Curiosity descubre sustancias orgánicas antiguas en Marte

Por Daniel Marín, el 7 junio, 2018. Categoría(s): Astronáutica • Curiosity • Marte • NASA ✎ 138

Curiosity ha encontrado sustancias orgánicas preservadas en el lecho de un antiguo lago de Marte. Increíble, ¿pero qué significa? No, no significa que en Marte haya aparecido la vida necesariamente. ¿Entonces? Para entender esta pregunta preguntémonos primero cuál es el mayor misterio del planeta rojo. Primero fue la existencia de agua, o mejor dicho, hielo. Una vez que se determinó que Marte posee enormes reservas de hielo en el subsuelo, la prioridad fue determinar si había existido agua líquida de forma estable en el pasado (a la presión y las temperaturas del Marte actual el agua líquida no puede aguantar mucho tiempo en la superficie en forma líquida antes de congelarse o sublimarse). Los rovers Opportunity, Spirit y Curiosity, con ayuda de otras sondas en órbita, demostraron que, efectivamente, Marte había tenido en el pasado lagos y, quizás, mares. ¿Pero eran habitables? No estaba claro. Por ejemplo, en las primeras zonas estudiadas por Opportunity se determinó que el agua había tenido un marcado carácter ácido. Posteriormente Spirit y Opportunity encontraron pruebas de que habían existido masas de agua con un pH neutro. La siguiente cuestión era saber durante cuánto tiempo. No en vano unos pocos miles o cientos miles de años es mucho para un ser humano, pero geológicamente es algo anecdótico. Curiosity ha confirmado que en el cráter Gale existió un lago —o mejor dicho, varios lagos— durante al menos decenas de millones de años de forma continua. Un lago que además contenía agua con un pH neutro y una concentración salina no demasiado elevada. En definitiva, el Marte antiguo —no ya el primigenio— fue habitable. ¿Pero estuvo habitado?

Curiosity descubre sustancias orgánicas antiguas (NASA/JPL).
Curiosity descubre sustancias orgánicas antiguas en el cráter Gale (NASA/JPL).

Buscar una respuesta a esa pregunta es complicado. El primer paso consiste en buscar sustancias orgánicas. O sea, compuestos del carbono. Al fin y al cabo la vida en la Tierra se basa en el agua y en el carbono. Sabemos que agua hubo. Ahora hay que averiguar qué ha pasado con el carbono. Pero no es una tarea sencilla. Curiosity fue diseñado como un auténtico laboratorio móvil para suplir las carencias de Spirit y Opportunity. Sus dos instrumentos principales, ChemIn (Chemistry and Mineralogy X-Ray Diffraction) y SAM (Sample Analysis at Mars) son auténticas joyas de la miniaturización y suponen un salto cuántico en cuanto a prestaciones se refiere con respecto a las sondas anteriores. Nunca antes se habían enviado a Marte instrumentos tan sofisticados. Pero a pesar de todo tienen muchas limitaciones cuando se comparan con las capacidades de los laboratorios terrestres. Y, no, no están diseñados para buscar vida.

El cráter Gale (NASA/JPL).
El cráter Gale (NASA/JPL).

Para colmo la superficie de Marte es actualmente un lugar muy hostil para las sustancias orgánicas. Bañada por rayos ultravioleta y en contacto con los percloratos —sales muy reactivas—, no es precisamente el lugar ideal para estas sustancias. De hecho, muchos científicos llegaron a decir que sería imposible encontrar sustancias orgánicas cerca de la superficie (por si fuera poco SAM tuvo serios problemas para detectar moléculas orgánicas al principio de la misión por culpa de dos episodios de contaminación con sustancias orgánicas terrestres antes del lanzamiento). Pero el subsuelo marciano es otro asunto muy distinto. Precisamente Curiosity nos ha enseñado que no es preciso excavar a gran profundidad para encontrar sedimentos que se remontan a un tiempo en el que Marte fue habitable. En 2014 Curiosity hizo un descubrimiento fundamental cuando confirmó la presencia de metano en la atmósfera. Técnicamente una sustancia orgánica —la más sencilla—, el metano había sido detectado previamente desde la órbita y observatorios terrestres de forma no concluyente. Todavía no sabemos si el metano marciano procede de meteoritos o es el resultado de actividad geológica o biológica, pero es un descubrimiento crucial. Curiosity también descubrió otras sustancias orgánicas sencillas —hidrocarburos halogenados— en el cráter Gale, pero ninguna de ellas nos puede aclarar si Marte estuvo habitado o no en el pasado.

