Descubrimiento químico en Marte insinúa el origen de la vida en la Tierra: ScienceAlert

Hace poco más de una década, un vehículo robótico en Marte finalmente encontró una respuesta a una pregunta apremiante. Ahora está claro que el planeta rojo tiene efectivamente una función vital. tener materia organica enterrado en los sedimentos de sus antiguos lechos lacustres.

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 ello: muchos procesos no biológicos pueden producir moléculas orgánicas. Pero la procedencia exacta de estos materiales sigue siendo un misterio.

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

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

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

“Es un poco como el viejo debate sobre qué vino primero, el huevo o la gallina. Demostramos que la materia orgánica encontrada en Marte se formó mediante reacciones fotoquímicas atmosféricas, sin vida, por supuesto. Esto se llama «el huevo», un requisito previo para la vida. Queda por demostrar si esta materia orgánica dio origen a la vida en el planeta rojo. »

La idea de que la fotólisis (el proceso mediante el cual las moléculas son descompuestas por la luz) desempeña un papel en la química orgánica observada 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 fueron investigados más a fondo..

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

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

La fotólisis es más rápida en los isótopos más ligeros. Entonces, cuando la luz ultravioleta fotoliza 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 notable «exceso» 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 convincente es que la proporción de isótopos de carbono coincide exactamente con nuestras predicciones en las simulaciones de química cuántica, pero faltaba una pieza del rompecabezas». Johnson explica.

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

La pieza que faltaba del rompecabezas se encontró en los datos obtenidos por el rover Curiosity en el cráter Gale. En muestras de minerales carbonatados encontradas en suelo marciano se observa una disminución del contenido de carbono-13 que refleja perfectamente el enriquecimiento de carbono-13 observado en el meteorito marciano.

“No hay otra manera de explicar tanto el agotamiento del carbono 13 de la materia orgánica como el enriquecimiento del meteorito marciano, ambos relacionados con la composición del CO volcánico.₂ emitida en Marte, que tiene una composición constante, similar a la de los volcanes terrestres, y sirve como base de referencia», Johnson dice.

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

Hace miles de millones de años, cuando el sistema solar era apenas un bebé, la Tierra, Venus y Marte tenían atmósferas muy similares, lo que sugiere que probablemente ocurrió el mismo proceso aquí en nuestro planeta.

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

“Aún no hemos encontrado pruebas contundentes en la Tierra que demuestren que este proceso tuvo lugar. Quizás porque la superficie de la Tierra está mucho más viva, geológica y literalmente, y por tanto cambia constantemente”. Johnson dice.

«Pero es un gran paso que lo hayamos encontrado ahora en Marte, en un momento en que los dos planetas eran muy similares». »

Los hallazgos del equipo fueron publicados en Geociencias naturales.