SAM: Intento de la NASA de repetir la búsqueda de Viking para productos orgánicos marcianos

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Después de 36 años de debate, confusión e intentos fallidos de otras agencias espaciales para responder una pregunta básica, el Mars Science Laboratory (MSL) de la NASA está en camino de repetir la búsqueda de materia orgánica que eludió las dos sondas vikingas.

A falta de 96 días para el aterrizaje, MSL aterrizará en el Gale Crater en agosto. El rover, llamado Curiosity, será el vehículo más grande entregado a nuestro planeta vecino hasta ahora. Con un peso de 900 kg, Curiosity es casi cinco veces más grande que los rovers Spirit y Opportunity que aterrizaron hace ocho años, y más de 1.5 veces más grande que cada aterrizador vikingo que llegó al planeta en 1976.

Al igual que los Vikingos y los Rovers de Exploración de Marte, Curiosity fue concebido y lanzado, en gran parte para recopilar información que nos diga si el Planeta Rojo alberga vida microbiana. La instrumentación lanzada para el análisis in situ ha avanzado constantemente desde la era vikinga, pero cada capítulo de la historia de la búsqueda de vida marciana se basa en los anteriores.

Aunque generalmente se menciona brevemente en los días en que Spirit y Opportunity aparecían en los titulares, los aterrizadores gemelos vikingos eran una nave increíble, no solo por su tiempo, sino incluso por hoy. El conjunto de instrumentos de cada módulo de aterrizaje vikingo incluía un conjunto de tres experimentos de biología, instrumentos diseñados para la detección directa de microbios, en caso de que el regolito en cualquiera de los dos sitios de aterrizaje vikingo contuviera alguno. Si bien las posteriores embarcaciones de aterrizaje han llevado instrumentos diseñados para evaluar el potencial de vida de Marte, ninguno desde el Proyecto Viking se ha construido para buscar formas de vida marcianas directamente.

Según el investigador vikingo Gilbert Levin, los aterrizadores vikingos ya descubrieron la vida marciana. En 1976-1977, el instrumento de Levin, conocido como el experimento de Lanzamiento Etiquetado (LR), arrojó resultados positivos en Chryse Planitia y Utopia Planitia, los dos sitios de aterrizaje vikingos. Cuando se trata con una solución que contiene productos químicos orgánicos pequeños etiquetados con carbono radioactivo, las muestras de regolito tomadas en los sitios de aterrizaje liberan un gas, indicado por un aumento en la radioactividad en el espacio sobre la muestra.

Si bien Levin cree que el gas es dióxido de carbono resultante de la oxidación de los químicos orgánicos, también es concebible que los químicos se redujeran a otro gas, el metano. De cualquier manera, dado que calentar las muestras a una temperatura lo suficientemente alta como para matar a la mayoría de los microbios que sabemos en la Tierra impidió la liberación de gas, el equipo científico de Viking concluyó inicialmente que el LR había detectado vida.

La mayoría del equipo científico, pero no Levin, decidió que la liberación de gas en el LR debe haber sido el resultado de una reacción química no biológica. Este replanteamiento se debió a una variedad de factores, pero el más importante de los cuales fue que el cromatógrafo de gases-espectrómetro de masas (GC-MS) de cada módulo de aterrizaje no pudo detectar la materia orgánica en las muestras. Como el fallecido Carl Sagan lo explicó en su serie de televisión, Cosmos, "Si hay vida en Marte, ¿dónde están los cadáveres?"

Si bien la mayoría de los astrobiólogos y científicos planetarios no están de acuerdo con Levin en que los resultados de su experimento de 36 años constituyen evidencia concluyente para la vida marciana, hay un número creciente de científicos de Marte que son equívocos sobre el tema. Según Levin, Sagan pasó a la categoría equívoca en 1996, después de que el astrobiólogo David McKay y sus colegas publicaron un artículo en la revista Science que describe la vida fosilizada en el meteorito ALH84001, uno de los pocos meteoritos que se sabe que son de Marte.

Viajar dentro del enorme paquete de instrumentos de Curiosity es un conjunto de máquinas llamadas SAM, que significa "Análisis de muestras en Marte". Después de todos estos años, SAM representa el primer intento de la NASA de repetir la búsqueda de Viking de compuestos orgánicos marcianos, pero con tecnología más avanzada.

Esto no quiere decir que no se hicieron otros intentos durante los años intermedios. En 1996, la Agencia Espacial Federal Rusa lanzó una sonda con destino a Marte que transportaba no solo equipos de química orgánica sino también una versión mejorada del experimento de Levin. En lugar de tratar muestras de regolito con una mezcla de sustratos orgánicos "diestros" y "zurdos" (conocidos en química como mezclas racémicas), el nuevo LR habría tratado algunas muestras con un sustrato zurdo (L- cisteína) y otros con la imagen especular del sustrato (D-cisteína).

Si los resultados hubiesen sido los mismos para la L y D-cisteína, un mecanismo no biológico habría sido más probable. Sin embargo, si el agente activo en el regolito marciano favoreciera un compuesto a expensas del otro, esto indicaría vida. Aún más intrigante: si el agente activo favoreciera la D-cisteína, habría sugerido un origen de la vida en Marte separado del origen de la vida en la Tierra, ya que las formas de vida terrestre usan principalmente aminoácidos zurdos. Tal resultado sugeriría que la vida se origina con bastante facilidad, lo que implica un cosmos que se asocia con formas de vida.

Pero la sonda rusa Marte '96 se estrelló en el Océano Pacífico poco después del despegue. Unos años más tarde, la Agencia Espacial Europea envió Beagle 2 a Marte, llevando un paquete avanzado de detección orgánica, pero esta sonda también se perdió.

Si bien el SAM de Curiosity no incluye ningún tipo de experimento LR, sí tiene la capacidad de detección de materia orgánica que puede funcionar en modo de espectrometría de masas (MS) o cromatografía de gases-espectrometría de masas (GS-MS). Además de poder detectar ciertas clases de compuestos orgánicos que el GCMS de Viking habría perdido en el material de la superficie, SAM también está diseñado para buscar metano en la atmósfera marciana. Aunque el metano atmosférico ya se ha detectado desde la órbita, las mediciones detalladas de su concentración y fluctuaciones ayudarán a los astrobiólogos a determinar si la fuente es microorganismos productores de metano.

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