Clic a la imatge per engrandir. El Rover Curiosity de la NASA es va fer aquesta selfie el 25 d'octubre de 2020, després de perforar una mostra de roca d'un lloc anomenat "Mary Anning". Després d'anys d'anàlisi extensiva, la mostra ha revelat la major diversitat de molècules orgàniques mai trobades a Mart. Crèdit: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Després d’anys de treball de laboratori, els resultats són: Una roca que el rover Curiosity Mars de la NASA va perforar i analitzar el 2020 inclou la col·lecció més diversa de molècules orgàniques mai trobades al planeta vermell. De les 21 molècules que contenen carboni identificades a la mostra, set d'elles es van detectar per primera vegada a
Mart.
Els científics no tenen manera de saber si aquestes molècules orgàniques van ser creades per processos biològics o geològics, qualsevol camí és possible, però el seu descobriment va renovar la confirmació que l'antiga Mart tenia la química adequada per donar suport a la vida. A més, les molècules s'uneixen a una llista creixent de compostos que se sap que es conserven a les roques, fins i tot després de milers de milions d'anys d'exposició a Mart a la radiació, que pot descompondre aquestes molècules amb el temps.
Els resultats es detallen en un nou article
publicat a
Nature Communications.
Clic a la imatge per engrandir. La MastCam del Curiosity va capturar aquest mosaic el 3 de febrer de 2019, d’una regió del Mont Sharp amb moltes roques argiloses que es van formar quan els llacs i els rierols estaven presents fa milers de milions d’anys. La mostra "Mary Anning 3" es va trobar en aquesta regió enriquida amb argila. Crèdit: NASA/JPL-Caltech/MSSS
La mostra de roca, batejada com a "Mary Anning 3" en honor a una col·leccionista i paleontòloga anglesa de fòssils, es va recollir en una part del Mont Sharp coberta per llacs i rierols fa milers de milions d'anys. Aquesta oasi va sorgir i es va assecar diverses vegades en el passat antic del planeta, enriquint finalment la zona amb minerals d'argila, especialment bons per preservar compostos orgànics, molècules que contenen carboni, que són els elements bàsics de la vida i que es troben arreu del sistema solar.
Entre les molècules recentment identificades hi ha un heterocicle nitrogenat, un anell d'àtoms de carboni que inclou nitrogen. Aquest tipus d'estructura molecular es considera un predecessor de l'ARN i l'ADN, dos àcids nucleics que són clau per a la informació genètica.
"Aquesta detecció és bastant profunda perquè aquestes estructures poden ser precursors químics de molècules de nitrogen més complexes", va dir l'autora principal de l'article, Amy Williams, de la Universitat de Florida a Gainesville. Les heterocicles nitrogenats mai s'han trobat abans a la superfície marciana ni s'han confirmat en meteorits marcians.
Clic a la imatge per engrandir. Vista d’un primer pla anotat de tres forats que el Curiosity va perforar a la roca marciana en un lloc anomenat “Mary Anning” l’octubre de 2020. La mostra on el rover va trobar un nombre divers de molècules orgàniques provenia de "Mary Anning 3". (Un lloc proper anomenat "Mary Anning 2" no es va utilitzar). Crèdit: NASA/JPL-Caltech/MSSSUn altre descobriment emocionant va ser el
benzotiofè, una molècula que porta carboni i sofre que s'ha trobat en molts meteorits. Aquests
meteorits, juntament amb les molècules orgàniques dins d'ells, alguns científics creuen que aquests han sembrat la química prebiòtica a través del
sistema solar primerenc.
Química marciana El nou article complementa la troballa de l'any passat de les molècules orgàniques més grans mai descobertes a Mart: hidrocarburs de cadena llarga, incloent
decà,
undecà i
dodecà.
"
El Curiosity i el nostre equip es troben en el seu millor moment. Va prendre desenes de científics i enginyers per localitzar aquest lloc, perforar la mostra i fer aquests descobriments amb el nostre impressionant robot", va dir el científic del projecte de la missió,
Ashwin Vasavada, del
JPL de la
NASA al sud de Califòrnia. Aquesta col·lecció de molècules orgàniques augmenta una vegada més la possibilitat que Mart oferís una llar per a la vida en el passat antic.
Tots dos conjunts de troballes es van fer amb un sofisticat minilaboratori anomenat Anàlisi de mostres a Mart (
SAM), situat al ventre del Curiosity. Un trepant a l'extrem del braç robòtic del rover polvoritza una mostra de roca acuradament seleccionada en pols i després la degota en SAM, on un forn d'alta temperatura escalfa el material, alliberant gasos que els instruments del laboratori analitzen per revelar la composició de la roca.
A més, el SAM pot realitzar "química humida", llançant mostres en una petita tassa de dissolvent. Les reaccions resultants poden trencar molècules més grans que serien difícils de detectar i identificar d'una altra manera. Mentre que l'instrument té diversos cops d'aquest tipus, només dos contenen
hidròxid de tetrametilammoni (TMAH), una solució potent reservada per a les mostres de més valor. La mostra de Mary Anning 3 va ser la primera a ser exposada al TMAH.
Per verificar les reaccions de TMAH amb materials d’un altre món, els autors de l’article també van provar la tècnica a la Terra amb un tros del meteorit
Murchison, un dels meteorits més estudiats de tots els temps. Amb més de 4 mil milions d'anys, Murchison conté molècules orgàniques que van ser sembrades a tot el sistema solar primerenc. Es va trobar que una mostra de Murchison exposada a TMAH trencava molècules molt més grans en algunes de les que es veien a Mary Anning 3, incloent-hi el benzotiofè. Aquest resultat verifica que les molècules marcianes trobades a Mary Anning 3 podrien haver estat generades a partir de la descomposició de compostos encara més complexos rellevants per a la vida.
Curiosity va utilitzar recentment la seva segona i última tassa TMAH mentre explorava crestes de caixa semblants a la web, que estaven formades per antigues aigües subterrànies. L'equip de la missió analitzarà aquests resultats per a un futur treball revisat per parells.
Obrint camí per a futures missions
Construït pel
Goddard Space Flight Center de la NASA a Greenbelt, Maryland, SAM es basa en instruments de laboratori de grau comercial més grans. Aconseguir equips tan complexos en el rover requereix enginyers per reduir dràsticament i desenvolupar una manera perquè funcioni amb menys potència. Els científics van haver d'aprendre a escalfar el forn de SAM més lentament durant períodes més llargs per tal de dur a terme alguns d'aquests experiments.
"
Va ser una gesta que només va esbrinar com dur a terme aquest tipus de química per primera vegada a Mart", va dir
Charles Malespin, investigador principal de l'instrument a NASA Goddard i coautor de l'estudi. Però ara que hem tingut una mica de pràctica, estem preparats per dur a terme experiments similars en futures missions.
De fet, la NASA Goddard ha proporcionat diversos components, inclòs l'espectròmetre de masses, per a una versió de pròxima generació de SAM, anomenada
Mars Organic Molecular Analyzer, per al rover
Rosalind Franklin Mars de l'ESA. Un instrument similar, el Dragonfly Mass Spectrometer, explorarà la lluna de Saturn Tità en el rotor de la
Dragonfly de la NASA. Tots dos instruments podran realitzar química humida amb el dissolvent TMAH.
