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Compuestos orgánicos en la superficie de Marte
Alberto González Fairén
La búsqueda de vida en Marte, ya sea vida actual o antiguas biosferas, incluye como fase previa el examen de la superficie para localizar compuestos orgánicos. Hasta la fecha no ha aparecido evidencia alguna de que existan compuestos basados en el carbono en Marte. Dos nuevas hipótesis podrían explicar definitivamente esta observación.
i hay o alguna vez hubo vida en Marte, la superficie del planeta debería conservar restos de biomoléculas complejas (proteínas, enzimas, ATP) o de subproductos biológicos (nano y oligopéptidos, compuestos poliméricos). Incluso si Marte nunca ha estado habitado, su superficie debería estar sembrada de compuestos orgánicos sencillos formados sin intervención biológica (ácidos carboxílicos, hidrocarburos policíclicos aromáticos), de la misma forma que se ha observado su presencia en la superficie de la Luna o de asteroides, así como en meteoritos e incluso en el espacio interestelar. Este tipo de compuestos orgánicos es resistente a cierto grado de alteración química, y por tanto es lógico imaginar que deberían ser los más abundantes sobre Marte, transportados hasta la superficie del planeta a bordo de meteoritos. Sin embargo, los únicos experimentos que se han llevado a cabo hasta la fecha para buscar vida fuera de la Tierra, realizados por las sondas Viking sobre la superficie marciana (Figura 1), revelaron la ausencia absoluta de compuestos orgánicos en el planeta, hasta el límite de partes por billón. La conclusión inmediata es que, o bien no hemos empleado la tecnología apropiada para detectar compuestos orgánicos en Marte, o bien la superficie del planeta no contiene compuestos derivados del carbono. Dos hipótesis recientes ofrecen explicaciones potenciales para cada una de estas posibles situaciones.
Viking Lander
Figura 1: Representación de la sonda Viking sobre la
superficie de Marte. (PerspectX)
Analizando el primer caso, es ciertamente posible que la tecnología empleada hasta la fecha para buscar compuestos del carbono en Marte no sea la más adecuada. La detección de percloratos (Figura 2) en el lugar de descenso de la sonda Phoenix obliga a reexaminar los resultados de Viking e impone una nueva perspectiva sobre los experimentos de la propia Phoenix. Los percloratos son compuestos muy oxidantes cuando están sometidos a altas temperaturas. Tanto Viking como Phoenix basaban su estrategia de búsqueda de compuestos orgánicos en la pirolisis de muestras de suelo, seguida por cromatografía de gases y espectroscopía de masas. Como consecuencia, al calentar las muestras en presencia de percloratos, los compuestos orgánicos habrían sido destruidos por el mismo protocolo experimental que intentaba identificarlos. La presencia de percloratos en la superficie de Marte no podía ser fácilmente prevista, a pesar de que se encuentra en elevadas concentraciones en ambientes análogos a Marte ampliamente estudiados en la Tierra, como el desierto de Atacama. A la vista de estos nuevos análisis de los resultados de Viking y Phoenix, no es posible ofrecer una respuesta definitiva acerca de la presencia o no de moléculas orgánicas sobre la superficie de Marte.
Estructura del ion perclorato
Figura 2: Estructura del ion perclorato. (Wikipedia)
Obviamente, el diseño de las próximas misiones a Marte ha tenido en cuenta la posible presencia de percloratos para continuar la búsqueda de compuestos orgánicos. Por ejemplo, Mars Science Laboratory (recientemente bautizado “Curiosity”, Figura 3), que será lanzado en noviembre de 2011, replicará los experimentos de volatilización termal llevados a cabo por Viking, pero esta vez las muestras de suelo marciano serán procesadas previamente para disolver los compuestos orgánicos y separarlos de la muestra antes de proceder a la pirolisis. De esta manera, los posibles compuestos orgánicos quedarán aislados de la reactividad de los percloratos a altas temperaturas.
Instrumentos a bordo de MSL

Figura 3: Instrumentos a bordo de MSL. (NASA)

En el segundo caso, si el problema es que realmente sobre la superficie de Marte no hay compuestos orgánicos, es necesario explicar el proceso por el cual son destruidos en la superficie marciana. El grupo de Ilya Shkrob, del Laboratorio Nacional de Argonne, propuso en junio de este año una nueva hipótesis al respecto. El grupo de Shkrob demostró que las moléculas orgánicas son descompuestas fotocatalíticamente en la superficie de los óxidos de hierro (III), muy abundantes en el regolito marciano y al que confieren su color característico (Figura 4). El proceso sería el inverso a la fotosíntesis y comenzaría con la absorción de luz UVA por los óxidos de hierro a través de la fina atmósfera de Marte. La fotorreacción ocurre de manera inmediata incluso a bajas temperaturas, desprendiendo CO2 como producto final mayoritario. Los experimentos de Shkrob han demostrado que la decarboxilación tiene lugar en diversos compuestos orgánicos, incluyendo queroseno, aminoácidos y péptidos. Como consecuencia, los componentes orgánicos del suelo marciano acabarían mineralizados, y existirían muy pocos lugares sobre la superficie de Marte donde se pudiera preservar materia orgánica. Además, la fotooxidación del acetato (producto final de la oxidación del componente alifático del queroseno) sobre óxidos de hierro (III) libera metano. El CH4 ha sido detectado en la atmósfera de Marte (más información click aquí y aquí), y el mecanismo de formación propuesto por Shkrob podría explicar las variaciones estacionales en la concentración de metano observadas en la atmósfera.
Vista del cráter Endurance
Figura 4: Vista del cráter Endurance desde la sonda Opportunity. (NASA/JPL/Cornell) Click para ampliar!
Si la hipótesis de Shkrob y colaboradores es acertada, la única solución para encontrar compuestos orgánicos en Marte pasaría por analizar puntos de la superficie que nunca recibieran luz solar (el interior de cráteres profundos cerca de su borde, por ejemplo) o por perforar la superficie y acceder al subsuelo. En este sentido se orientan algunas de las propuestas de futuras misiones a Marte, en las que las sondas incorporan la tecnología necesaria para extraer muestras del subsuelo y analizarlas posteriormente, también teniendo en cuenta la posible presencia de percloratos.
 
 
San Francisco (California), EEUU, 02 de Septiembre de 2010.
 
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