Zona de las colinas Pahrump (NASA/JPL).
Zona de las colinas Pahrump (NASA/JPL).
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Instrumento SAM de Curiosity (NASA).
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Partes de SAM. GC es el cromatógrafo de gases usado para estos descubrimiento (NASA).

Por eso, más allá del metano, un objetivo fundamental es encontrar sustancias orgánicas en zonas en las que sabemos que Marte fue habitable. Y eso es precisamente lo que ha hecho Curiosity. En concreto, en la formación Murray de las colinas Pahrump, situadas en el cráter Gale. Y a solo cinco centímetros de profundidad. Uno de los métodos que usa el instrumento SAM para analizar el suelo marciano es calentar las muestras para que sean analizadas por un espectrómetro de masas, ya que SAM no puede estudiar en detalle la composición del regolito de forma no destructiva. Este método nos permite hallar la masa molecular de las sustancias presentes, aunque no su naturaleza exacta (lo malo de este proceso es que las moléculas más complejas se descomponen en otras más sencillas por culpa de las altas temperaturas, superiores a los 500 ºC). Las sustancias orgánicas descubiertas por Curiosity (propano, buteno, tiofenos, hidrocarburos aromáticos e hidrocarburos alifáticos) tienen una edad de entre 3.100 y 3.800 millones de años, algo que sabemos gracias a los compuestos de azufre presentes en la roca. Las concentraciones de moléculas orgánicas son unas cien veces superiores a lo detectado previamente por Curiosity. Resumiendo, se han descubierto sustancias orgánicas procedentes de rocas antiguas en una zona de Marte por la que sabemos que corrió agua líquida durante millones de años.

Análisis de las rocas de Murray donde SAM ha detectado sustancias orgánicas ().
Análisis de las rocas de Murray donde SAM ha detectado sustancias orgánicas (Eigenbrode et al.).

Estas sustancias pueden estar relacionadas con la vida o no —podrían ser de origen meteorítico—, pero evidentemente desde el punto de vista astrobiológico es un salto cualitativo crucial de cara a la exploración del planeta rojo. Ahora está claro que en el Marte antiguo hubo agua y sustancias orgánicas, las bases de la vida. ¿Pero están relacionadas con la vida? El siguiente paso es lanzar misiones capaces de analizar con precisión la naturaleza de estas sustancias orgánicas antiguas (usando espectrometría Raman y otras técnicas avanzadas) y, a ser posible, a mayor profundidad. Es decir, queremos saber si estamos ante biomarcadores, o lo que es lo mismo, moléculas relacionadas directamente con la vida (por ejemplo, aminoácidos). Este es el objetivo de las misiones Mars 2020 de la NASA y ExoMars 2020 de la ESA. Mars 2020 es una sonda mucho más ambiciosa, pero a cambio ExoMars 2020 será capaz de taladrar a gran profundidad y estudiar sustancias que no hayan sido modificadas por la radiación. Y a largo plazo una misión de retorno de muestras es a día de hoy todavía más importante si cabe, ya que estas misiones podrán detectar biomarcadores, pero no formas de vida (salvo que descubran un fósil de gran tamaño o algo por el estilo, claro está).

Variación cíclica en la abundancia del metano descubierta por Curiosity (NASA/JPL).
Variación cíclica en la abundancia del metano descubierta por Curiosity (NASA/JPL).

