcción. Esa es una "señal reveladora de vida" según Schulze Makuch.
La discusión sobre la vida en Marte ha estado en curso durante décadas. Cuando los aterrizadores vikingos estaban en Marte en 1976, realizaron las primeras mediciones in situ, buscando compuestos orgánicos. Lo que encontraron todavía es algo controvertido hoy en día, porque ningún experimento de laboratorio ha podido recrear por completo esos resultados. Sin embargo, se cree ampliamente en la comunidad científica que los hallazgos vikingos pueden explicarse por fuentes abióticas.
El rover ExoMars es nuestro próximo paso para comprender la habitabilidad del antiguo Marte. Sus resultados experimentales pueden acercarnos un paso más a saber definitivamente si Marte alguna vez alojó la vida. Pero puede que no nos lleve a esa conclusión, desafortunadamente.
"Como dijo Carl Sagan," las afirmaciones extraordinarias requieren evidencia extraordinaria ", dijo Schulze-Makuch. "Creo que la prueba realmente requerirá que enviemos personas allí, y un astronauta mira a través de un microscopio y ve un microbio en movimiento".
Más:
- Comunicado de prensa: el estudio encuentra que las moléculas orgánicas descubiertas por Curiosity Rover son consistentes con la vida temprana en Marte
- Estudio publicado: Tiofenos en Marte: ¿origen biótico o abiótico?
- Instrumento Analizador de Moléculas Orgánicas de Marte (MOMA): caracterización de material orgánico en sedimentos marcianos
