La curiosidad encuentra moléculas orgánicas récord en Marte posiblemente formadas a partir de ácidos grasos
El rover de la curiosidad ha encontrado las moléculas orgánicas más grandes hasta ahora descubiertas en Marte dentro de una piedra de barro Cumberland en Gale Crater. La piedra de barro tiene 3,700 millones de años, que es cuando las moléculas, o sus predecesores químicos, se formaron por primera vez, por lo que lo que sea que los haya hecho se ha ido. Moléculas como esta están hechas en la tierra tanto a través de procesos vivos como no vivos, por lo que el descubrimiento no es una prueba de Marte que una vez fue la vida, y mucho menos que todavía está presente. Sin embargo, el hallazgo muestra que si Marte tuviera vida en sus primeros días, los productos podrían haber sobrevivido todo este tiempo.
El término «orgánico» tiene significados muy diferentes dependiendo de con quién esté hablando. Sin embargo, un agricultor o comprador de alimentos podría interpretarlo, para un químico simplemente significa moléculas que contienen carbono. El sexto elemento se une fácilmente a muchas cosas, por lo que no todas las moléculas orgánicas requieren vida para hacerlas, y a menudo se encuentran en lugares donde los científicos no pueden imaginar que la vida estuvo presente.
Aún así, las moléculas orgánicas complejas son la columna vertebral de la vida en la tierra, y sospechamos que también en otro lugar también. Al buscar la vida en Marte, donde la vida antigua que ha desaparecido desde hace mucho tiempo es una posibilidad definitiva, una gran pregunta ha sido cómo la evidencia de esos tiempos habría sobrevivido.
En los 13 años, la curiosidad ha sido en Marte, hemos aprendido sobre la composición del cráter Gale colocando piezas en el análisis de la muestra en el instrumento Marte (SAM) y realizando experimentos de química y espectrometría de masas. En ese momento, SAM ha revelado la presencia de moléculas orgánicas con hasta seis átomos de carbono, incluidos algunos que contienen cloro o azufre.
Según los estándares de las sondas espaciales, Sam es muy sofisticado, pero carece de la capacidad de un laboratorio de química terrenal. Sin embargo, sus operadores han encontrado formas de operarlo más allá de su diseño original. Preocupado de que el oxígeno presente en otros productos químicos marcianos podría estar oxidando algunas de las moléculas que estaban buscando, los operadores experimentaron con un proceso de calentamiento de dos etapas.
Las muestras de la piedra de barro se calentaron a alrededor de 475 ° C (887 ° F), seguidas de enfriamiento y luego a alrededor de 850 ° C (1,572 ° F) en presencia del agente de derivación química, N-metil-N-Tertilsilsilsilsilsilsilsilsils-trifluoroacetamida (MTBSTFA) vapor.
Cuando se realizó este doble proceso de calentamiento en una muestra de lutita de Cumberland, produjo una alta concentración de clorobenceno, una molécula orgánica cuyos seis átomos de carbono representaban el registro marciano. Sin embargo, los investigadores también notaron cantidades más pequeñas de moléculas orgánicas de cadena larga conocidas como alcanos, específicamente decano (c10H22), undecano (c11H24), y dodecano (c12H26).
La contaminación de las moléculas traídas de la Tierra es una preocupación para cualquier resultado inusual de SAM, pero los autores de un informe sobre este análisis confían en que ese no es el caso aquí, ya que no obtienen el mismo resultado con otras muestras.
Las cantidades de estas moléculas son pequeñas: 53 partes por billón (± 22 ppb) para undecano e incluso menos para los demás. Aún así, el proceso de calentamiento puede haber degradado la muestra, por lo que podría haber habido más inicialmente.
La química de la escuela secundaria puede recordarle que los átomos de carbono de benceno forman un anillo, mientras que los alcanos son una larga cadena de moléculas de carbono con hidrógeno que colgan de ellos, por lo que esto es algo nuevo para Marte, no solo una ligera expansión en descubrimientos anteriores.
Los autores piensan que los alcanos son el producto del proceso de calefacción, y probablemente no estaban presentes en la roca marciana. Sin embargo, SAM no habría activado la formación de una cadena de carbono más larga, sino que cambió los átomos unidos a la columna de carbono.
Las moléculas que podrían convertirse en estos alcanos incluyen ácido undecanoico (CH3(CH2)9COOH), y otros ácidos carboxílicos, mejor conocidos como ácidos grasos de cadena larga que forman membranas celulares. El calor puede convertir estos ácidos grasos a alcanos con un átomo de carbono menos. Los ácidos grasos con hasta 13 moléculas de carbono son producidos por procesos no biológicos en la Tierra. Sin embargo, las cadenas más largas, como los ácidos oleicos con 16 o 18 carbonos, se consideran una mejor indicación de la vida. Si los ácidos oleicos estuvieran presentes en la muestra y se convirtieron en alcanos en el proceso de calentamiento, SAM no habrá detectado sus productos.
En consecuencia, si bien este trabajo no muestra que Marte una vez tuvo vida, es más probable que si la vida existiera hace miles de millones de años, cualquier ácido oleico y otros ácidos grasos de cadena larga producidos pueden haber sobrevivido en rocas. A pesar de miles de millones de años de exposición a la radiación cerca de la superficie marciana y cualquier química que haya ocurrido en ese tiempo, si la vida prosperó en el Océano Mariano, es probable que sus productos estén esperando allí que enviemos un rover mejor equipado que la curiosidad para detectarlos.
Un rover podría ser más probable que haga tal descubrimiento que una misión tripulada, donde el riesgo de contaminar las muestras con ácidos grasos traídos de la Tierra sería mucho mayor.
Alternativamente, si la misión de retorno de la muestra de Mars alguna vez obtiene el visto bueno, podemos esperar que la perseverancia haya probado algunas rocas igualmente interesantes.
El estudio se publica en Actas de la Academia Nacional de Ciencias.