En cuanto al metano, Curiosity también ha detectado variaciones estacionales en la abundancia de este gas (un descubrimiento que no está directamente relacionado con el anterior). SAM ha visto en los últimos tres años marcianos —55 meses terrestres— como la proporción de metano en la atmósfera aumenta cada verano de forma cíclica, aunque no está claro por qué. Esto quiere decir que las observaciones iniciales que apuntaban a la existencia de un ciclo en la abundancia de metano eran correctas. ¿Por qué ocurre este fenómeno? No lo sabemos. Los dos mecanismos principales propuestos para explicar el metano marciano —bichejos y serpentinización— son compatibles con esta variación, así que estamos igual. La hipótesis más simple es que el metano está mezclado en el hielo —formando clatratos— y que es liberado cada verano al aumentar las temperaturas y sublimarse el hielo. No obstante este modelo también tiene sus complicaciones y no explica de dónde vino inicialmente el metano (otra vez el dilema entre volcanes y bichejos).

Hasta ahora Curiosity había detectado lo que parecían ser aumentos puntuales y caóticos de metano, algo que podía explicarse perfectamente de forma muy simple mediante meteoritos ricos en sustancias orgánicas (la variación cíclica de metano también podría tener su origen en los meteoritos, pero es un poco más difícil de encajar en este modelo). Sin duda la sonda europea ExoMars TGO tendrá mucho que decir al respecto en los próximos meses. Estos descubrimientos de Curiosity suponen la confirmación oficial del traslado del foco de atención de la exploración de Marte de la habitabilidad al posible origen de formas de vida. Lo bueno es que queda muy poco para 2020.

Referencias:

  • https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2018-131&rn=news.xml&rst=7154


138 Comentarios

  1. Entendí que el ExoMars 2020 iba a analizar roca sedimentaria (de esa que hace 3500 millones de años quedaba en el fondo de los lagos marcianos) en busca de materia orgánica. También entendí que, si ExoMars 2020 estudia los filosilicatos, obtendrá información de las épocas en que el agua líquida marciana permanecía estable. Aquí es donde creo yo que está la clave.
    No estoy de acuerdo con la conclusión de esta entrada: «estos descubrimientos de Curiosity suponen la confirmación oficial del traslado del foco de atención de la exploración de Marte de la habitabilidad al posible origen de formas de vida». Por el contrario destaco esta frase del artículo original en la web del JPL:»organic molecules also can be created by non-biological processes and are not necessarily indicators of life».

    1. Y en el artículo dejo claro que la materia orgánica descubierta por Curiosity puede tener un origen totalmente abiótico. Pero el objetivo de la misión Mars 2020 es la búsqueda de biomarcadores antiguos, o sea, sustancias químicas asociadas con la vida, así que para la NASA la prioridad en Marte no es ya la búsqueda de sustancias orgánicas, un reto ya logrado, sino la de biomarcadores, es decir, la existencia de vida (especialmente en el pasado).

      1. En efecto, al hablar de esa búsqueda de materia orgánica, me refería a buscar restos fosilizados (como por ejemplo los estromatolitos de 3500 millones de años de edad encontrados en Australia).

  2. Es posible que la vida haya florecido de forma independiente en Venus, Tierra y Marte a lo largo de los eones.
    También en Europa y en cualquier sitio donde se den unas mínimas condiciones.
    En fin, que la vida puede ser como un virus.

    Y además, pueden haberse contaminado los unos a los otros mediante meteoros, volcanes, etc.

    O no.

    1. Muy interesante lo que planteas, Martínez el Facha. Se ha hablado tal cual lo planteas en otros artículos en los que se suscitó está cuestión. Es una posibilidad muy atractiva, desde luego.

      Sin embargo, experimentos como el de Miller y Urey, a pesar de conseguir importantes progresos, no han logrado hacer aparecer vida tal y como la conocemos partiendo de elementos químicos comunes en planetas como los que mencionas. Hay algo que se nos escapa para que esto suceda…

      Un saludo.

