Un equipo de investigación que incluye al científico investigador Atsuko Kobayashi del Instituto de Ciencias de la Tierra y la Vida (ELSI) en el Instituto de Tecnología de Tokio, Japón, y el científico investigador Mizuho Koike del Instituto de Ciencias Espaciales y Astronáuticas de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón, han encontrado material orgánico que contiene nitrógeno en minerales de carbonato en un meteorito marciano. Es muy probable que este material orgánico se haya conservado durante 4 mil millones de años desde la era de Noé de Marte. Debido a que los minerales de carbonato típicamente se precipitan del agua subterránea, este hallazgo sugiere un Marte temprano húmedo y rico en orgánicos, que pudo haber sido habitable y propicio para que la vida comenzara.

Por décadas, Los científicos han intentado comprender si hay compuestos orgánicos en Marte y, de ser así, cuál es su fuente. Aunque estudios recientes de la exploración de Marte con rover han detectado una fuerte evidencia de materia orgánica marciana, poco se sabe sobre su procedencia, cuantos años tienen, cuán ampliamente distribuidos y conservados pueden estar, o cuál podría ser su posible relación con la actividad bioquímica.

Los meteoritos marcianos son piezas de la superficie de Marte que fueron lanzadas al espacio por impactos de meteoritos, y que finalmente aterrizó en la Tierra. Proporcionan información importante sobre la historia de Marte. Un meteorito en particular, llamado Allan Hills (ALH) 84001, llamado así por la región de la Antártida fue encontrado en 1984, es especialmente importante. Contiene minerales de carbonato de color naranja, que precipitó del agua líquida salada en la superficie cercana de Marte hace 4 mil millones de años. A medida que estos minerales registran el entorno acuoso temprano de Marte, muchos estudios han tratado de comprender su química única y si podrían proporcionar evidencia de vida antigua en Marte. Sin embargo, análisis anteriores sufrieron contaminación con material terrestre de la nieve y el hielo antártico, lo que hace que sea difícil decir qué cantidad de material orgánico en el meteorito era verdaderamente marciano. Además del carbono, El nitrógeno (N) es un elemento esencial para la vida terrestre y un trazador útil para la evolución del sistema planetario. Sin embargo, debido a limitaciones técnicas anteriores, el nitrógeno aún no se había medido en ALH84001.

Esta nueva investigación realizada por el equipo conjunto de ELSI-JAXA utilizó técnicas analíticas de vanguardia para estudiar el contenido de nitrógeno de los carbonatos ALH84001, y el equipo ahora confía en haber encontrado la primera evidencia sólida de compuestos orgánicos marcianos de 4 mil millones de años que contienen nitrógeno.

La contaminación terrestre es un problema grave para los estudios de materiales extraterrestres. Para evitar tal contaminación, el equipo desarrolló nuevas técnicas para preparar las muestras. Por ejemplo, utilizaron cinta de plata en un laboratorio limpio de ELSI para arrancar los diminutos granos de carbonato, que son aproximadamente del ancho de un cabello humano, del meteorito anfitrión. Luego, el equipo preparó estos granos aún más para eliminar posibles contaminantes de la superficie con un instrumento de haz de iones enfocado en un microscopio electrónico de barrido en JAXA. También utilizaron una técnica llamada espectroscopía de estructura de borde cercano a la absorción de rayos X micro de borde K de nitrógeno (μ-XANES), lo que les permitió detectar nitrógeno presente en cantidades muy pequeñas y determinar en qué forma química estaba ese nitrógeno. Las muestras de control de minerales ígneos cercanos no dieron nitrógeno detectable, mostrando que las moléculas orgánicas estaban solo en el carbonato.

Después de los cuidadosos controles de contaminación, el equipo determinó que lo más probable es que los orgánicos detectados fueran verdaderamente marcianos. También determinaron el aporte de nitrógeno en forma de nitrato, uno de los oxidantes fuertes en Marte actual, fue insignificante, sugiriendo que el Marte temprano probablemente no contenía oxidantes fuertes, y como han sospechado los científicos, era menos oxidante de lo que es hoy.

La superficie actual de Marte es demasiado dura para que la mayoría de los orgánicos sobrevivan. Sin embargo, Los científicos predicen que los compuestos orgánicos podrían conservarse en entornos cercanos a la superficie durante miles de millones de años. Este parece ser el caso de los compuestos orgánicos que contienen nitrógeno que el equipo encontró en los carbonatos ALH84001, que parecen haber quedado atrapados en los minerales hace 4 mil millones de años y conservados durante largos períodos antes de ser finalmente entregados a la Tierra.

El equipo está de acuerdo en que hay muchas preguntas abiertas importantes, como por ejemplo, ¿de dónde provienen estos compuestos orgánicos que contienen nitrógeno? Kobayashi explica, "Hay dos posibilidades principales:o vienen de fuera de Marte, o se formaron en Marte. Al principio de la historia del Sistema Solar, Es probable que Marte estuviera bañado con cantidades significativas de materia orgánica, por ejemplo de meteoritos ricos en carbono, cometas y partículas de polvo. Algunos de ellos pueden haberse disuelto en la salmuera y quedar atrapados dentro de los carbonatos ". El líder del equipo de investigación, Koike agrega que, alternativamente, Las reacciones químicas en los primeros tiempos de Marte pueden haber producido los compuestos orgánicos que contienen N en el lugar. De cualquier manera, ellos dicen, estos hallazgos muestran que había nitrógeno orgánico en Marte antes de que se convirtiera en el planeta rojo que conocemos hoy; Marte temprano puede haber sido más "parecido a la Tierra, "menos oxidante, más húmedo y rico en orgánicos. Quizás era "azul".