El carbono es muy importante para la vida hasta donde sabemos.Entonces, cada vez que detecta una fuerte señal de carbono en un lugar como Marte, puede indicar actividad biológica.
¿Qué tipos de procesos biológicos indican las señales fuertes de carbono en las rocas ígneas?
Una fuerte señal de carbono es interesante en la búsqueda de vida.Es un elemento común en todas las formas de vida tal como la conocemos.Sin embargo, existen varios tipos de carbono, y el carbono se puede concentrar en el medio ambiente por diferentes motivos.No significa automáticamente que la vida esté involucrada en las firmas de carbono.
Un átomo de carbono siempre tiene 6 protones, pero el número de neutrones puede variar.Los átomos de carbono que difieren en el número de neutrones se llaman isótopos.Tres isótopos de carbono ocurren naturalmente. Los estables C12 y C13 y los radionúclidos C14.C12 tiene 6 neutrones, C13 tiene 7 neutrones y C14 tiene 8 neutrones.
Cuando se trata de isótopos de carbono, la vida favorece a C12.Se utiliza para la fotosíntesis o el metabolismo de los alimentos.La razón es relativamente simple.C12 tiene un neutrón menos que C13. Esto significa que cuando se une con otros átomos y moléculas, forma menos enlaces que C13 en las mismas circunstancias.La vida es intrínsecamente perezosa y siempre busca el camino más fácil.C12 es más fácil de usar porque tiene menos enlaces que C13.La vida nunca toma un camino difícil cuando hay una forma más accesible y fácil que el C13.
El rover Curiosity está trabajando arduamente para encontrar signos de vida en el cráter Gale en Marte.Se extrae una muestra triturada a través de la roca y se coloca en el laboratorio de química del barco.El laboratorio de Curiosity se llama SAM.Análisis de muestras de Marte.Dentro del SAM, el rover utiliza la pirólisis para quemar la muestra y convertir el carbono de la roca en metano.La pirólisis se realiza en una corriente de helio inerte para evitar la contaminación en el proceso.Luego, el gas se irradia con un instrumento con nombre.Espectrómetro láser sintonizablePara saber qué isótopos de carbono hay en el metano.
El equipo detrás de SAM de Curiosity descubrió recientemente algo notable después de examinar 24 muestras de rocas durante el proceso.Seis de las muestras mostraron una alta proporción de C12 a C13.En comparación con los estándares de referencia basados en el distrito para las proporciones C12/C13, las muestras de estos seis sitios contenían más de 7/1000 C12.El 98,93 % del carbono de la Tierra es C12 terrestre y el C13 constituye el 1,07 % restante.
Se publicó un nuevo estudio en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS).Su título es “Composición isotópica de carbono degradada observada en el cráter Gale en Marte.El autor principal es Christopher House, científico de Curiosity en la Universidad de Penn State.
Este es un hallazgo interesante, y si estos resultados se obtienen en la Tierra, será una señal de que los procesos biológicos han producido C12 en abundancia.
En la Tierra antigua, las bacterias de la superficie producían metano como subproducto.ellos llamanmetanógenos, y son procariotas del reino Archaea.Los metanógenos todavía están presentes hoy en día en ambientes extremos como la Tierra, los humedales anaeróbicos, el tracto digestivo de los rumiantes y las aguas termales.
Estas bacterias interactúan con la luz ultravioleta al producir metano que ingresa a la atmósfera.Estas interacciones crean moléculas más complejas, que llueven sobre la superficie de la Tierra.Se conservan en las rocas de la Tierra con firmas de carbono.Lo mismo podría haber sucedido en Marte y, de ser así, podría explicar el descubrimiento de Curiosity.
Pero esto es Marte.Si la historia de encontrar vida en Marte nos dice algo, no se trata de adelantarnos.
“Estamos encontrando algunas cosas muy interesantes en Marte, pero necesitamos más evidencia para decir que hemos identificado vida”, dijo Paul Mahaffy, ex investigador principal de Marslab y responsable de analizar las muestras de Curiosity.”Así que estamos buscando otras causas que podrían desencadenar la firma de carbono que estamos viendo, si no son seres vivos”.
En su artículo, los autores escriben: “Hay varias explicaciones plausibles para el agotamiento anómalo.13Se ha observado C en el metano evolucionado, pero sin más estudios, ni una sola explicación es aceptable”.
Una de las dificultades para comprender las firmas de carbono como esta es el llamado sesgo de la Tierra.Gran parte de lo que los científicos saben sobre la química atmosférica y asuntos relacionados se basa en la Tierra.Entonces, cuando se trata de la firma de carbono recién descubierta en Marte, puede ser difícil para los científicos mantener la mente abierta a nuevas posibilidades que pueden no existir en Marte.La historia de la búsqueda de vida en Marte nos lo dice.
La astrobióloga de Goddard, Jennifer L. Eigenbrode, que participó en el estudio del carbono, dijo: “Lo más difícil es deshacerse de nuestro planeta y nuestros prejuicios y tratar de comprender la base de la química, la física y los procesos ambientales de Marte”. estudio.Anteriormente, Eigenbrode dirigió un equipo internacional de científicos de Curiosity.Detección de innumerables moléculas orgánicas— Cualquier cosa que contenga carbono — en la superficie de Marte.
