Un descubrimiento que deja a los científicos sin respuestas sencillas
Los nuevos cálculos dejan en pie una sola opción verdaderamente fascinante. Durante tiempo, los investigadores no lograban ponerse de acuerdo: ¿procedía este conjunto de compuestos de carbono de rocas y luz solar, o apuntaba a algo que en algún momento estuvo vivo? Un estudio reciente ha sometido todos los procesos no biológicos conocidos a un análisis riguroso, y ninguno consigue explicar el enigma de forma convincente.
Curiosity tropieza con una roca marciana excepcionalmente rica
El hallazgo en cuestión tuvo lugar en el cráter Gale, una enorme cuenca de impacto donde el róver Curiosity lleva explorando desde 2012. En una capa de roca arcillosa, el vehículo extrajo una muestra que fue calentada y analizada en su pequeño laboratorio interno.
Para sorpresa del equipo, la muestra contenía compuestos orgánicos con cadenas de hasta doce átomos de carbono. Eso es mucho para Marte, donde las moléculas orgánicas suelen aparecer en cantidades escasas y fragmentadas. Se trataba de una de las muestras más ricas que el róver había analizado hasta la fecha.
En la Tierra, este tipo de compuestos se encuentran en ácidos grasos y otros elementos constitutivos de las células. Aun así, los investigadores planetarios se resisten a hablar directamente de bacterias fosilizadas, porque las moléculas orgánicas también pueden formarse sin que ninguna célula haya intervenido jamás.
La pregunta central: ¿estamos siguiendo la pista de una antigua sopa química, o de los restos de algo que una vez estuvo vivo?
Por qué las moléculas orgánicas son tan vulnerables en Marte
Marte tiene una atmósfera extremadamente tenue y carece de campo magnético protector. Su superficie ha estado expuesta durante miles de millones de años a un bombardeo continuo de radiación cósmica y radiación ultravioleta solar. Bajo esas condiciones, los compuestos orgánicos se degradan poco a poco en fragmentos más pequeños o desaparecen por completo.
Los investigadores estiman que la roca donde perforó Curiosity acumula aproximadamente ochenta millones de años de daño por radiación. Quien detecte hoy una dosis considerable de material orgánico debe asumir que la reserva original, en un pasado remoto, era mucho mayor.
Eso es exactamente lo que hizo el equipo en este nuevo estudio. En laboratorios terrestres simularon roca marciana sometida a irradiación prolongada y luego calcularon hacia atrás qué cantidad de materia orgánica debía contener originalmente la roca para que, tras millones de años, quedara la concentración medida.
Experimento de laboratorio: ¿puede la química «inerte» producir esto?
Los resultados, publicados en la revista Astrobiology, apuntan en una dirección muy clara. Si la medición de Curiosity es correcta, la cantidad original de moléculas orgánicas en la roca arcillosa debía de ser extraordinariamente elevada, más de lo que cabría esperar razonablemente de procesos puramente abióticos.
El equipo examinó varias hipótesis no biológicas:
- Aporte de partículas orgánicas desde el espacio a través de polvo cósmico
- Material orgánico contenido en meteoritos que impactan en Marte
- Formación en una antigua atmósfera marciana más densa, mediante luz solar y rayos
- Moléculas complejas procedentes del manto profundo arrastradas a la superficie por impactos
Para cada escenario construyeron modelos detallados: ¿cuánta materia orgánica puede generar ese proceso y a qué velocidad la destruye la radiación? En todos los casos, la cantidad esperada quedó muy por debajo de las concentraciones que Curiosity midió en el cráter Gale.
Ninguna de las rutas químicas abióticas probadas produce suficiente material orgánico como para explicar de forma creíble la muestra de Curiosity.
Por qué el polvo cósmico y los meteoritos se quedan cortos
El polvo cósmico y los meteoritos constituyen una especie de lluvia constante de moléculas orgánicas sobre los planetas. En la Tierra desempeñan un papel menor dentro del ciclo del carbono, y en Marte podría ocurrir algo similar en teoría.
Los investigadores tomaron tasas de impacto conocidas, cantidades medias de carbono orgánico en meteoritos y polvo, y las integraron en su modelo para el cráter Gale. Sumaron millones de años de material entrante, pero también restaron lo que la radiación destruye en ese mismo período.
Incluso en el escenario más optimista, la concentración estimada no se acercó a lo que Curiosity detectó en el testigo de perforación. El aporte espacial funciona más como una fina capa de migas que como un grueso sedimento orgánico.
Una Marte joven con atmósfera más densa tampoco basta
Otra posibilidad: quizás un Marte más cálido en el pasado fabricaba por sí solo moléculas orgánicas en su atmósfera. Algo así ocurre en Titán, la mayor luna de Saturno, donde la luz solar y la radiación de partículas transforman el metano y el nitrógeno en una neblina orgánica.
Para Marte, los investigadores analizaron escenarios en los que el planeta tuvo en el pasado una atmósfera más densa, con más gases de efecto invernadero. La clave está en la proporción entre metano y dióxido de carbono: se necesita suficiente metano para generar grandes cantidades de neblina orgánica compleja que luego se deposite en lagos y mares.
