08/03/2020

La vida a Mart: El Curiosity ha descobert prometedores molècules orgàniques

A Mart, les anàlisis del Curiosity van establir amb fermesa la presència de molècules orgàniques a les roques sedimentàries. Aquestes molècules orgàniques podrien ser biosignatures de formes de vida, però els seus orígens també podrien ser abiòtics. Els exobiòlegs pensen que la primera interpretació és lleugerament més probable amb els tiofens, cosa que és encoratjadora.

Clic per engrandir. Un autoretrat produït per processament d’imatges per ordinador del
rover Curisity a Mart a partir de les seves pròpies fotos. Crèdit: NASA, JPL-Caltech, MSSS

Fa dos anys, la NASA i una publicació a la revista Science informaven que el rover Curiosity, que viatja des de l'agost de 2012 per les capes sedimentàries dins d'un cràter marcià anomenat Gale, havia detectat molècules orgàniques en mostres de roca realitzades amb un trepant en lodolita calcària, una fina roca sedimentaria argilosa semblant al fang.

Desenvolupat per la NASA amb la participació dels laboratoris francesos Latmos i Lisa; SAM (Sample Analysis at Mars: Anàlisi de mostres de Mart) és un conjunt d’instruments de mesura capaços de determinar la composició química (molecular, elemental i isotòpica) del sòl marcià, que efectivament havia identificat compostos tiofènics, aromàtics i alifàtics. A la Terra, aquests compostos es poden associar a l'activitat de la forma de vida i, com sabem, que les roques analitzades es van dipositar fa aproximadament 3.500 milions d'anys al llac que ocupava el cràter de Gale. suposadament contenia aigua comparable als oceans de la Terra en un mateix moment: la notícia era apassionant.

Una presentació del descobriment a Mart de molècules orgàniques pel Curiosity. Podeu
accedir a la subtitulació en el vostre idioma preferit a la configuració del video. © NASA Goddard

Biòtica o abiòtica, aquesta es la qüestió

Malauradament, aquestes molècules orgàniques també podrien haver estat el resultat de processos químics abiòtics, de manera que es podrien haver sintetitzat sense l’ajuda de formes de vida. Dos exobiòlegs, Dirk Schulze Makuch, de la Universitat Estatal de Washington i Jacob Heinz, de la Technische Universität, a Berlín, acaben de publicar un article a la revista Astrobiology, que, sense decidir entre les dues interpretacions, tanmateix inclina lleugerament el pèndol cap a síntesis biològiques respecte a les tiofenes ressaltades amb SAM. 

Com el seu nom indica, per a un químic, els tiofens són compostos organosulfurats que es troben a la Terra en el carbó i el petroli cru, els estromatòlits i els microfòssils. Però a Mart, podrien haver estat portats per meteorits o com a resultat de la reducció termoquímica abiòtica dels sulfats, provocada per altes temperatures fa milers de milions d’anys per l’activitat volcànica marciana.

Tot i això, Dirk Schulze Makuch explica en un comunicat de la Universitat Estatal de Washington: "Hem identificat diverses vies biològiques per a tiofens que semblen més probables que les vies químiques, però encara necessitem proves" i l'investigador cita a un dels seus famosos i difunts col·legues: "Com deia Carl Sagan; les afirmacions extraordinàries requereixen proves extraordinàries".

Dirk Schulze Makuch i Jacob Heinz donen, per tant, a l’article d’Astrobiology un breu resum de les vies imaginables per a la generació i degradació dels tiofens, així com el seu potencial per representar biomarcadors marcians de l’activitat passada dels bacteris; proporcionen indicis per a futures investigacions a Mart i en laboratoris terrestres per respondre a la pregunta de si els tiofens marcians són d'origen biològic o no.