  3. señores , hasta que no aparezca esto , A,G,C,C,A,T,A,G,A,G,A,A,A,G,T ETC , ETC y ya saben a que me refiero , si hubo o hay vida va a ser puñao difícil desvelarlo . En mi pobre opinión , creo que estas trazas que aparecen , pueden ser de origen geológico y me apuesto a que las hay por todo el sistema solar ( Europa , Ganimedes , encelado , o mismamente Titan ) en Ceres también aparecen . Aunque tenga su importancia científica , esto es una mera maniobra para vender la moto igual que lo del agua de cara a la opinión publica y no me parece mal .

  4. Me ha parecido lamentable cómo han dado la noticia en el telediario de las 3 de Antena 3. Han dedicado ¿5? ¿7? segundos, en decir que Curiosity ha descubierto que en el pasado hubo vida en Marte. Fin. Sin ningún tipo de explicación o comentario adicional. Lo más patético de todo, es que acto seguido han dedicado un amplio reportaje al «notición del día»: Que Antena 3 ha comprado y va a emitir «La Voz».

    Está claro que tamaño evento (lo de «La Voz» digo) tiene una importancia tal, que será recordado en décadas venideras…Menos mal que tenemos el nombramiento reciente de Pedro Duque como noticia positiva, porque a veces pienso que tenemos lo que nos merecemos…Panem et circenses

    1. Yo es que he dejado de ver la TDT fuera de los documentales de La 2, algún informativo puntual y poco más. Para informarme tengo internet y para entretenerme, Netflix, Amazon y las series de Movistar+. Por mí como si cierran todos los canales y sus «informativos».

      1. Es que ver History channel, Discovery, Oddisey….. incluso National Geographic

        Son tremendamente repugnantes. Dan asco para cualquiera que quiera informarse.

        Saludos burros 🙂

    2. Exactamente eso comenté ayer con mi mujer.

      Que NO se ha encontrado vida, ni pruebas de vida pasada, sino compuestos orgánicos (o sea, con base de carbono).

      Pero que Antena 3, después de decir: «se CONFIRMA que HUBO VIDA en Marte»… le dedica a la noticia… eso: menos de 7 segundos. Es decir, de ser como lo planteaban ellos, debería haber sido LA NOTICIA DEL SIGLO. Pero se ve que el Mundial, los politiqueos y la telebasura son mucho más importantes que cosas de este tipo.

      Creo que la película aquella de Idiocracia se nos echa encima…

  5. Yo soy de letras, pero una pregunta; dices que el agua liquida no puede permanecer en la superficie sin congelarse o sublimarse, pero sublimarse es pasar de sólido a gaseoso sin pasar por el estado líquido.
    ¿Es un error o cometo yo el error? Seguro que soy yo, ya digo que soy de letras, aunque me apasiona este blog xD

  6. Como espaciotrastornado me ilusiona la idea de que Pedro Duque haya sido nombrado ministro. Como mínimo se conseguirá centrar más atención en asuntos espaciales. La atención de las masas es poderosa.

    1. A mi también me ha agradado que Pedro Duque sea ministro de ciencia. Lo que me parece que tal como está España ahora mismo, pocos euros van a sobrar para añadir al I+D espacial. Si consigue centrar más atención en asuntos espaciales y echar un capote a la empresa PLD (La ‘SpaceX española’), pues mejor. No sé qué puede hacer por la Ciencia … pero ya se verá.

      1. El problema no es tanto la escasez del presupuesto público de I+D (que lo es) sino la estructura del sistema y el hecho lamentable de que ese presupuesto no ha podido nunca ejecutarse al 100%. Miles de millones se han quedado sin ejecutar por problemas burocráticos y por la obsesión de Gollum (perdón, de Montoro) por obstaculizar todo tipo de gasto en pro de la reducción del déficit. Sumemos a ello la estructura endogámica de la universidad española, su poca conexión con el mundo empresarial, el envejecimiento del CSIC y su «funcionarización» y el hecho de que el 95% de las «empresas» son pequeñas, unipersonales, sociedades limitadas cuando no bares, kioskos y tiendas.

