(Phys.org) —En 1976, dos módulos de aterrizaje Viking se convirtieron en la primera nave espacial estadounidense procedente de la Tierra en aterrizar en Marte. Tomaron las primeras imágenes de alta resolución del planeta, examinó las características geográficas del planeta, y analizó la composición geológica de la atmósfera y la superficie. Quizás lo más intrigante, también realizaron experimentos que buscaban signos de vida microbiana en suelo marciano.

En general, estos experimentos de detección de vida produjeron resultados sorprendentes y contradictorios. Un experimento el experimento de liberación etiquetada (LR), mostró que el suelo marciano dio positivo en metabolismo, una señal de que, en la tierra, Casi con certeza sugeriría la presencia de vida. Sin embargo, un experimento relacionado no encontró rastros de material orgánico, sugiriendo la ausencia de vida. Sin sustancias orgánicas, que puede ser, o parece ser, metabolizando?

En los cuarenta años transcurridos desde estos experimentos, los científicos no han podido conciliar los resultados contradictorios, y el consenso general es que los módulos de aterrizaje Viking no encontraron evidencia concluyente de vida en Marte. Sin embargo, una pequeña minoría de científicos sostiene que los resultados de Viking fueron positivos para la vida en Marte.

Un destacado defensor de este punto de vista es Gilbert Levin, Experimentador del experimento Viking LR. En primer lugar, Levin pensó que los resultados de LR no estaban claros, y declaró simplemente que los resultados eran compatibles con la biología. Sin embargo, en 1997, después de muchos años de nuevos experimentos en la Tierra, junto con nuevos descubrimientos en Marte (que la NASA ha declarado ahora "habitable"), y el descubrimiento de microorganismos que viven en condiciones en la Tierra tan severas como las de Marte, él y su Co-Experimentador Vikingo, Dra. Patricia A. Straat, han argumentado que los resultados de Marte se explican mejor por organismos vivos.

Recientemente, Levin y Straat publicaron un artículo en perspectiva en la revista. Astrobiología en el que reconsideran los resultados del experimento Viking LR a la luz de hallazgos recientes en Marte y propuestas recientes de sustancias inorgánicas que pueden imitar los procesos similares al metabolismo observados. Argumentan que ninguna de las sustancias abióticas propuestas explica suficientemente los resultados de Viking, y que los microbios marcianos todavía deberían considerarse como la mejor explicación de los resultados.

Cómo funcionó el experimento de lanzamiento etiquetado

En el experimento LR, Ambos módulos de aterrizaje Viking 1 y Viking 2 recolectaron muestras de suelo marciano, los inyectó con una gota de solución nutritiva diluida, y luego monitoreó el aire sobre el suelo para detectar signos de subproductos metabólicos. Dado que los nutrientes estaban marcados con carbono-14 radiactivo, si los microorganismos del suelo metabolizan los nutrientes, se esperaría que produjeran subproductos radiactivos, tales como dióxido de carbono radioactivo o metano.

Antes de lanzar la nave espacial Viking, los investigadores probaron el protocolo experimental en una amplia variedad de suelos terrestres de entornos hostiles, desde el Valle de la Muerte hasta la Antártida. En cada caso, los experimentos dieron positivo de por vida. Luego, como control, los investigadores calentaron las muestras a 160 ° C para matar todas las formas de vida, y luego se volvió a probar. En cada caso, los experimentos ahora dieron negativo. Para confirmar aún más que el procedimiento experimental no produciría falsos positivos, los investigadores lo probaron en suelos que se sabe que son estériles, como los de la Luna y la isla volcánica de Surtsey cerca de Islandia, que produjo resultados negativos como se esperaba.

Una vez en Marte, el experimento LR se realizó después de que el experimento de búsqueda de moléculas orgánicas surgiera con las manos vacías. Así que fue una sorpresa cuando ambos aterrizadores Viking, ubicado 4, 000 millas de distancia, recolectaron suelo que dio positivo en metabolismo. Para descartar la posibilidad de que la fuerte radiación ultravioleta en Marte pueda estar causando los resultados positivos, Los módulos de aterrizaje recolectaron tierra enterrada debajo de una roca, que nuevamente dio positivo. Las pruebas de control también funcionaron, con el control de esterilización a 160 ° C dando resultados negativos.

