Descubrimiento químico en Marte da pistas sobre el origen de la vida en la Tierra: ScienceAlert

Hace poco más de una década, un vehículo robótico en Marte finalmente descubrió una respuesta a una pregunta apremiante. Ahora está claro que el planeta rojo, de hecho, tener material organico enterrado en los sedimentos de sus antiguos lechos de lagos.

Desde entonces, hemos seguido encontrando moléculas orgánicas en Marte distribuidas de una manera que sugiere que la química del carbono está muy extendida en nuestro pequeño y oxidado vecino.

Esto no significa que hayamos encontrado rastros de vida extraterrestre. Lejos de ahi; Hay muchos procesos no biológicos que pueden producir moléculas orgánicas. Pero la procedencia exacta del material planteó un pequeño enigma.

Ahora, un equipo de investigadores dirigido por el científico planetario Yuichiro Ueno del Instituto de Tecnología de Tokio ha descubierto evidencia de su origen en la atmósfera, donde el dióxido de carbono bañado por la luz solar ultravioleta reaccionó para formar una niebla de moléculas de carbono que se vertió sobre la superficie del planeta. planeta.

Si bien no es tan emocionante como la biología marciana, este descubrimiento podría ayudarnos a comprender cómo los ingredientes de la vida terminaron aquí, en nuestro planeta Tierra, hace miles de millones de años.

«Se podría decir que estas moléculas complejas basadas en el carbono son un requisito previo para la vida, los componentes básicos de la vida». dice el químico Matthew Johnson de la Universidad de Copenhague.

“Esto es un poco como el viejo debate sobre quién fue primero, el huevo o la gallina. Demostramos que el material orgánico encontrado en Marte se formó a través de reacciones fotoquímicas atmosféricas, es decir, sin vida. un requisito previo para la vida Aún queda por demostrar si este material orgánico dio origen a la vida en el planeta rojo.»

La idea de que la fotólisis, el proceso mediante el cual las moléculas son divididas por la luz, desempeña un papel en la química orgánica presente en la superficie de Marte existe desde hace algún tiempo. Johnson y dos colegas publicó un artículo sobre la hipótesis en 2013.basados ​​en simulaciones, y otros han Posteriormente se investigó más a fondo.

Sin embargo, lo que necesitamos son pruebas concretas de Marte que sean coherentes con los resultados de la simulación.

La fotólisis del CO₂ Produce monóxido de carbono y átomos de oxígeno. Pero hay dos isótopos o masas de carbono estable. Con diferencia el más común es el carbono-12, que contiene seis protones y seis neutrones. El siguiente más pesado es el carbono 13, que contiene seis protones y siete neutrones.

La fotólisis funciona más rápido en el isótopo más ligero. Entonces, cuando la luz ultravioleta divide fotolíticamente la mezcla de dióxido de carbono C-12 y C-13 en la atmósfera, las moléculas que contienen C-12 se agotan más rápidamente, dejando un «exceso» notable de dióxido de carbono C-13.

Este enriquecimiento atmosférico de carbono-13 ya había sido identificado hace unos años. Los investigadores analizaron un meteorito de marte y aterrizó en la Antártida, que contiene minerales carbonatados formados a partir del CO2 presente en la atmósfera marciana.

«La evidencia irrefutable es que la proporción de isótopos de carbono que contiene coincide exactamente con nuestras predicciones en simulaciones químicas cuánticas, pero faltaba una pieza en el rompecabezas». Johnson explica.

«Nos faltaba el otro producto de este proceso químico para confirmar la teoría, y eso es lo que tenemos ahora».

Esa pieza faltante del rompecabezas fue encontrada en datos obtenidos por el rover Curiosity en el cráter Gale. En muestras de minerales carbonatados encontradas en el suelo marciano hay un agotamiento de carbono-13 que refleja perfectamente el enriquecimiento de carbono-13 encontrado en el meteorito marciano.

«No hay otra manera de explicar tanto el agotamiento del carbono-13 en la materia orgánica como el enriquecimiento en el meteorito marciano, ambos en relación con la composición del CO volcánico₂ emitida en Marte, que tiene una composición constante, similar a la de los volcanes terrestres, y sirve como base», Johnson dice.

Según los investigadores, esta es una fuerte evidencia de que el material de carbono orgánico encontrado por Curiosity se formó a partir de monóxido de carbono producido por fotólisis. Y esto nos da una pista sobre el origen del material orgánico en la Tierra.

Hace miles de millones de años, cuando el Sistema Solar aún estaba en su infancia, la Tierra, Venus y Marte tenían atmósferas muy similares, lo que sugiere que probablemente ocurrió el mismo proceso en nuestro planeta de origen.

Desde entonces, los tres planetas han evolucionado por caminos muy diferentes, y Marte y Venus parecen bastante inhóspitos para la vida tal como la conocemos, a su manera. Pero el oxidado ambiente desértico de Marte nos ha dado ahora una pista sobre nuestros orígenes.

«Aún no hemos encontrado aquí en la Tierra este material 'humeante' que demuestre que el proceso ha tenido lugar. Quizás porque la superficie de la Tierra está mucho más viva, geológica y literalmente, y por lo tanto cambia constantemente». Johnson dice.

«Pero haberlo encontrado en Marte es un gran paso, a pesar de que los dos planetas eran muy similares».

Los hallazgos del equipo fueron publicados en Geociencias de la naturaleza.