Un estudiante de geología de la Universidad de Cincinnati está ayudando a la NASA a determinar si existió vida en otros planetas.

El candidato a doctorado Andrew Gangidine está trabajando con el profesor de geología de la UC, Andrew Czaja, para desarrollar un marcador para la vida bacteriana antigua en Marte. La investigación podría ayudar a los científicos a poner fin a uno de nuestros misterios más fundamentales.

"Estamos tratando de responder a la pregunta:¿Qué tan rara es la vida en el universo?" Dijo Gangidine.

Czaja, un profesor asistente en la Facultad de Artes y Ciencias McMicken de la UC, forma parte de un comité asesor de la NASA que decidirá a qué parte de Marte enviar el próximo vehículo explorador a control remoto. Entre otros objetivos, el rover buscará pruebas de que alguna vez existió vida en el planeta rojo. El comité asesor ha reducido la lista de candidatos para el lugar de aterrizaje a tres y recomendará un finalista a finales de este año.

Mientras tanto, Gangidine está estudiando la vida microbiana en las fuentes termales de sílice para obtener un indicador útil de la vida en Marte. Durante los últimos dos años, Ha realizado trabajo de campo en las cuencas de géiseres del Parque Nacional Yellowstone de Wyoming para examinar qué elementos están asociados con las bacterias que viven en estas piscinas geotérmicas.

"Queremos seguir siendo objetivos. Algunas personas piensan que tiene que haber vida en Marte, "Dijo Gangidine." Otros piensan que ciertamente no hay vida en Marte. Y cualquiera de las partes tiene muchas posibilidades de estar en lo cierto. Ambos tienen argumentos válidos. Por eso, si vamos allí y no vemos nada, no será 'misión fallida' ".

Gangidine presentó su investigación el 25 de abril en la Segunda Conferencia Internacional de Retorno de Muestras de Marte en Berlín, Alemania.

Hoy dia, sabemos que la vida no puede existir en Marte, al menos no en su superficie seca. La radiación solar dividió la mayor parte de su agua superficial en sus partes elementales hace casi 3 mil millones de años cuando el planeta rojo perdió su campo magnético protector.

Pero los científicos están debatiendo si la vida podría existir en algún lugar subterráneo, entre bolsas de agua atrapadas alrededor de áreas geotérmicas similares a los géiseres de Yellowstone.

Encontrar evidencia de vida en Marte es sorprendentemente complicado.

Si Marte alguna vez sostuvo vida, es posible que haya sido aniquilado cuando la mayor parte de su atmósfera desapareció con el viento solar, Dijo Czaja.

Por lo tanto, los científicos de la NASA deben estar preparados para buscar evidencia fósil de vida bacteriana que se remonta a ese momento. Gangidine dijo que la buena noticia es que se han encontrado en la Tierra fósiles similares de vida bacteriana temprana hace más de 3.500 millones de años. Esto lo hace optimista de que si alguna vez existió una vida similar en Marte, La NASA tiene la posibilidad de encontrar un registro fósil del mismo.

"Hoy podemos ver cómo se conserva la vida en estos depósitos de sílice. Tenemos evidencia de que esto sucedió a lo largo del tiempo geológico, "Dijo Gangidine." Lo que estamos tratando de hacer es capturar la fosilización mientras ocurre. ¿Qué les sucede a los microbios mismos? ¿Y qué sucede con los oligoelementos que creemos que están asociados con ellos mientras están vivos? "

Para desenterrar pistas sobre la vida antigua en Marte, los geólogos buscan fuentes termales como las que se encuentran en el primer parque nacional de Estados Unidos.

Gangidine y sus colegas necesitan permisos para recolectar muestras en el interior del parque. Pero explorar las cuencas de los géiseres puede ser complicado y peligroso. Un turista murió en 2017 después de caer en una de las piscinas hirvientes de la cuenca mientras caminaba fuera del sendero.

"Estas cosas realmente pueden quitarle la carne a los huesos, "Dijo Gangidine." En el fondo de las aguas termales que estudiamos, se ven cráneos de bisontes y otros animales que tuvieron la mala suerte de acercarse demasiado ".