        Lo mejor de la elección de Duque es que se racionaliza la jerarquía ministerial (que la I+D dependiera de Economía era delirante), tiene impacto social y alguien como él, curtido en la ESA, en la NASA, en la empresa privada (Deimos Imaging) y en la Universidad (Autónoma de Madrid) puede aportar una nueva forma de enfocar la I+D. No todo es cuestión de dinero, sino de aprovechamiento y de organización.

        Y ni que decir tiene que en el sector aeroespacial están descorchando champán desde hace tres días.

        En cuanto a la noticia que nos ocupa, siento ser aguafiestas pero estoy convencido de que ni el metano ni las sustancias orgánicas descubiertas tienen nada que ver con procesos biológicos…. pese a lo que diga Xataka.com.

  7. «… en el sector aeroespacial están descorchando champán desde hace tres días…»

    ¿Qué esperan conseguir de él? Aparte de la ilusión, digo. ¿Podrías nombrarme alguna organización del sector aeroespacial que esté haciendo planes que involucren al nuevo ministro? Me interesa lo que comentas, Hilario.

    ¿Qué margen de maniobra tiene para impulsar el sector? ¿A través de la ESA, quizás? En el aspecto presupuestario poco puede hacer, la verdad.

    1. No se trata tanto de planes concretos sino de tener a «uno de los tuyos» sentado en el Consejo de Ministros a la cabeza de un ministerio específico. Eso permite que tus intereses sean tenidos en cuenta a la hora de establecer regulaciones, relacionarse con otros ministerios y otras organizaciones, etc. Vamos, que se presta mas atención a tu voz, tus intereses.

      Y no digamos ya en la ESA: Pedro Duque será un ministro de «la casa» y el que mejor conocerá los entresijos de la agencia en las reuniones ministros europeos que deciden qué misiones van adelante. Con Duque el sector aeroespacial español tiene el mejor embajador posible.

      1. Acabas de llamar analfabeto a Pedro Duque, único astronauta español. Me encantan lso patrioteros que por una afinidad política son capaces de atacar un símbolo nacional (y ese hombre lo es), por sus propios prejuicios. Menudos patriotas.

        1. «Me encantan lso patrioteros que por una afinidad política son capaces de atacar un símbolo nacional»

          Y a mí me disgustan los idiotas que se creen que pueden leer la mente.

    1. Pues hablando de pelis, «Salyut 7» se ha estrenado hace unos días en España y a partir del 19 de este mes está disponible para venta en DVD/Bluray.

    2. ¿Me pareció a mí… o se les fue la moto en el factor drama? Vamos, que al trailer sólo le falta la proverbial cáscara de banana en la rampa de lanzamiento…

      ¿Y si Armstrong se desnucó camino al Saturno V? ¿Y si el primer hombre que posó su pie en la Luna fue… un replicante?

      ¡Próximamente en cines!

      1. Me pareció lo mismo. Escuchando la profesionalidad, casi diría la frialdad que se nota en las grabaciones de las conversaciones de los astronautas durante las misiones, nunca tuve la impresión de que pudieran estar con dudas o cara de preocupados como aparece en el trailer, siempre me dieron la impresión de que cuando les dijeron «vamos a sentarlos en la cima de una bomba de 110 metros de altura para así dispararlos a la Luna» ellos asintieron diciendo «Me parece lógico, ¿cuándo empezamos?».

        1. 🙂 La escena del X-15 me vendió la peli, lo admito
          Será una «biografía» muy entretenida, eso seguro.

          Salyut-7 también pinta muy buena, pero, nuevamente, lo de «basada en hechos reales» es un eufemismo en aras del entretenimiento.

          En ambos casos, no esperéis la misma fidelidad «semi-documental» que tuvo Apollo 13.

          Saludos.

