Marte no siempre fue el mundo frío y seco que vemos hoy. Hace miles de millones de años, los científicos creen que era cálido, húmedo y cubierto por una atmósfera mucho más densa, creando las condiciones que podrían sustentar la vida de microbios simples. Aún así, demostrar que existió vida allí sigue siendo uno de los mayores desafíos de la ciencia planetaria.
Los rovers de la NASA ya han detectado moléculas orgánicas en rocas marcianas, pero estos compuestos por sí solos no pueden confirmar que alguna vez existió vida. A principios de la década de 2030, se espera que el rover Rosalind Franklin de la Agencia Espacial Europea se una a la búsqueda con instrumentos especiales diseñados para buscar evidencia química sólida. Ahora, investigadores del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (MPS), la Universidad de Göttingen y la Universidad de la Costa Azul en Niza (Francia) han sometido a una exigente prueba uno de los sistemas de detección clave del rover.
Buscando biofirmas del antiguo Marte
Encontrar evidencia convincente de vida marciana antigua significa distinguir las biomoléculas producidas por organismos vivos de los organismos producidos mediante química simple. Los investigadores creen que dos hidrocarburos, pristano (C19h40) y Phyten (C20h42), puede ayudar a responder esta pregunta.
Estas moléculas se originan en organismos vivos y también se encuentran en el petróleo de la Tierra. Debido a que son inusualmente estables, los científicos creen que pueden sobrevivir miles de millones de años en las condiciones adecuadas.
“Si alguna vez existió vida en Marte, moléculas como el pristano y el fitano representan importantes biofirmas moleculares que pueden haber sobrevivido hasta el día de hoy”, dijo el científico del MPS Guillaume Lesseigneur, autor principal del nuevo estudio.
Por qué son importantes las moléculas imagen especular
Pristane y Phyten tienen otra característica importante que los convierte en objetivos atractivos en la búsqueda de vida. Como muchos compuestos orgánicos, son quirales, lo que significa que existen en dos formas especulares llamadas enantiómeros. Las dos versiones contienen los mismos átomos pero están dispuestos como imágenes especulares entre sí, muy parecido a la mano derecha e izquierda de una persona.
“La quiralidad es una herramienta valiosa en la búsqueda de vida extraterrestre pasada”, dijo el coautor Uye Meyerhenrich de la Universidad de la Costa Azul.
Los organismos vivos suelen formar casi exclusivamente una imagen especular de una molécula quiral. Los científicos esperan que se aplique el mismo patrón en otras partes del universo a medida que los sistemas vivos se reproducen. Por el contrario, las moléculas formadas sin biología deberían tener cantidades casi iguales de ambas formas de imagen especular.
Probando el rover Rosalind Franklin
El rover Rosalind Franklin explorará estas diferencias sutiles utilizando el Mars Biomolécula Analizador (MOMA), un instrumento diseñado y construido bajo el liderazgo de MPS. MOMA combina un cromatógrafo de gases, un espectrómetro de masas, un pequeño reactor y un láser de excitación.
Las muestras de roca primero se calientan en hornos para liberar compuestos volátiles. Luego, estos gases se analizan y se pasan a través de tubos capilares con revestimiento especial. Debido a que las versiones en imagen especular de la misma molécula interactúan de manera diferente con los recubrimientos, se mueven a través del tubo a diferentes velocidades, lo que permite que la máquina las separe.
Para el nuevo estudio, los investigadores utilizaron réplicas idénticas de los tubos capilares del MOMA. Por primera vez, separaron con éxito formas quirales tanto de pristano como de fiteno, a pesar de que las moléculas eran muy poco reactivas.
“La separación quiral de pristano y fiteno requiere una alta sensibilidad del instrumento y precisión de medición, las cuales demostramos que el MOMA puede lograr”, explicó la coautora de MPS y miembro del equipo del MOMA, Fatma Yesil Sahan.
Meteor revela un giro inesperado
En lugar de rocas marcianas, el equipo examinó muestras del famoso meteorito Murchison, que cayó en Australia en 1969. Como muchos meteoritos, contiene una mezcla de compuestos orgánicos. Algunos estaban presentes cuando se formó el meteorito, mientras que otros probablemente provinieron de contaminación biológica después de su caída. Los investigadores inicialmente sospecharon que el pristano y el fiteno pertenecían a esta segunda clase.
Los resultados, sin embargo, contaron una historia diferente.
Los meteoritos contienen cantidades iguales de versiones especulares de Pristane y Phyten. Este patrón no coincide con el material biológico que podría haber contaminado el meteorito donde se encontró.
En cambio, los investigadores concluyeron que la contaminación probablemente se detectó cuando el meteorito pasó a través de la atmósfera terrestre, donde encontró aerosoles producidos por la quema de combustibles fósiles.
La comparación con pristanos y fitanos que se encuentran en el esquisto bituminoso respalda esta interpretación. Estas rocas sedimentarias contienen precursores del petróleo que han pasado millones de años bajo tierra.
“El petróleo se formó en estas rocas durante millones de años a grandes profundidades bajo la influencia del calor y la presión”, dijo el coautor Manuel Reinhard, de la Universidad de Göttingen.
Con el tiempo, estas condiciones borran el desequilibrio natural entre las imágenes especulares de las moléculas, dejándolas en proporciones iguales. Esto coincide mucho con lo que el equipo observó en el meteorito Murchison.
Preparándose para la búsqueda de vida en Marte
Los investigadores dicen que el trabajo hace más que validar al MOMA antes de su misión a Marte. También plantea nuevas preguntas sobre cómo las moléculas orgánicas encontradas en los meteoritos se contaminan y qué podrían significar para futuras investigaciones los crecientes niveles de contaminación relacionada con el petróleo en la atmósfera de la Tierra.
MOMA es parte de la misión ExoMars de la ESA a Marte y fue diseñado y construido bajo un programa y financiado por la Agencia Espacial Europea.
