Curiosity y la materia orgánica
en Marte
Alberto González Fairén |
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Uno de
los objetivos principales del último
vehículo de exploración que la
NASA ha logrado depositar sobre Marte, Curiosity,
es determinar si hay materia orgánica
sobre la superficie y/o la subsuperficie del
planeta. Una tarea que históricamente
ha demostrado ser muy complicada. |
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os compuestos
del carbono, incluida la materia orgánica, deberían
ser abundantes sobre la superficie de Marte, tanto los producidos
en el propio planeta como los transportados hasta su superficie a
bordo de meteoritos. Es conocido que los meteoritos, los cometas,
y sus restos, depositan sobre la superficie de Marte alrededor de
1000 toneladas de compuestos del carbono cada año, principalmente
en forma de polvo cósmico. Si se acumulara sin más sobre
la superficie, esta cantidad resultaría en concentraciones
sobre el suelo superiores al 1%, y por lo tanto fácilmente
detectables. Por otro lado, Marte parece haber estado fabricando sus
propios compuestos carbonosos durante eones. El equipo de Andrew Steele,
de la Carnegie Institution de Washington, confirmó en mayo
la presencia de compuestos del carbono en el interior de 10 meteoritos
marcianos. Lo más importante del descubrimiento es que consiguieron
verificar que no se trata de contaminación con materiales de
la Tierra, sino que los compuestos del carbono identificados son indígenas
de Marte, y que han estado protegidos en el interior de granos minerales
microscópicos encerrados en las partes interiores de los meteoritos
analizados durante más de 4.000 millones de años. Todas
estas evidencias sugieren que los compuestos del carbono deberían
ser abundantes sobre la superficie de Marte.
En realidad, Curiosity (Figura 1) no es la primera misión que
busca materia orgánica en Marte. El principio operacional básico
del instrumento para detectar materia orgánica que incorpora
Curiosity es muy similar al que llevaban tanto los módulos
Viking en 1976 como la nave Phoenix en 2008: en síntesis, el
protocolo experimental consiste en calentar una muestra de suelo a
cientos de grados (cerca de mil grados, en el caso de Curiosity) para
separar los compuestos orgánicos volátiles, y luego
determinar la naturaleza de tales orgánicos mediante espectrometría
de masas. Sin embargo, Viking no detectó sino apenas cantidades
traza de dos pequeños hidrocarburos que contenían cloro,
y que fueron descritos como contaminantes. Phoenix (Figura 2) detectó
tan solo algo de dióxido de carbono, probablemente producido
por reacciones basadas en carbono inorgánico. Por lo tanto,
la superficie de Marte parece carente de materia orgánica. |
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Figura
1: Paisaje a la vista de
Curiosity el 23 de agosto. (NASA/JPL-Caltech/MSSS)
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Figura
2: El brazo articulado de
Phoenix recogiendo muestras del suelo marciano.
(NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/Max
Planck Institute)
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| Estos resultados negativos han servido para sugerir
varias hipótesis que tratan de explicar la degradación
de la materia orgánica sobre el suelo de Marte. Una hipótesis
bastante popular defiende la presencia de algún tipo de súper-oxidante
en el suelo marciano, capaz de destruir los compuestos del carbono
transformándolos en dióxido de carbono. Se han sugerido,
entre otros, el peróxido de hidrógeno, los minerales
de hierro, o la continua exposición a radiación ultravioleta
solar y a rayos cósmicos galácticos, procesos que destruirían
directamente los compuestos del carbono acumulados sobre la superficie
marciana en tiempos no superiores a unos pocos milenios. Fue precisamente
la misión Phoenix la que proporcionó la primera prueba
empírica de la presencia de oxidantes en el suelo marciano,
en forma de sales de perclorato. Los percloratos (Figura 3), producidos
mediante reacciones químicas en la atmósfera y depositados
sobre la superficie, podrían transformarse en hipoclorito justamente
por la acción de los rayos cósmicos, y el hipoclorito
es un potente oxidante. Además, los percloratos son compuestos
muy oxidantes cuando están sometidos a altas temperaturas.
Por lo tanto, los protocolos experimentales de Viking y Phoenix, que
incluían el calentamiento de unas muestras que ahora sabemos
que tal vez contenían percloratos, podrían haber destruido
los mismos compuestos orgánicos que intentaban identificar.
Era difícil anticipar la presencia de percloratos en Marte
antes de la misión Phoenix, pero la lección ha sido
aprendida, y Curiosity tiene la capacidad de procesar químicamente
las muestras para evitar esta vez que la posible presencia de percloratos
pueda destruir los compuestos orgánicos durante el análisis
a altas temperaturas (Figura 4). |
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La acción combinada de algunos o todos los procesos
mencionados convierte en muy difícil la tarea de buscar compuestos
orgánicos sobre la superficie de Marte. Una posible estrategia
sería buscar materia orgánica en el interior de rocas
que hayan sido desenterradas recientemente por algún impacto
o por erosión eólica, y no dirigirse a afloramientos
rocosos visualmente muy llamativos pero que probablemente han estado
bañados por diversos tipos de radiación durante tiempos
prolongados.
Pero además, caso de encontrar compuestos del carbono, estaríamos
aún muy lejos de poder confirmar que se trata de restos de
seres vivos: localizar compuestos del carbono en Marte no es sinónimo
de hallar rastros moleculares de una biosfera marciana pretérita.
Por ejemplo, los compuestos carbonosos detectados en el interior de
meteoritos marcianos por el equipo de Steele, como se mencionó
al principio, son fases abióticas de carbono macromolecular,
que nunca han tenido relación con ningún proceso biológico.
Por lo tanto, los objetivos de Curiosity parecen bastante complicados
en este aspecto. |
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Figura
4: El instrumento SAM (Sample
Analysis at Mars) a bordo de Curiosity, encargado
del análisis de rocas y suelos de Marte.
(NASA)
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| San Francisco (California), EEUU, 04 de Setiembre
de 2012. |
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