La posible detección de la sal orgánica de Curiosity proporciona más evidencia de materia orgánica pasada en Marte

Si bien la presencia de compuestos orgánicos en Marte y áreas cercanas se ha confirmado desde 2018, nuevos experimentos en la Tierra apuntan a una desconcertante serie de firmas del Mars Sample Analyzer (SAM) que podrían indicar la presencia de sales orgánicas en Marte. Sitio del cráter Gale en rover.

Además, una nueva investigación realizada por un equipo dirigido por JMT Lewis, un geoquímico orgánico del Goddard Space Flight Center de la NASA, apunta a más evidencia potencial de que las sales orgánicas pueden estar dispersas por el terreno de Marte. La parte difícil es revelarlos de manera concluyente.

Durante décadas, los científicos asumieron que los compuestos orgánicos casi con certeza se habrían conservado hasta cierto punto detectables en el entorno de la superficie marciana. En 2018, Eigenbrode et al. Para demostrar de manera concluyente que realmente estaban allí.

Por el contrario, si los compuestos orgánicos estuvieran presentes todos a la vez, sus subproductos, las sales orgánicas, también estarían allí. Dado el duro entorno de radiación de Marte Comparado con la Tierra.

Si bien los compuestos orgánicos y las sales orgánicas pueden formarse a partir de la presencia de vida microbiana, también pueden formarse a partir de procesos geológicos.

Aunque no se ha confirmado, las sales orgánicas serían una prueba más de la materia orgánica en Marte y, si aún existen, podrían sustentar una hipotética vida microbiana en Marte en la actualidad, ya que algunas formas de vida en la Tierra usan sal orgánica como alimento / energía.

Análisis de posibles descubrimientos de sales orgánicas y trabajo de laboratorio terrestre de Lewis et al. Centrarse en … – Centrarse en Instrumento SAM de Curiosity: un kit de rover químico que consta de un espectrómetro de masas, un cromatógrafo de gases y un espectrofotómetro láser ajustable.

a mi NASASAM está diseñado “para abordar la habitabilidad de Marte en el presente y el pasado mediante la exploración de la química molecular y los elementos relacionados con la vida. SAM aborda la química del carbono mediante la búsqueda de compuestos orgánicos, el estado químico de elementos ligeros distintos del carbono y trazadores isotópicos de cambio planetario “.

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En la práctica, el SAM toma muestras de tierra vegetal y fosas y las coloca dentro de un horno que luego se calienta a aproximadamente 1000 ° C para la extracción de gas. La temperatura a la que se liberan los gases de la muestra revela los elementos constituyentes.

Pero cuando se trata de sales orgánicas, no es tan simple.

“Al calentar muestras de Marte, hay muchas interacciones que pueden ocurrir entre minerales y materia orgánica que pueden dificultar la extracción de conclusiones de nuestros experimentos, por lo que el trabajo que hacemos es intentar seleccionar esas interacciones para que los científicos puedan realizar análisis”, dijo. Lewis, autor El estudio principal Publicado en el Journal of Geophysical Research: Planetas.

En resumen, es difícil fijar los gases de las sales orgánicas en ellos directamente porque esos tipos de sales liberan gases simples que también son liberados por otros componentes comunes del suelo marciano.

Pero, ¿por qué son tan importantes las sales orgánicas? ¿Por qué intentar averiguar si está en el registro de Curiosity SAM?

“En nuestros esfuerzos por caracterizar los materiales orgánicos originales en Marte, debemos lidiar con un registro cercano a la superficie que ha sido significativamente alterado por la radiación y la oxidación”, señala una sección introductoria en el artículo de Lewis et al. “En estas circunstancias, gran parte del registro orgánico de la superficie de Marte podría haberse descompuesto en sales orgánicas, lo que desafiaría a los instrumentos de vuelo a identificarlos definitivamente”.

“Si las sales orgánicas prevalecieran en Marte, su composición y distribución podrían proporcionar información sobre el registro orgánico menos alterado en profundidad, y podrían desempeñar un papel importante en el ciclo y la habitabilidad del carbono cerca de la superficie”.