Además, Parecía que lo que sea que estuviera haciendo el metabolismo era relativamente frágil, Dado que la actividad metabólica se redujo significativamente al calentar la muestra a 50 ° C, y completamente ausente cuando se almacena el suelo en la oscuridad durante dos meses a 10 ° C. Levin y Straat creen que estos resultados proporcionan algunas de las pruebas más sólidas de que el suelo contenía vida marciana.

Candidatos no biológicos

Desde los experimentos de LR, Los investigadores han estado buscando otros tipos de sustancias químicas no biológicas que pudieran producir resultados idénticos.

En su nuevo periódico, Levin y Straat revisan algunas de estas propuestas. Un posible candidato es el formato, que es un componente del ácido fórmico que se encuentra naturalmente en la Tierra. Un experimento tipo LR de 2003 encontró que el formiato en una muestra de suelo del desierto de Atacama en América del Sur produjo un resultado positivo, aunque el suelo no contenía prácticamente ningún microorganismo. Sin embargo, el estudio no incluyó un control de esterilización, y es probable que la concentración de formiato en el desierto de Atacama sea mucho mayor que en Marte.

Otro candidato potencial es el perclorato o uno de sus productos de degradación. En 2009, la misión Phoenix a Marte detectó percloratos en el suelo marciano. Aunque los percloratos podrían dar un resultado positivo porque producen gas al interactuar con algunos aminoácidos, no se descomponen a 160 ° C, y así seguiría dando resultados positivos tras el control de esterilización.

Un estudio de 2013 propuso que los rayos cósmicos y la radiación solar pueden hacer que el perclorato se descomponga en hipoclorito, que produciría resultados positivos y, a diferencia del perclorato, se destruye calentando a 160 ° C. Por estas razones, El hipoclorito es posiblemente el mejor candidato hasta ahora para explicar los resultados de LR.

Sin embargo, Levin y Straat señalan que el hipoclorito aún no se ha probado a 50 ° C (la temperatura a la que la actividad del suelo marciano se redujo significativamente) o después de un almacenamiento prolongado en la oscuridad (lo que produjo un resultado negativo para las muestras marcianas). . Entonces, en este punto, ningún agente no biológico ha satisfecho todos los resultados de LR.

Candidatos biológicos

Hoy en día, los investigadores saben mucho más sobre Marte que hace 40 años. Uno de los mayores descubrimientos se produjo en 2014, cuando el rover Curiosity del Laboratorio Científico de Marte detectó la presencia de moléculas orgánicas en Marte por primera vez.

Durante los últimos dos años, El laboratorio de análisis de muestras a bordo de Curiosity en Mars (SAM) ha detectado metano, hidrocarburos clorados, y otras moléculas orgánicas. Los investigadores sospechan que estas sustancias orgánicas pueden haberse formado en Marte o haber sido transportadas allí por meteoritos.

El descubrimiento de materia orgánica en Marte plantea la pregunta de por qué el experimento Viking no detectó materia orgánica en 1976. Como explica Levin, hay múltiples razones que podrían explicar por qué los resultados de Viking fueron negativos.

"Hace mucho tiempo señalamos los problemas del Viking GCMS (cromatógrafo de gases, espectrómetro de masas), "Dijo Levin." Incluso su experimentador, Dr. Klaus Biemann, A menudo hizo hincapié en que el GCMS no era un experimento de detección de vida. Se requirió al menos un millón de células microbianas para detectar cualquier materia orgánica. Además, el instrumento había fallado con frecuencia cuando se probó en la Tierra. Más tarde, se afirmó que el perclorato del suelo destruía la materia orgánica. Sin embargo, Veo esto con cautela ya que no hay evidencia de perclorato en los sitios vikingos ".

