La búsqueda de la biología en el vecino planeta Marte no se desarrollará como una película de Hollywood protagonizada por hombrecitos verdes. Bastante, muchos científicos coinciden en que si hubiera vida en el planeta rojo, probablemente se presentará como una bacteria fosilizada. Para encontrarlo, Los astrobiólogos probablemente necesitarán decodificar el análisis químico de muestras de rocas realizado por un rover (como el que la NASA planea enviar a Marte en 2020). Solo entonces la humanidad podría saber de manera concluyente que existe vida más allá de la Tierra.

Un nuevo artículo en la revista Astrobiología sugiere que la NASA y otros que buscan pruebas de la biología marciana en forma de "microfósiles" podrían usar el elemento vanadio en combinación con la espectroscopia Raman en material orgánico como biofirmas para confirmar rastros de vida extraterrestre.

"Tienes mucho trabajo si buscas microfósiles en rocas sedimentarias antiguas aquí en la Tierra, y más aún en Marte, "dijo Craig Marshall, autor principal del artículo y profesor asociado de geología en la Universidad de Kansas. "En la tierra, las rocas han estado aquí durante 3.500 millones de años, y las colisiones y realineamientos tectónicos han ejercido mucho estrés y presión sobre las rocas. También, estas rocas pueden quedar enterradas, y la temperatura aumenta con la profundidad ".

Marshall compara un antiguo microorganismo marciano potencial con un corte de carne del supermercado en una olla a presión.

"Puedes ver que un filete parece biológico, hay sangre goteando, ", dijo." Entonces, lo pones en una olla a presión durante mucho tiempo, y terminas con carbón. Podría ser carbón abiótico, o podría estar hecho de calor y presión sobre materiales orgánicos. Muchos compuestos biológicos se destruyen y se separan por el calor y la presión, y te quedas con residuos de carbono. Podemos ver este carbono con espectroscopía Raman ".

En efecto, Durante algún tiempo, los paleontólogos y astrobiólogos que buscan trozos de vida en Marte han hecho uso de la espectroscopia Raman, una técnica que puede revelar la composición celular de una muestra.

"La gente dice, 'Si parece vida y tiene una señal Raman de carbono, entonces tenemos vida, "Marshall dijo." Pero, por supuesto, sabemos que puede haber materiales carbonosos fabricados en otros procesos, como en los respiraderos hidrotermales, en consonancia con la apariencia de microfósiles que también tienen alguna señal de carbono. La gente también crea maravillosas estructuras de carbono artificialmente que parecen microfósiles, exactamente lo mismo. Entonces, ahora estamos en una coyuntura en la que es realmente difícil saber si hay vida basándose únicamente en la morfología y la espectroscopia Raman ".

En el nuevo periódico, Marshall y sus coautores ofrecen un camino hacia la verificación férrea de que los microfósiles alguna vez estuvieron vivos. Según los investigadores, la técnica propuesta podría realizarse con la instrumentación ya planificada para la misión rover de la NASA 2020 para explorar áreas de Marte donde el entorno antiguo podría haber fomentado la vida microbiana.

Los investigadores incluyeron a Alison Olcott Marshall en KU, Jade Aitken y Peter Lay de la Universidad de Sydney, Barry Lai del Laboratorio Nacional Argonne, Pierre Breuer de la Saudi Arabian Oil Co. y Philippe Steemans de la Universidad de Lieja.

"Aplicamos una nueva técnica llamada microscopía de fluorescencia de rayos X:analiza la composición elemental, "dijo Marshall." El vanadio es un elemento en la tabla periódica, un metal de transición. Se ha demostrado que puede sustituirse por compuestos biológicos. Si no puede asignar sin ambigüedades si algo es biología o no con morfología y espectroscopía Raman en conjunto, tal vez podríamos buscar un elemento biológico conocido, como el vanadio. Luego, si el material que parecía un microfósil, y parecía carbonoso con la espectroscopía Raman, y tenía vanadio, esa es una nueva forma de avanzar para descubrir si algo realmente era biología ".

Según los investigadores, el vanadio se puede encontrar en el petróleo crudo, asfalto y pizarra negra, formado a partir de fuentes biológicas reconocidas.

"El vanadio se compleja en la molécula de clorofila, Marshall dijo. Las clorofilas típicamente tienen magnesio en el centro, bajo entierro, el vanadio reemplaza al magnesio. La molécula de clorofila se enreda dentro del material carbonoso, conservando así el vanadio. Es como si tuvieras una cuerda guardada en tu garaje y antes de guardarla la envuelves para poder desenredarla la próxima vez que la necesites. Pero con el tiempo en el piso del garaje se enreda, las cosas quedan atrapadas en él. Incluso cuando sacudes esa cuerda con fuerza, las cosas no salen. Es un lío enredado. Similar, si miras el material carbonoso, hay una maraña de láminas de carbono y tienes el vanadio mezclado ".

Marshall y sus colegas probaron el concepto de prueba de vanadio en microfósiles conocidos con orígenes biológicos reconocidos en la Tierra, microfósiles orgánicos llamados acritarcos que podrían no estar lejos de los tipos de rastros de vida que posiblemente existan en el Planeta Rojo.

"Probamos acritarcos para hacer una prueba de concepto en un microfósil donde no hay sombra de duda de que estamos viendo biología antigua preservada, Marshall dijo. Creemos que la edad de este microfósil es devónica. Estos tipos son microorganismos acuáticos, se cree que son microalgas, una célula eucariota, más avanzado que bacteriano. Encontramos el contenido de vanadio que cabría esperar en el material de cianobacterias ".

El trabajo fue apoyado por una Beca de Investigación Internacional ARC (IREX) en busca de biofirmas para vida extracelular, el sincrotrón australiano, y el Departamento de Energía de Advanced Photon Source, Laboratorio Nacional Argonne.

Cuando Marshall era miembro de ARC en la Universidad de Sydney, antes de venir a KU, trabajó con el grupo del coautor Lay.

"Planeamos emprender más trabajo espectroscópico Raman en los materiales carbonosos usando imágenes nanospectroscópicas, ", Dijo Lay." Esta investigación también es de interés para los investigadores del programa espacial europeo en el Mars Explorer, ya que otro investigador de la beca ARC, aunque no trabaje en este aspecto, fue Howell Edwards, que participó en la instrumentación del Mars Explorer ".

Marshall dijo que la técnica de verificación basada en vanadio de su equipo de investigación merece la atención de los científicos de la NASA que planean la misión Marte 2020. Afortunadamente, el investigador de KU tiene buenos contactos en la agencia espacial.

"Con suerte, alguien de la NASA lee el periódico, dijo Marshall. Curiosamente, el científico que es el investigador principal principal del espectrómetro de rayos X para la sonda espacial, lo llaman el PIXL, fue su primer estudiante graduado de la Universidad Macquarie, antes de sus tiempos de KU. Creo que le enviaré el periódico por correo electrónico y le diré:'Esto puede ser de interés.'"