El equipo de Gangidine incluye un investigador de campo con experiencia en el campo, Jeff Havig, becario postdoctoral de la UC, que ahora trabaja en la Universidad de Minnesota. Eligen su camino con cuidado a través de la caldera. Algunas veces, pueden ver dónde se ha roto la pezuña de un bisonte a través de la fina corteza para revelar lodo humeante.

El trabajo de geología los lleva a través de "pantanos temblorosos, "Una fina capa de turba y hierba que cubre el lodo profundo y cambiante. Gangidine caminaba junto a un colega en una de esas caminatas cuando se hundió por encima de sus rodillas en el traicionero fango.

"Afortunadamente, ese lugar no estaba muy caliente. Pero caminaba a solo un pie de distancia de otra persona. El suelo realmente puede cambiar rápidamente, ", dijo." Cuando accedamos a estos ajustes, tenemos que ser muy cuidadosos."

Ácido hirviendo y barro parecido a la lava no son los únicos peligros para los investigadores en las cuencas de géiseres. También deben tener cuidado de no pasar demasiado tiempo alrededor de las rejillas de ventilación, que contienen una mezcla de gases como dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno y metano que pueden asfixiar a una persona en las condiciones adecuadas.

El Servicio Geológico de EE. UU. Documentó este fenómeno en 1888 en una parte del parque apodado "Death Gulch, "una depresión natural entre dos colinas empinadas donde los gases tóxicos brotan de Cache Creek. El geólogo de la Universidad de Harvard, T.A. Jaggar Jr., regresó al área en 1899 y encontró seis osos, un alce y varios animales pequeños que aparentemente murieron después de sucumbir a los humos tóxicos.

Pero incluso al aire libre el gas que se eleva desde el suelo puede tener un efecto acumulativo, Dijo Gangidine.

"Estas aguas termales emiten una gran cantidad de gases que no desea inhalar. Se unen a la hemoglobina que transporta el oxígeno a través de su cuerpo. Al inhalar eso, te fatigas mucho, "Dijo Gangidine.

"Por eso tratamos de programar un día fuera del campo por cada tres días que trabajamos en el campo. Si estás allí durante cuatro días, realmente puedes sentirte como un zombi. Es muy dificil pensar difícil de mover ".

Como estudiante de biología en la UC, Gangidine trabajó con el profesor de biología de la UC Dennis Grogan para examinar la vida microbiana llamada extremófilos que viven en lugares hostiles como las aguas termales ácidas o alcalinas de Yellowstone. Ahora como geólogo Gangidine está estudiando los fósiles que estas resistentes criaturas unicelulares dejan atrás.

"Las aguas termales producen depósitos de sílice que preservan la vida realmente bien, ", Dijo Gangidine." Cuando se deja expuesta en la superficie de un planeta, no cristaliza y no se metamorfosea. Así que estas muestras deberían estar relativamente bien conservadas si las encontramos ".

En el laboratorio de geología del profesor Czaja de la UC, Gangidine observa a través de un microscopio los portaobjetos que preparó con trozos de sílice Yellowstone que tomó de un géiser de cono de vapor montañoso.

Los filamentos bacterianos de las muestras tomadas en la parte superior del géiser están llenos de color. Pero las muestras más antiguas, algunos quizás miles de años, son incoloros, incluso si mantienen su forma. Entonces, para obtener más pistas sobre esta forma básica de vida, La gangidina somete las muestras bacterianas a un análisis elemental utilizando un espectrómetro de masas de iones secundarios. El análisis muestra los elementos en colores vivos:amarillos profundos, rojos y verdes que representan cromo o galio quizás asociados con la vida bacteriana.

Si Gangidine encuentra una correlación entre las concentraciones y distribuciones espaciales de elementos particulares y las bacterias, podría servir como una firma biológica que los científicos pueden utilizar para identificar la vida pasada en Marte.