Per exemple, per als éssers vius, és menys costós en energia utilitzar isòtops lleugers de carboni, de manera que la resta de molècules orgàniques directament lligades a l'activitat de formes de vida conegudes a la Terra hi ha una enriquiment significatiu del carboni 12, en comparació amb el carboni 13 més pesat. Schulze Makuch i Heinz recomanen, doncs, utilitzar les dades recollides pel pròxim rover per examinar els isòtops de carboni i sofre. No h'sauria de trigar a saber-ne més si els rovers Rosalind Franklin de la ESA i Perseverance de la NASA arriben a bon port a Mart.



Pirotècnia galàctica a 23 milions d'anys llum

Clic per engrandir. Crèdit de la imatge: Raigs-X: NASA/CXC/Caltech/P.Ogle et al;
Òptica: NASA/STScI; IR: NASA/JPL-Caltech; Radio: NSF/NRAO/VLA

Una galàxia a uns 23 milions d'anys llum és el lloc d'impressionants i continus focs artificials. En lloc de paper, pólvora i foc, aquest espectacle de llum galàctica involucra a un forat negre gegant, ones de xoc i extensos dipòsits de gas.

Aquest espectacle de focs artificials galàctics té lloc a NGC 4258, també coneguda com M106, una galàxia espiral com la nostra pròpia Via Làctia. Aquesta galàxia és famosa però, per alguna cosa que la nostra galàxia no té: dos braços espirals addicionals que brillen amb raigs X, llum òptica i de ràdio. Aquests trets, o braços anòmals, no estan alineats amb el pla de la galàxia, sinó que es creuen amb ell.

Els braços anòmals es veuen en aquesta nova imatge composta, on els raigs X de l'Observatori de Raigs X Chandra de la NASA són blaus, les dades de ràdio del Very Large Array Karl Jansky de la NSF són porpres, les dades òptics del Telescopi Espacial Hubble de la NASA són grocs i les dades infrarojos del Telescopi Espacial Spitzer de la NASA són vermells.

Un nou estudi realitzat amb el Spitzer mostra que les ones de xoc, similars a les detonacions sonores dels avions supersònics, estan escalfant grans quantitats de gas, equivalents a uns 10 milions de sols. Què està generant aquestes ones de xoc? Els investigadors pensen que el forat negre supermassiu al centre de NGC 4258 està produint potents dolls de partícules d'alta energia. Aquests dolls colpegen el disc de la galàxia i generen ones de xoc. Aquestes ones de xoc, al seu torn, escalfen el gas, compost principalment per molècules d'hidrogen, a milers de graus.

La imatge de raigs X de Chandra revela enormes bombolles de gas calent per sobre i per sota de el pla de la galàxia. Aquestes bombolles indiquen que gran part del gas que estava originalment en el disc de la galàxia s'ha escalfat i ha estat expulsat a les regions exteriors pels dolls del forat negre.

La ejecció de gas del disc pels dolls té importants implicacions per a la destinació d'aquesta galàxia. Els investigadors estimen que tot el gas restant serà ejectat dins dels propers 300 milions d'anys, molt aviat en escales de temps còsmiques, si no és reposa d'alguna manera. A causa de que la majoria del gas en el disc ja ha estat ejectat, hi ha menys gas disponible perquè es formin noves estrelles. De fet, els investigadors van utilitzar les dades de Spitzer per estimar que les estrelles s'estan formant en les regions centrals de NGC 4258, a un ritme que és unes deu vegades menor que a la galàxia de la Via Làctia.

L'Observatori Espacial Herschel de l'Agència Espacial Europea es va utilitzar per confirmar l'estimació a partir de les dades de Spitzer de la baixa taxa de formació d'estrelles en les regions centrals de NGC 4258. Herschel també es va utilitzar per fer una estimació independent de quant gas queda al centre de la galàxia. Després de tenir en compte el gran augment de l'emissió infraroja causada pels xocs, els investigadors van trobar que la massa de gas és deu vegades més petita del que s'havia estimat anteriorment.

Degut a que NGC 4258 està relativament proper a la Terra, els astrònoms poden estudiar com aquest forat negre està afectant la seva galàxia amb gran detall.

Pots accedir al Catàleg d'objectes Messier del blog fent un clic aquí.

Ho he vist aquí.