A la luz de los hallazgos recientes, Levin y Straat creen que es importante reconsiderar los resultados de LR como si tuvieran un origen biológico. Otros investigadores que apoyan este punto de vista han propuesto que la vida marciana podría tomar la forma de metanógenos (microorganismos que producen metano como subproducto), halófilos (que pueden tolerar altas concentraciones de sal, así como radiación severa y bajas concentraciones de oxígeno), o algún tipo de microorganismo "criptobiótico" que permanece inactivo hasta que se reactiva, como por una solución nutritiva como la del experimento LR.

Desafíos de publicación

Publicar un artículo sobre la vida en Marte fue muy diferente a publicar estudios más típicos (a lo largo de los años, La investigación de Levin ha incluido edulcorantes bajos en calorías, drogas farmaceuticas, pesticidas más seguros, y procesos de tratamiento de aguas residuales, entre otros). Levin y Straat tardaron casi 20 años en publicar un artículo revisado por pares sobre su interpretación de los resultados de Viking LR.

"Desde que concluí por primera vez que el LR había detectado vida (en 1997), las principales revistas con jurado habían rechazado nuestras publicaciones, "Levin dijo Phys.org . "Yo y mi coexperimentador, Dra. Patricia Ann Straat, luego publicado principalmente en la sección de astrobiología de las Actas de SPIE, después de presentar los trabajos en las convenciones anuales de SPIE. Aunque estos fueron trabajos invitados, fueron ignorados en gran medida por la mayoría de los astrobiólogos en sus publicaciones ". Estos artículos están disponibles en gillevin.com.

"En una reunión de la Agencia Espacial Canadiense, Conocí a la Dra. Sherry Cady, el editor de Astrobiología . Ella me invitó a enviar un artículo para revisión por pares. Lo hice y rebotó rápidamente, ni siquiera enviado para revisión debido a su reclamo de por vida.

"Pat y yo decidimos que produciríamos un artículo que resistiría el mayor escrutinio científico. Se necesitaron años de innumerables interpretaciones y el cumplimiento o la explicación de una gran cantidad de comentarios de los revisores, pero persistimos hasta que nos deshicimos de todos los comentarios adversos. Por lo tanto, Creemos que esta publicación es bastante significativa porque se limpió tan a fondo que los puntos restantes están firmemente establecidos.

"Es posible que no esté de acuerdo con la conclusión, pero no puedes menospreciar los pasos que conducen allí. Solo puede decir que los pasos son insuficientes. Pero, para nosotros, que parece una tenue defensa, ya que nadie refutaría estos resultados si se hubieran obtenido en la Tierra ".

Perspectiva del futuro

Para Levin y Straat, Una de las razones más importantes para considerar la existencia de vida en Marte es práctica que puede afectar la investigación futura.

"Parece prudente que la comunidad científica mantenga la biología como una explicación viable de los resultados experimentales de LR, "escriben en su artículo." Parece inevitable que los astronautas eventualmente exploren Marte. En interés de su salud y seguridad, la biología debe mantenerse a la vanguardia de las posibles explicaciones de los resultados de LR ".

Avanzando, Levin y Straat proponen que los experimentos cuidadosamente diseñados pueden ayudar a responder la pregunta de la existencia de vida en Marte. En particular, Los experimentos de tipo LR que prueban la preferencia quiral podrían indicar si la sustancia metabolizante es biológica o química, ya que solo los agentes biológicos pueden distinguir entre isómeros izquierdos y derechos. Los científicos también enfatizan la importancia de la búsqueda continua de moléculas orgánicas, especialmente aquellos con importancia biológica como los aminoácidos, carbohidratos simples, lípidos proteínas, y ADN. Los experimentos futuros también pueden brindar la posibilidad de examinar el suelo marciano bajo un microscopio.

A pesar de las perspectivas positivas, Levin y Straat señalan que todos los experimentos futuros tendrán un inconveniente inevitable:el potencial de contaminación por módulos de aterrizaje anteriores. A este respecto, Los módulos de aterrizaje Viking fueron únicos en el sentido de que fueron el único experimento prístino de detección de vida marciano que jamás tendremos.

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