"La razón por la que elegimos el galio es que no se sabe que esté asociado con la vida. Pero cuando miramos las muestras de bacterias fosilizadas, lo encontramos así que debe haber algo que hacer, "Dijo Gangidine." ¿Las bacterias almacenan ciertos elementos de manera preferencial a diferencia de lo que encontrarías en otras partes de estas rocas? "

Gangidine está trabajando con investigadores en Australia, hogar de algunos de los fósiles más antiguos del mundo, algunos se remontan a 3.500 millones de años.

"Si quiero crear una firma biológica, Tengo que demostrar que persiste en el tiempo, "Dijo Gangidine." Existe en estas muestras relativamente más jóvenes. Pero, ¿existe en estas muestras antiguas? ¿también? Será crucial averiguarlo ".

Gangidine también planea construir una fuente termal artificial en un acuario de laboratorio utilizando elementos similares que se encuentran en los géiseres. Al introducir una sobresaturación del agua, el exceso de sílice se precipitará de la misma manera que lo hace en la naturaleza. Luego, puede agregar trazas de sustancias químicas asociadas con la vida y estudiar lo que sucede en un mundo en miniatura sin vida.

"Para demostrar que encontramos una firma biológica, tenemos que demostrar que la firma no ocurre sin vida, " él dijo.

"El galio es el que nos sorprendió, ", Dijo Czaja." Está asociado con la sílice cerca de las bacterias, pero no está en las bacterias ".

Como Gangidine, Czaja se inició en las ciencias al estudiar biología antes de seguir una carrera en paleontología.

El comité asesor de la NASA de Czaja se reunirá en octubre para decidir a qué parte de Marte les gustaría enviar el rover entre los tres destinos preferidos. El rover está programado tentativamente para su lanzamiento en julio o agosto de 2020, llegando a Marte unos siete meses después.

"A la NASA le suele gustar ir a nuevos lugares para ampliar la frontera. A los geólogos les gusta volver a los mismos lugares una y otra vez para hacer nuevas preguntas, "Dijo Czaja.

El rover recolectará muestras en contenedores sellados para enviar de regreso a la Tierra en una misión posterior. Por lo tanto, podrían pasar muchos años antes de que geólogos como Czaja y Gangidine sepan si sus corazonadas sobre dónde es mejor buscar vida en Marte son correctas.

Ayudar a formular una pregunta que tal vez nunca llegue a ver respondida es una de las actividades más desinteresadas de la ciencia. Dijo Czaja.

"Una cosa que me gusta de estas misiones de la NASA es el pensamiento y la planificación a largo plazo, ", dijo." Es posible que las personas que trabajan en estos proyectos ahora nunca vean los resultados. Pero todavía están dispuestos a trabajar porque es una pregunta fascinante ".

La misión Mars 2020 no será un fracaso si los científicos no encuentran evidencia de vida. Todo lo contrario, Dijo Gangidine.

"Si lo encontramos, podemos decir que tal vez la vida no sea tan rara entre los planetas, ", Dijo Gangidine." Pero si no encontramos vida en lugares que serían los candidatos más ideales y mejor conservados, entonces tal vez la vida sea bastante rara ".

Pero si la NASA encuentra evidencia de vida en Marte, eso podría sugerir que despertar la vida a partir de una sopa primordial no es tan extraordinario después de todo. Y la primera pregunta será cómo se compara la vida en Marte con la vida en la Tierra, Dijo Czaja. ¿Hubo un ancestro común?

"Quizás todos somos marcianos, "Dijo Czaja.

Cualquier afirmación sobre la existencia o ausencia de vida en Marte estará sujeta al escrutinio y al escepticismo mundial. Czaja dijo que los investigadores deben estar preparados para proporcionar una gran cantidad de evidencia para fortalecer sus hallazgos.

"No es suficiente encontrar algo que parezca una célula bacteriana, "Czaja dijo." Hay cosas no biológicas que podrían verse así. Pero si tienes una cascada de rasgos, esto y esto y esto sumados, es difícil explicarlo de otra manera que no sea la vida ".