MOLÉCULAS ORGÁNICAS QUE CONTIENEN NITRÓGENO DESCUBIERTAS EN METEORITOS MARCIANOS

Un equipo de investigación que incluye al científico investigador Atsuko Kobayashi del Earth-Life Science Institute (ELSI) en el Instituto de Tecnología de Tokio, Japón, y al científico investigador Mizuho Koike del Instituto de Ciencia Espacial y Astronáutica de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón, han encontrado nitrógeno orgánico con contenido de nitrógeno. material en minerales de carbonato en un meteorito marciano. Es muy probable que este material orgánico se haya conservado durante 4 mil millones de años desde la edad de Noé de Marte. Debido a que los minerales de carbonato típicamente precipitan del agua subterránea, este hallazgo sugiere un Marte temprano húmedo y rico en materia orgánica, que podría haber sido habitable y favorable para que comience la vida.

Durante décadas, los científicos han intentado comprender si hay compuestos orgánicos en Marte y, de ser así, cuál es su fuente. Aunque estudios recientes de la exploración de Marte basada en rover han detectado una fuerte evidencia de compuestos orgánicos marcianos, se sabe poco de dónde vinieron, qué edad tienen, qué tan ampliamente distribuidos y conservados pueden estar, o cuál podría ser su posible relación con la actividad bioquímica. .

Los meteoritos marcianos son piezas de la superficie de Marte que fueron arrojadas al espacio por impactos de meteoritos, y que finalmente aterrizaron en la Tierra. Proporcionan importantes conocimientos sobre la historia marciana. Un meteorito en particular, llamado Allan Hills (ALH) 84001, llamado así por la región de la Antártida que se encontró en 1984, es especialmente importante. Contiene minerales de carbonato de color naranja, que precipitaron del agua líquida salada en la superficie cercana a Marte hace 4 mil millones de años. A medida que estos minerales registran el ambiente acuoso temprano de Marte, muchos estudios han tratado de comprender su química única y si pueden proporcionar evidencia de la vida antigua en Marte. Sin embargo, análisis anteriores sufrieron contaminación con material terrestre de nieve y hielo antártico, lo que hace difícil decir cuánto material orgánico en el meteorito era realmente marciano. Además del carbono, el nitrógeno (N) es un elemento esencial para la vida terrestre y un marcador útil para la evolución del sistema planetario. Sin embargo, debido a limitaciones técnicas previas, el nitrógeno aún no se había medido en ALH84001.

Esta nueva investigación realizada por el equipo conjunto ELSI-JAXA utilizó técnicas analíticas de vanguardia para estudiar el contenido de nitrógeno de los carbonatos ALH84001, y el equipo ahora confía en que han encontrado la primera evidencia sólida de 4 mil millones de años. orgánicos marcianos viejos que contienen nitrógeno.

La contaminación terrestre es un problema grave para los estudios de materiales extraterrestres. Para evitar dicha contaminación, el equipo desarrolló nuevas técnicas para preparar las muestras. Por ejemplo, usaron cinta de plata en un laboratorio limpio de ELSI para arrancar los pequeños granos de carbonato, que son aproximadamente del ancho de un cabello humano, del meteorito anfitrión. Luego, el equipo preparó aún más estos granos para eliminar posibles contaminantes de la superficie con un instrumento de haz de iones enfocado con microscopio electrónico de barrido en JAXA. También utilizaron una técnica llamada espectroscopía de absorción de rayos X de nitrógeno en el borde K micro-borde cercano (μ-XANES), que les permitió detectar el nitrógeno presente en cantidades muy pequeñas y determinar en qué forma química estaba ese nitrógeno. minerales ígneos cercanos no dieron nitrógeno detectable,

Después de las cuidadosas verificaciones de contaminación, el equipo determinó que los orgánicos detectados probablemente eran verdaderamente marcianos. También determinaron que la contribución del nitrógeno en forma de nitrato, uno de los oxidantes fuertes en el actual Marte, era insignificante, lo que sugiere que el Marte temprano probablemente no contenía oxidantes fuertes, y como los científicos sospecharon, era menos oxidante de lo que es. hoy.

La superficie actual de Marte es demasiado dura para la mayoría de los orgánicos para sobrevivir. Sin embargo, los científicos predicen que los compuestos orgánicos podrían conservarse en entornos cercanos a la superficie durante miles de millones de años. Este parece ser el caso de los compuestos orgánicos que contienen nitrógeno que el equipo encontró en los carbonatos ALH84001, que parecen haber quedado atrapados en los minerales hace 4 mil millones de años y conservados durante largos períodos antes de ser finalmente entregados a la Tierra.

El equipo está de acuerdo en que hay muchas preguntas abiertas importantes, como por ejemplo, ¿de dónde provienen estos compuestos orgánicos que contienen nitrógeno? Kobayashi explica: “Hay dos posibilidades principales: vinieron de fuera de Marte o se formaron en Marte. Al principio de la historia del Sistema Solar, Marte probablemente recibió una gran cantidad de materia orgánica, por ejemplo, de meteoritos ricos en carbono, cometas y partículas de polvo. Algunos de ellos pueden haberse disuelto en la salmuera y quedar atrapados dentro de los carbonatos “. El líder del equipo de investigación, Koike agrega que, alternativamente, las reacciones químicas en Marte temprano pueden haber producido los compuestos orgánicos con N en el sitio. De cualquier manera, dicen, estos hallazgos muestran que había nitrógeno orgánico en Marte antes de convertirse en el planeta rojo que conocemos hoy; principios de Marte pudo haber sido más ‘parecido a la Tierra’, menos oxidante, más húmedo, y rico en orgánicos. Quizás fue ‘azul’.