Los futuros vehículos exploradores de Marte podrían llevar agua a bordo para realizar una extracción de agua subcrítica con el fin de detectar aminoácidos a pesar de la presencia de perclorato en el regolito marciano. Crédito:NASA / JPL – Caltech
Un nuevo experimento diseñado para detectar aminoácidos en Marte, a pesar del perclorato reactivo en el suelo marciano que típicamente descompone los compuestos orgánicos, podría volar en una futura misión a Marte para ayudar en la búsqueda de vida allí.
Donde hay aminoácidos puede haber, o alguna vez hubo, vida. Tan naturalmente, cuando el Phoenix Mars Lander de la NASA recolectó muestras del suelo del planeta rojo (también conocido como regolito), los científicos buscaron estos compuestos orgánicos. Sin embargo, cuando probaron el regolito para ellos, Ellos no podían ser encontrados por ningún lado. Sin embargo, tenía que haber algunos compuestos orgánicos, incluso si solo provienen de meteoritos que aterrizaron en Marte.
Cuando se realizó un análisis químico húmedo, el problema se hizo evidente. Las muestras de suelo alcalino contenían casi un uno por ciento de perclorato (ClO4), que es un químico altamente reactivo. Entonces, cuando los científicos habían probado originalmente los compuestos orgánicos usando pirólisis (es decir, usando altas temperaturas para descomponer los compuestos), el perclorato, que se utiliza en la Tierra como explosivo y propulsor de combustible, destruyó las mismas moléculas que estaban buscando. El perclorato se especializa en la combustión de sustancias orgánicas cuando se calienta; no es de extrañar que no haya ninguno en ninguna de las muestras.
Para solucionar el problema, se necesitaba una nueva herramienta, y no solo necesitaba lidiar con el problema del perclorato, también tenía que ser lo suficientemente simple como para llegar a Marte con seguridad en el próximo módulo de aterrizaje. Un artículo reciente del Dr. Aaron Noell del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA (JPL) analizó el uso de extracción de agua subcrítica (SCWE - pronunciado 'squee') como una solución al problema de pirólisis / perclorato.
"SCWE suena más complicado de lo que es, "Noell le dice a la revista Astrobiology Magazine." En broma nos referimos a esto como hacer espresso marciano, porque básicamente se pone agua caliente a alta presión en la muestra de suelo. La pirólisis es una técnica muy buena para muchos compuestos, pero los aminoácidos son preferiblemente solubles en agua ".
En su estudio, Noell usó tres análogos de suelo diferentes (un simulante JSC Mars ‐ 1A, un suelo del desierto de Atacama, y un suelo de los Valles Secos de la Antártida) de la Tierra, así como un control, para probar la técnica SCWE. Él y su equipo probaron SCWE a temperaturas de 185ºC, 200, y 215 grados Celsius y por varios tiempos que van desde diez minutos a dos horas. Encontraron "altos rendimientos de aminoácidos nativos ... con una interrupción mínima de la distribución de esos aminoácidos, incluso en presencia de una sal de perclorato, "según el resumen del artículo.
Samuel Kounaves, Profesor de Química en la Universidad de Tufts y Científico Principal del Laboratorio de Química Húmeda en el Phoenix Mars Lander de la NASA, y quién no participó en la investigación para este artículo, cree que SCWE podría ser una buena forma de analizar Martiansoils en misiones futuras.
La vista de la región polar norte de Marte desde el módulo de aterrizaje Phoenix, que descubrió el perclorato en el regolito marciano. Crédito:NASA / JPL – Caltech / University of Arizona / Texas A&M University
"Con algunas mejoras, SCWE ofrecería muchas ventajas a una misión espacial, " él dice, agregando que le gustaría ver que las pruebas futuras prueben temperaturas incluso más altas que 215 grados, que haría solubles moléculas orgánicas más grandes, y también ayudaría a los investigadores a comprender el impacto total del perclorato en el método de prueba SCWE. También le gustaría ver pruebas en suelos simuladores de Marte que estén más cerca de lo que se encuentra en Marte que algunos de los utilizados en la investigación más reciente.
Sin embargo, A Kounaves le gustó la simplicidad de usar agua como solvente. "Transportar agua [en un módulo de aterrizaje en Marte] es relativamente simple, ya que es fácil de almacenar y no corrosivo, ", dice." Otras cosas que son más complejas no se almacenan tan fácilmente. Y una vez que extraes cosas con agua, es más fácil trabajar con ellos ".
Noell llama a SCWE una "técnica tentadora" porque las propiedades del agua cambian a medida que aumenta la temperatura, para que los científicos puedan usarlo para apuntar a otros compuestos cuando prueben suelos. "Los aminoácidos han sido durante mucho tiempo objetivos de alta prioridad de la comunidad de astrobiología, ", dice." Queremos seguir adelante y comenzar a apuntar ... ácidos grasos de cadena larga y potencialmente incluso algunos de los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP; estas son moléculas grandes hechas de átomos de hidrógeno y carbono), que normalmente no son solubles en agua, pero a las altas temperaturas de SCWE, empiezan a serlo ". Esto significa que si SCWE fuera parte del laboratorio húmedo de una misión futura, un solvente de extracción funcionaría para una amplia gama de diferentes tipos de compuestos.
La prueba de suelos con SCWE tiene una tercera ventaja:a temperaturas más altas, el proceso ayuda a separar los polipéptidos (cadenas cortas de aminoácidos unidos entre sí) en aminoácidos individuales. Esto permite a los investigadores determinar de dónde provienen los aminoácidos, lo que a su vez proporciona pistas sobre la existencia de vida frente a los componentes básicos de la vida. Una química más elaborada a menudo indica vida, dice Noell:"Cuando las moléculas de mayor complejidad se encuentran más fácilmente, entonces los científicos pueden comenzar a determinar si la vida pasada, vida presente, o algún proceso marciano abiótico es el culpable más probable, "Entonces los científicos pueden comenzar a hacer el siguiente conjunto de preguntas sobre la vida en Marte. ¿Son los polipéptidos similares a los que se encuentran en la Tierra? Si es así, ¿en qué tipo de organismo se encuentran?
Hablando de que, el perclorato en el regolito marciano no son todas malas noticias. Si bien se interpuso en el camino para encontrar los signos de vida que buscan los científicos, su presencia es en realidad una buena señal de la posible habitabilidad de Marte. Sí, el perclorato es combustible, pero como agente anticongelante también facilita el agua líquida en Marte, lo que de otro modo sería imposible a una presión atmosférica que es aproximadamente el 0,6 por ciento de la de la Tierra. Y dado que el perclorato se puede descomponer para liberar oxígeno, significa que hay una fuente en el planeta de lo que necesitamos respirar.
En cuanto a la vida en Marte, puede haber poca evidencia en la superficie, sin importar la química o las técnicas utilizadas para detallarlo.
"En este punto, todas las pruebas que he visto apuntan a que la superficie de Marte es mala para la vida, pero es posible que encontremos [vida] bajo tierra, ", dice Kounaves." Podría haber algunas bacterias quimiotrópicas que utilizan el perclorato como fuente de energía; podría haber un ecosistema completo que incluso tuviera agua líquida disponible ".
Entonces, para encontrar vida en Marte, Kounaves dice:"Vamos a necesitar perforar".
Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de la revista Astrobiology Magazine de la NASA. Explore la Tierra y más allá en www.astrobio.net.