Material orgánico del meteorito marciano de origen no biológico, formado por interacciones geoquímicas entre agua y roca

Las moléculas orgánicas encontradas en un meteorito que se precipitó a la Tierra desde Marte se sintetizaron durante las interacciones entre el agua y las rocas que ocurrieron en el Planeta Rojo hace unos 4.000 millones de años, según un nuevo análisis dirigido por Andrew Steele de Carnegie y publicado por Ciencias.

El meteorito, llamado Allan Hills (ALH) 84001, fue descubierto en la Antártida en 1984 y se considera uno de los proyectiles más antiguos que se conocen que llegaron a la Tierra desde Marte.

«Analizar el origen de los minerales del meteorito puede servir como una ventana para revelar tanto los procesos geoquímicos que ocurren temprano en la historia de la Tierra como el potencial de habitabilidad de Marte», explicó Steele, quien ha realizado una extensa investigación sobre el material orgánico en los meteoritos marcianos y es miembro de los equipos científicos de los rovers Perseverance y Curiosity.

Las moléculas orgánicas contienen carbono e hidrógeno y, a veces, incluyen oxígeno, nitrógeno, azufre y otros elementos. Los compuestos orgánicos se asocian comúnmente con la vida, aunque también pueden ser creados por procesos no biológicos, que se conocen como química orgánica abiótica.

Durante años, los científicos han debatido la historia del origen del carbono orgánico encontrado en el meteorito Allan Hills 84001, con posibilidades que incluyen varios procesos abióticos relacionados con la actividad volcánica, eventos de impacto en Marte o exposición hidrológica, así como potencialmente los restos de vida antigua. forma en Marte o la contaminación de su aterrizaje forzoso en la Tierra.

El equipo dirigido por Steele, que también incluía a Larry Nittler, Jianhua Wang, Pamela Conrad, Suzy Vitale y Vincent Riggi de Carnegie, así como a investigadores del Centro Alemán de Investigación de Geociencias GFZ, la Universidad Libre de Berlín, el Centro Espacial Johnson de la NASA, la Investigación Ames de la NASA Center y el Instituto Politécnico Rensselaer, utilizaron una variedad de técnicas sofisticadas de preparación y análisis de muestras, que incluyen imágenes a nanoescala ubicadas en el mismo lugar, análisis isotópico y espectroscopia, para revelar el origen de las moléculas orgánicas en el meteorito Allan Hills 84001.

Encontraron evidencia de interacciones agua-roca similares a las que ocurren en la Tierra. Las muestras indican que las rocas marcianas experimentaron dos importantes procesos geoquímicos. Uno, llamado serpentinización, ocurre cuando las rocas ígneas ricas en hierro o magnesio interactúan químicamente con el agua en circulación, cambiando su mineralogía y produciendo hidrógeno en el proceso. El otro, llamado carbonización, involucra la interacción entre rocas y agua ligeramente ácida que contiene dióxido de carbono disuelto y da como resultado la formación de minerales de carbonato.

No está claro si estos procesos fueron inducidos por las condiciones acuosas circundantes de manera simultánea o secuencial, pero la evidencia indica que las interacciones entre el agua y las rocas no ocurrieron durante un período prolongado. Sin embargo, lo que es evidente es que las reacciones produjeron material orgánico a partir de la reducción del dióxido de carbono.

Estas características mineralógicas son raras en los meteoritos marcianos, y aunque se ha demostrado carbonatación y serpentinización en estudios orbitales de Marte y se ha encontrado carbonatación en otros meteoritos marcianos menos antiguos, esta es la primera instancia de estos procesos que ocurren en muestras de meteoritos antiguos. Marte. Steele ha detectado moléculas orgánicas en otros meteoritos marcianos y a partir de su trabajo con el equipo Sample Analysis at Mars (SAM) en el rover Curiosity, lo que indica que la síntesis abiótica de moléculas orgánicas ha sido parte de la geoquímica marciana durante gran parte de la historia del planeta. .

«Este tipo de reacciones geológicas no biológicas son responsables de un grupo de compuestos orgánicos de carbono a partir de los cuales la vida podría haber evolucionado y representan una señal de fondo que debe tenerse en cuenta al buscar evidencia de vida pasada en Marte», concluyó Steele. «Además, si estas reacciones ocurrieron en el antiguo Marte, deben haber ocurrido en la antigua Tierra, y posiblemente también podrían explicar los resultados de la luna Encelado de Saturno. Todo lo que se requiere para este tipo de síntesis orgánica es una salmuera que contenga carbono disuelto. dióxido para filtrarse a través de las rocas ígneas. La búsqueda de vida en Marte no es sólo un intento de responder a la pregunta «¿estamos solos?» También se relaciona con los entornos de la Tierra primitiva y aborda la cuestión de ‘¿de dónde venimos?'».