Esta foto del rover Curiosity de la NASA combina docenas de exposiciones del rover durante el día marciano 177, desde el 3 de febrero del 2013, además de tres exposiciones tomadas durante Sol 270 (10 de mayo de 2013) se ha hecho una actualización de la apariencia de una parte de la tierra al lado del rover. Crédito: NASA / JPL-Caltech / MSSS
Un equipo de profesionales, utilizando el instrumento de Análisis de las muestras en Marte (SAM), el rover Curiosity ha encontrado la primera detección de nitrógeno en la superficie de Marte liberado durante el calentamiento de los sedimentos marcianos.
El nitrógeno se detectó en la forma de óxido nítrico, y podría haber sido liberado de la descomposición de nitratos durante el calentamiento. Los nitratos son una clase de moléculas que contienen nitrógeno en una forma que puede ser utilizado por los organismos vivos. El descubrimiento se suma a la evidencia de que el antiguo Marte fue habitable para la vida.
El nitrógeno es esencial para todas las formas conocidas de la vida, ya que se utiliza en los bloques de construcción de moléculas más grandes como el ADN y el ARN, que codifican las instrucciones genéticas para la vida, y proteínas, que se utilizan para construir estructuras como el pelo y las uñas, y para acelerar o regular las reacciones químicas.
Sin embargo, en la Tierra y Marte, el nitrógeno atmosférico aparece como gas nitrógeno (N2) - dos átomos de nitrógeno unidos tan fuertemente que no reaccionan fácilmente con otras moléculas. Los átomos de nitrógeno tienen que estar separados o "fijo" para que puedan participar en las reacciones químicas necesarias para la vida. En la Tierra, ciertos organismos son capaces de fijar el nitrógeno atmosférico y este proceso es crítico para la actividad metabólica. Sin embargo, pequeñas cantidades de nitrógeno también son fijadas por eventos energéticos como la caída de rayos.
El Nitrato (NO3) - un átomo de nitrógeno unido a tres átomos de oxígeno - es una fuente de nitrógeno fijado. Una molécula de nitrato puede unirse con otros átomos y moléculas; esta clase de moléculas se conoce como nitratos.
No hay evidencia para sugerir que las moléculas de nitrógeno fijos encontradas por el equipo fueron creadas por la vida. La superficie de Marte es inhóspita para las formas conocidas de vida. En su lugar, el equipo cree que los nitratos son antiguos, y probablemente provinieron de procesos no biológicos como impactos de meteoritos y rayos en un pasado lejano de Marte.
Características parecidas a lechos de ríos secos y el descubrimiento de que los minerales se forman sólo en presencia de agua líquida sugieren que Marte era más hospitalario en el pasado remoto. El equipo de Curiosity ha encontrado evidencia de que otros ingredientes necesarios para la vida, como el agua líquida y materia orgánica, estuvieron presentes en Marte en la zona del Curiosity en el Crater Gale, miles de millones de años atrás.
"Encontrar una forma bioquímicamente accesible de nitrógeno tiene más posibilidades en el antiguo ambiente marciano en el cráter Gale", dijo Jennifer Stern, del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. Stern es autora principal de un artículo sobre esta investigación publicada en línea en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias 23 de marzo.
El equipo encontró evidencia de nitratos en muestras que recogió de la arena arrastrada por el viento y el polvo en el sitio "Rocknest", y en las muestras perforadas desde roca de lutolita en el "John Klein" y las zonas de perforación "Cumberland" en Yellowknife Bay. Dado que la muestra de Rocknest es una combinación de polvo que vino desde regiones lejanas en Marte y más materiales de origen local, los nitratos son propensos a ser generales en Marte, según Stern. Los resultados apoyan el equivalente de hasta 1.100 partes por millón de nitratos en el suelo marciano desde los sitios de perforación. El equipo cree que las rocas de lutolita en Yellowknife Bay se formaron a partir de los sedimentos depositados en el fondo de un lago.
Anteriormente, el equipo del rover describe evidencia de un antiguo ambiente habitable en esa zona: el agua dulce, los elementos químicos esenciales requeridos por la vida, como el carbono, y las fuentes de energía potencial para impulsar el metabolismo en organismos simples.
Las muestras se calentaron primero para liberar moléculas unidas a la tierra de Marte, a continuación, las porciones de los gases liberados fueron desviados a los instrumentos para el análisis de SAM del rover. Varios compuestos que contienen nitrógeno se identificaron con dos instrumentos: un espectrómetro de masas, que utiliza campos eléctricos para identificar moléculas por sus masas de la firma, y un cromatógrafo de gases, que separa las moléculas basadas en el tiempo que tardan en viajar a través de un pequeño capilar de un tubo de vidrio - ciertas moléculas interactúan con los lados del tubo más fácilmente y por lo tanto viajan más lentamente.
Junto con otros compuestos de nitrógeno, los instrumentos detectaron óxido nítrico (NO-un átomo de nitrógeno unido a un átomo de oxígeno) en las muestras de los tres sitios. Desde el nitrato, que es un átomo de nitrógeno unido a tres átomos de oxígeno; el equipo cree que la mayor parte del NO probablemente vino de nitrato que se descompone como se calentaron las muestras para su análisis. Ciertos compuestos en el instrumento SAM también pueden liberar nitrógeno como las muestras que se calientan; sin embargo, la cantidad de NO que encontramos es más del doble de lo que podría ser producido por SAM en el escenario más extremo y poco realista, según Stern. Esto lleva al equipo a pensar que realmente los nitratos están presentes en Marte, y las estimaciones de abundancia reportadas se han ajustado para reflejar esta fuente potencial adicional.
"Los científicos han pensado durante mucho tiempo que los nitratos se producirían en Marte de la energía liberada en los impactos de meteoritos, y las cantidades que encontramos están de acuerdo con las estimaciones de este proceso", dijo Stern.
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