        2. Y ya que estamos de pelis… ayer vi 2036 Origin Unknown (2018) protagonizada por Katee «Starbuck» Sackhoff.

          Producción británica de bajo presupuesto… sorprendentemente decente, casi «2001-esca» por momentos. Las 2 libras esterlinas mejor invertidas de todos los tiempos 🙂

  8. Hola Daniel
    Te sigo desde hace poco, luego de haber escuchado el podcast de RadioSkylab, al que llegué por el blog de Pirulo Cósmico.
    Lo que hacen es excelente, y tu blog es una extensión (o un anexo) que me viene perfecto apra seguir todos estos temas, ya que lo mío en estas cuestiones es completamente amateur.
    Sigo y espero seguir aprendiendo de uds.

    abrazo grande

  9. Yo pienso que es muy probable que en los lagos y océanos marcianos se desarrollase, como ocurrió en la Tierra, relativamente rápido la vida unicelular primitiva. Y tuvo cientos de millones de años de condiciones favorables para multiplicarse. A medida que las condiciones fueron empeorando y los océanos líquidos desapareciendo, es muy probable que parte de la vida se adaptase a las condiciones subterráneas y sean esas colonias de microbios subterráneos las responsables de las emisiones de metano.
    Esta no es una idea muy loca, ni mucho menos. De hecho es probable y es lo que están tratando de certificar aislando una a una cualquier otra explicación. Espero que a más tardar en el 2020 nos saquen de dudas.

    ( no creo en meigas, pero haberlas hailas.)

    1. Y, sin embargo, en sitios como Europa o Encelado, aunque tengan ambientes que son extremos pero en los que hemos encontrado vida en situaciones similares en la Tierra, no creo que sea probable encontrar vida microbiana. Porque desde un entorno óptimo, como un océano cálido superficial con miles de millones de microbios, parece más fácil que algunas mutaciones se adapten a entornos hostiles y se desarrollen allí, pero no que surjan allí, que aparezcan, que se creen en un ambiente hostil. Eso parece más difícil.
      Pero bueno, sorpresas mayores nos hemos llevado….

    2. El hecho es que han encontrado restos orgánicos a 5 centímetros bajo la superficie de rocas sedimentarias en el fondo de un antiguo lago.

      Mientras esperamos a otras sondas, a ver si sigue haciendo agujeros y encontrando cosas parecidas.

  10. No me queda claro si no han encontrado por ejemplo aminoácidos porque no había en la muestra o porque no pueden detectarlos aunque los haya. Según esto sí que podrían:
    https://ssed.gsfc.nasa.gov/sam/blog.html
    Searching for organic molecules on Mars is one of the major goals of SAM. But some molecules of high astrobiological interest—such as amino acids and carboxylic acids—are not directly analyzable by the GCMS of SAM. They are potentially present on Mars, but they are not easily volatized, or turned into a gas. So to analyze these molecules with SAM, we need to help them transform into volatile molecules. To do so, we perform a chemical reaction before analysis in one of the SAM cups containing a liquid reagent (Fig. 2). The cup is first punctured to liberate the liquid from the foil cap (Fig. 2) with two puncture needles. The robotized arm of the rover then drops the solid sample (up to ~150 mg) in the cup containing the liquid reagent. The derivatization reaction occurs as the sample is heated in contact with the chemical reagent (MTBSTFA or TMAH). Molecules present in the sample become more volatile, more heat-resistant, and more separable, making them far more amenable to analysis with the SAM GCMS.

    1. No se descarta que las sustancias detectadas no sean más complejas y que se hayan descompuesto por el procedimiento necesario para analizarlo.

  11. Buenos días, Daniel: ¿Tienes Patreon o algo parecido? La verdad es que aunque no me sobra el dinero, (aunque me alcanza para mi día a día), me encantaría poderte patrocinar mensualmente (con una cantidad ridícula, eso sí). Tu web, tus conocimientos y tu labor de divulgación me aportan muchísimo. Me encantaría poder corresponder de alguna manera.

    Gracias

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