Con ese fin, encontrarlo de manera concluyente, o al menos construir un caso para el lugar que la flota robótica marciana podría haber descubierto, será crucial para construir una comprensión más sólida de la validez de Marte en el pasado y en el presente.

Entonces, ¿qué hicieron Lewis y otros? ¿Tu encuentras?

Como la predicción real ahora de que habrá compuestos orgánicos en Marte o cerca de la superficie.Durante décadas, los científicos han especulado que los compuestos orgánicos que ahora se conocen podrían degradarse en sales.

Es más probable que estas sales sobrevivan en grandes cantidades que las moléculas orgánicas que pertenecen a los seres vivos. Entonces encontrarlos es la clave.

Pero esto nos devuelve al problema original: las sales orgánicas liberan gases muy comunes cuando se exponen a una temperatura de 1000 ° C en el SAM. Si las sales ya estuvieran presentes, ¿cómo se podría apuntar a su posible detección dentro de gases comunes?

Sitio SAM en el Curiosity Rover. (Crédito: Programa de Exploración de Marte de la NASA)

Resulta que la respuesta está relacionada con una preocupación a largo plazo sobre el descubrimiento de la sal orgánica: el perclorato.

Perclorato Ser Las sales contienen un ion ClO4. Es común en Marte y Los científicos han estado interesados ​​durante mucho tiempo en cómo el perclorato podría influir en el posible descubrimiento de sales orgánicas. Lewis y col. La investigación estuvo dirigida en gran medida a comprender este efecto, pero al hacerlo, encontró descubrimientos muy poderosos y potencialmente indirectos de sales orgánicas en los datos de SAM.

Según parte de la sección de resultados del artículo de Lewis et al. Sobre el análisis de datos de SAM en diferentes muestras (RN4, GB y OG3) en comparación con las mezclas de laboratorio del equipo: “Picos de CO2 producidos por mezclas de calcio o acetato mg [organic salts] Con perclorato el pico fue más favorable con 380 ° C en RN4. Los picos de CO observados entre 400 ° C y 500 ° C en GB y OG3 fueron compatibles con la descomposición de una mezcla de calcio, acetato de magnesio, oxalato de magnesio y perclorato. “

“Si los oxalatos de Mg y los acetatos de Ca o Mg fueran contribuyentes importantes al dióxido de carbono en GB y OG3, entonces indicaría una unidad con niveles notablemente altos de estas fases en algún lugar dentro del cráter Gale. Si tal unidad podría haberse formado en un lugar en Marte, es probable que se encuentren depósitos de sal orgánica en otras partes del planeta “.

Las ‘mezclas de acetato de Ca o Mg’ indicadas se relacionan con el experimento bajo investigación, donde Lewis et al. Sales orgánicas mixtas (Fe, Ca, Mg oxalatos y acetatos) con perclorato Se sabe que se encuentra en el suelo de Marte.

El análisis de los datos adicionales de SAM mostró una posible firma de oxalato de hierro y acetato presentes en el famoso / notorio polvo marciano, lo que indica la presencia de un componente de sal orgánica potencial del “polvo regional o global”.

¿Pero, como lo sabes?

Afortunadamente, CheMin de Curiosity – Química y Mineralogía – puede realizar tal detección si las sales orgánicas se encuentran en concentraciones suficientemente altas. Desafortunadamente, no se hicieron tales descubrimientos.

Además, ni la perseverancia ni ninguna otra misión robótica superficial que no sea la curiosidad llevan dispositivos que permitan el descubrimiento de la sal orgánica. Sin embargo, incluso si la identificación positiva resulta difícil de alcanzar, profundizar debajo de la superficie de Marte, donde el suelo y la materia orgánica se conservan mejor, es el campo de exploración de Marte en la planificación en profundidad.

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(Foto principal: Curiosity se toma una selfie. Crédito: NASA)

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