Según el modelo, Marte simplemente no habría tenido suficiente metano en su atmósfera para ello. La producción orgánica teórica vuelve a quedar por debajo de lo que muestra la roca del cráter Gale.
La geoquímica profunda no encaja con el tipo de roca
Una última vía abiótica contempla que, en las profundidades del planeta, el calor y la presión del manto generen compuestos de carbono complejos que el vulcanismo o los grandes impactos eleven hasta la superficie.
Esos procesos dejan huellas características en la composición química y la estructura de la roca. Sin embargo, la roca arcillosa en la que perforó Curiosity no presenta esas señales. Se trata de una roca sedimentaria que en su día yació en el fondo de un lago o una charca de barro, no de una roca mantélica desplazada por un impacto.
Aquí está la contradicción: si las moléculas orgánicas hubieran ascendido desde las profundidades, toda la roca tendría un aspecto distinto. Los datos de Curiosity no respaldan ese escenario.
¿Queda entonces solo el origen biológico?
Los investigadores son muy cautelosos a la hora de hacer grandes declaraciones. No afirman que esto sea vida. Lo que sí sostienen es que ningún proceso abiótico probado explica de manera lógica la abundancia de moléculas orgánicas medida.
Eso convierte el origen biológico en una hipótesis cada vez más atractiva. En la Tierra, los ácidos grasos y cadenas orgánicas similares suelen generarse mediante células vivas o a partir de los restos de organismos muertos en barro y sedimento. Algo parecido podría haber ocurrido hace mucho tiempo en Marte, en un lago del cráter Gale.
El estudio mueve el tablero un casilla hacia la «antigua biología marciana», pero aún no da jaque mate.
El gran problema es que Curiosity no puede diseccionar las moléculas en detalle. Los instrumentos a bordo tienen más de diez años y fueron diseñados para análisis geoquímicos amplios, no para detectar las señales biológicas más sutiles. Para ese tipo de trabajo hacen falta laboratorios en la Tierra.
Por qué una misión de retorno de muestras marcianas parece ahora más urgente que nunca
Para obtener una respuesta definitiva, la NASA y la ESA tienen previsto llevar a cabo una serie de misiones para traer tubos con roca marciana a la Tierra. Este proyecto se conoce como Mars Sample Return. El plan: Perseverance ya está depositando tubos en el cráter Jezero; posteriormente, un módulo de aterrizaje y un pequeño cohete los recogerán y los enviarán a una cápsula en órbita marciana, que finalmente los traerá a la Tierra.
El debate sobre las moléculas orgánicas del cráter Gale ilustra perfectamente por qué estas misiones son tan valiosas. Con los mejores equipos de laboratorio, los investigadores podrían:
- Determinar la estructura precisa de las moléculas
- Buscar patrones característicos de procesos biológicos
- Medir las proporciones isotópicas de carbono e hidrógeno
- Establecer con exactitud la edad de las capas rocosas
Las mediciones isotópicas son especialmente sensibles a los procesos vitales. La vida en la Tierra, por ejemplo, produce una proporción característica de isótopos de carbono ligeros y pesados, y es precisamente ese tipo de señal lo que los científicos planetarios buscan también en Marte.
¿Qué significan realmente «moléculas orgánicas» y «abiótico»?
Cuando la gente escucha «orgánico» piensa inmediatamente en plantas y animales. En química, sin embargo, orgánico simplemente significa que el compuesto contiene carbono. La gasolina, el plástico y el alcohol son tan orgánicos como el ADN o los ácidos grasos.
«Abiótico» se refiere a los procesos en los que no interviene ningún ser vivo, como las reacciones entre roca, agua y gases volcánicos, o las moléculas que se forman en el espacio por acción de la luz solar y la radiación. Estos procesos pueden generar estructuras bastante complejas, pero siguen patrones distintos a los de células y organismos.
Al analizar muestras marcianas, los investigadores intentan siempre determinar si ese conjunto de moléculas encaja mejor con una ruta geológica o si se parece más a algo que en la Tierra es típicamente producto de actividad biológica. Es un problema estadístico, no una prueba en blanco y negro.
Lo que estos estudios también nos revelan sobre la propia Tierra
La Tierra joven se parecía en varios aspectos al Marte primitivo: vulcanicamente activa, sometida a intensos bombardeos, con probables océanos y lagos, y una composición atmosférica muy diferente a la actual. Al modelar los procesos abióticos en Marte, los investigadores también afinan sus teorías sobre cómo surgieron los primeros bloques orgánicos en nuestro planeta.
Si resulta que en un planeta como Marte es casi imposible acumular grandes cantidades de moléculas orgánicas sin la ayuda de la vida, eso sugiere al mismo tiempo que la vida en planetas rocosos no tiene por qué ser extremadamente rara. Por otro lado, cada nuevo escenario abiótico que sí funciona demuestra hasta dónde puede llegar la pura geoquímica.
En la práctica, cada nueva medición en Marte, cada modelo y cada resultado controvertido —como esta misteriosa roca arcillosa del cráter Gale— amplía poco a poco los límites de lo que entendemos por química «inerte» en un planeta antiguo. Es exactamente en esa frontera entre la piedra y la célula donde los científicos esperan comprender mejor la historia de la vida en el universo.