Eigenbrode dijo:
En el artículo, los investigadores señalan dos explicaciones abióticas para las características inusuales del carbono.Uno tiene que ver con las nubes moleculares.
Según la hipótesis de la nube molecular, nuestro sistema solar pasó a través de nubes moleculares hace cientos de millones de años.Aunque es raro, ocurre una vez cada 100 millones de años, por lo que los científicos no pueden ignorarlo.La nube molecular es principalmente hidrógeno molecular, pero uno puede haber sido enriquecido con tipos de carbono más ligeros detectados por Curiosity en Gale Crater.En este escenario, las nubes habrían enfriado a Marte de forma espectacular, provocando la formación de glaciares.El enfriamiento y la glaciación habrían impedido que los carbonos más livianos en la nube molecular se mezclaran con otros carbonos en Marte, lo que resultó en un aumento de los depósitos de C12.El documento afirma que “cuando el glaciar se derrita durante la Edad de Hielo y luego retroceda, las partículas de polvo interestelar permanecerán en la superficie topográfica del glaciar”.
La hipótesis es correcta porque Curiosity encontró algunos niveles altos de C12 en la parte superior de las crestas como Vera Rubin Ridge y otros puntos altos en el cráter Gale.La muestra es “… Se ha recolectado de una variedad de rocas (moldes, areniscas y areniscas) y se ha esparcido temporalmente por toda la misión hasta la fecha”, explica el diario.Sin embargo, la hipótesis de la nube molecular es una serie de eventos poco probables.
Otra hipótesis abiótica se relaciona con la luz ultravioleta.La atmósfera marciana tiene más del 95% de dióxido de carbono y, en este escenario, los rayos UV interactúan con el gas de dióxido de carbono en la atmósfera marciana para crear nuevas moléculas que contienen carbono.Las moléculas habrían llovido sobre la superficie de Marte y se habrían convertido en parte de las rocas allí.Esta hipótesis es similar a la forma en que los metanógenos producen indirectamente C12 en la Tierra, pero es completamente abiótica.
“Las tres explicaciones se ajustan a los datos”, dijo el autor principal Christopher House.“Necesitamos más datos para incluirlos o excluirlos”.
“El proceso por el cual la Tierra produce la señal de carbono que detecta Marte es biológico”, agregó House.”Necesitamos entender si la misma explicación se aplica a Marte o si hay una explicación diferente porque Marte es muy diferente”.
Casi la mitad de las muestras de Curiosity tenían niveles de C12 inesperadamente elevados.No solo son más altos que las proporciones de la Tierra;Son más altos que los que los científicos han encontrado en los meteoritos marcianos y en la atmósfera marciana.Se tomaron muestras de cinco ubicaciones en Gale Crater, y todas las ubicaciones tienen una cosa en común. que hay superficies antiguas y bien conservadas.
Como dice Paul Mahaffy, los hallazgos son “intrigantemente emocionantes”.Sin embargo, los científicos todavía están aprendiendo sobre el ciclo del carbono en Marte, y todavía hay mucho que ignoramos.Es tentador hacer suposiciones sobre el ciclo del carbono en Marte basándose en el ciclo del carbono de la Tierra.Pero el carbono podría circular alrededor de Marte de formas que aún no hemos imaginado.Ya sea que esta firma de carbono eventualmente se convierta en una señal de vida o no, sigue siendo un conocimiento invaluable para comprender la firma de carbono de Marte.
“Definir el ciclo del carbono en Marte es absolutamente clave para comprender cómo la vida puede entrar en ese ciclo”.andres acero, científico de Curiosity con sede en la Institución Carnegie para la Ciencia en Washington, DC “Hemos tenido mucho éxito en la Tierra, pero apenas estamos comenzando a definir el ciclo de Marte”.
Sin embargo, sacar conclusiones sobre Marte basadas en el ciclo del carbono de la Tierra no es fácil.Acero dijo: “En la Tierra, hay una gran parte del ciclo del carbono asociada con la vida y, debido a la vida, hay una parte del ciclo del carbono que no podemos ver en la Tierra. la vida.”
Curiosity todavía está trabajando en Marte y continuará por el momento.Con una mejor comprensión del ciclo del carbono de Marte, las implicaciones de esta muestra están por venir.Curiosity tomará muestras de más rocas para determinar las concentraciones de isótopos de carbono.Para ver si los resultados son similares, tomamos muestras de rocas de otras superficies antiguas bien conservadas.Idealmente, encontraría otra columna de metano y la tomaría como muestra, pero estos eventos son impredecibles y no hay forma de prepararse para ellos.
De cualquier manera, estos resultados ayudarán a informar una muestra de Perseverancia recolectada por el cráter Jezero.Patience también puede identificar señales de carbono similares y determinar si son señales biológicas.
Patience también está recolectando muestras para regresar a la Tierra.Los científicos estudiarán las muestras de manera más efectiva que el laboratorio a bordo de la sonda, entonces, ¿quién sabe lo que aprenderemos?
La vida antigua en Marte es una perspectiva atractiva, pero incierta, al menos por ahora.
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