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| Una selfie tomada por el rover Curiosity de la NASA en el Sol 2291 en el sitio de perforación "Rock Hall", situado en la cresta Vera Rubin. El carbono reducido que se desprende del polvo de este taladro estaba fuertemente empobrecido en carbono 13, la sorprendente firma isotópica del carbono de la que informó el equipo. El selfie está compuesto por 57 imágenes individuales tomadas por el Mars Hand Lens Imager (MAHLI) del rover, una cámara situada en el extremo del brazo robótico del rover. Crédito: NASA/Caltech-JPL/MSSS |
Un análisis de isótopos de carbono en muestras de sedimentos tomadas por el rover Curiosity de la NASA en el cráter Gale, en Marte, deja a los investigadores planetarios con tres explicaciones plausibles para el origen del carbono: polvo cósmico, degradación ultravioleta del dióxido de carbono o degradación ultravioleta del metano producido biológicamente.
El carbono tiene dos isótopos estables: el carbono-12 y el carbono-13.
Al observar las cantidades de cada uno de ellos en una sustancia, los investigadores pueden determinar aspectos específicos del ciclo del carbono que se produjo, incluso si ocurrió hace mucho tiempo.
"Las cantidades de carbono-12 y carbono-13 en nuestro Sistema Solar son las que existían en su formación. Ambos existen en todo, pero como el carbono-12 reacciona más rápidamente que el carbono-13, observar las cantidades relativas de cada uno en las muestras puede revelar el ciclo del carbono", dijo el profesor Christopher House, investigador del Departamento de Geociencias de Penn State.
El Curiosity perforó la superficie de capas expuestas de roca antigua en el cráter Gale y recuperó muestras de capas sedimentarias enterradas. El rover calentó las muestras en ausencia de oxígeno para separar las sustancias químicas.
El análisis espectrográfico de una parte del carbono reducido producido por esta pirólisis mostró una amplia gama de cantidades de carbono-12 y carbono-13 dependiendo de dónde o cuándo se formó la muestra original.
Algunas muestras de carbono estaban excepcionalmente empobrecidas en carbono-13, mientras que otras estaban enriquecidas.
"Las muestras extremadamente empobrecidas en carbono-13 son un poco como las muestras de Australia tomadas de sedimentos que tenían 2.700 millones de años", dijo el profesor House.
"Esas muestras fueron causadas por la actividad biológica cuando el metano fue consumido por antiguos tapetes microbianos, pero no podemos decir necesariamente eso en Marte porque es un planeta que puede haberse formado con materiales y procesos diferentes a los de la Tierra".
Para explicar las muestras excepcionalmente agotadas, el profesor House y sus colegas sugieren tres posibilidades: una nube de polvo cósmico, la radiación ultravioleta que descompone el dióxido de carbono o la degradación ultravioleta del metano creado biológicamente.
"Cada doscientos millones de años, el Sistema Solar pasa por una nube molecular galáctica", dijo el profesor House.
"No deposita mucho polvo. Es difícil ver alguno de estos eventos de deposición en el registro de la Tierra".
Para crear una capa que el Curiosity pudiera muestrear, la nube de polvo galáctico habría bajado primero la temperatura en un Marte que todavía contenía agua y creado glaciares.
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| La imagen muestra el agujero de perforación de Highfield en la cresta de Vera Rubin. El polvo de perforación de este agujero mostró valores de isótopos de carbono que indican un ciclo de carbono que incluye o bien vida subsuperficial, radiación UV intensa que penetra en la atmósfera o polvo interestelar. La imagen fue tomada por el Mars Hand Lens Imager en el sol 2247. Crédito: NASA/Caltech-JPL/MSSS |
El polvo se habría depositado sobre el hielo y luego tendría que permanecer en su lugar una vez que el glaciar se derritiera, dejando atrás una capa de tierra que incluyera el carbono. Esta explicación es plausible, pero requiere más investigación.
Una segunda explicación posible para las menores cantidades de carbono-13 es la conversión ultravioleta del dióxido de carbono en compuestos orgánicos como el formaldehído.
El tercer método posible para producir muestras empobrecidas en carbono-13 tiene una base biológica.
En la Tierra, una firma fuertemente empobrecida en carbono-13 de una paleosuperficie indicaría que los microbios del pasado consumieron metano de producción microbiana. Es posible que en el antiguo Marte se liberaran grandes penachos de metano desde el subsuelo, donde la producción de metano habría sido energéticamente favorable.
Entonces, el metano liberado sería consumido por los microbios de la superficie o reaccionaría con la luz ultravioleta y se depositaría directamente en la superficie.
Sin embargo, según el equipo, actualmente no hay pruebas sedimentarias de microbios superficiales en el pasado paisaje de Marte, por lo que la explicación biológica destacada en el artículo se basa en la luz ultravioleta para depositar la señal de carbono-13 en el suelo.
"Las tres posibilidades apuntan a un ciclo de carbono inusual, diferente a todo lo que hay en la Tierra hoy en día", dijo el profesor House.
"Pero necesitamos más datos para averiguar cuál de ellas es la explicación correcta. Sería bueno que el rover detectara una gran pluma de metano y midiera los isótopos de carbono de ella, pero aunque hay plumas de metano, la mayoría son pequeñas, y ningún rover ha tomado muestras de una lo suficientemente grande como para medir los isótopos."
Fuentes, créditos y referencias:
“Depleted carbon isotope compositions observed at Gale crater, Mars” 17 January 2022, Proceedings of the National Academy of Sciences.
Créditos a SciNews