Un equipo de investigación de la Universidad de Málaga ha validado el uso de un sistema para detectar compuestos orgánicos en las rocas del planeta rojo. En concreto, proponen el uso de un instrumento llamado LIBS incorporado en el robot 'Perserverance' ampliando sus funciones. Si ahora detecta y analiza materia inorgánica en la superficie marciana, además, señalaría restos orgánicos, con lo que se identificaría la presencia de vida en algún momento de la historia marciana

El robot rover 'Perseverance' se lanzó en julio de 2020 con el objetivo de recolectar y analizar muestras de la superficie de Marte utilizando un conjunto de tecnologías de análisis entre las que se incluye LIBS. En el artículo ‘Investigation on the origin of molecular emissions in laser-induced breakdown spectroscopy under Mars-like atmospheric conditions of isotope-labeled compounds of interest in astrobiology’ publicado en la revista Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy, los expertos confirman que este modelo de análisis de materiales, puede ser también una buena opción para confirmar la presencia de huellas biológicas en el planeta vecino de una manera rápida y eficaz.

Además, el 'Perseverance' analiza rocas que se encuentran hasta 7 metros de distancia, lo que multiplica las posibilidades en la recogida de muestras que puedan estar inaccesibles. “Concretamente, el sistema consiste en la emisión de un haz de luz pulsada sobre cualquier superficie de manera que la temperatura evapora el material que contiene y queda disponible para conocer su composición atómica con gran precisión”, indica el catedrático de Química Analítica de la UMA Javier Laserna, autor principal de este artículo.

La composición química de las rocas es siempre similar. Lo que distingue a un tipo de otra es el porcentaje de los elementos que contienen, la estructura y su organización atómica. Si en algún momento de su formación o erosión se hubiera incluido en ellas algún material orgánico, habría dejado una huella. Esta biofirma es lo que los expertos pretenden rescatar eliminando la posibilidad de obtener resultados confusos por la interacción de los compuestos atmosféricos que podrían intervenir en la recogida de las muestras mediante LIBS.

Así, los expertos proponen este sistema como una opción válida en la búsqueda de restos de carbono, hidrógeno y nitrógeno en sus múltiples fórmulas en la superficie de Marte. Concretamente, para la detección de radicales como el cianógeno (CN), el carbono dímero (C2) o los aminos (NH). Si se encontrara en Marte alguna de estas moléculas significaría que existieron compuestos nitrogenados, aromáticos o aminas, moléculas orgánicas que determinarían la presencia en el pasado de alguna forma de vida.

El robot Perseverance podría detectar restos orgánicos en la superficie de Marte

En busca de la biofirma marciana

Sin embargo, reconocer residuos orgánicos en materiales mediante la técnica LIBS puede verse afectado por diversas circunstancias. Por ejemplo, la presencia de dióxido de carbono en la atmósfera marciana interacciona con los gases emitidos de los materiales en el momento de la toma de la muestra por LIBS, lo que puede provocar confusión en los resultados.

Aún así, los investigadores han demostrado en el laboratorio UMALASER LAB -donde cuentan con una cámara marciana que simula la atmósfera de Marte- la validez del sistema en la identificación de biofirmas en los materiales a pesar de la complejidad de las reacciones de la formación, fragmentación y evolución.

Una de las complicaciones que puede darse en el análisis de muestras es que se obtengan moléculas de carbono, pero que estén provocadas por agentes externos, como la propia atmósfera de Marte, rica en dióxido de carbono. Sin embargo, los expertos han demostrado que el perjuicio de los gases de la superficie es sólo marginal y que la toma de huellas de compuestos orgánicos es fiable en la información que ofrece LIBS.

Para confirmar esto, el estudio probó LIBS con una variedad de gases de fondo, concretamente con atmósfera terrestre, gas CO2 puro y atmósfera de Marte simulada, actuando sobre distintos compuestos orgánicos. En la mayoría de los casos, los componentes atmosféricos y el carbono inorgánico están dentro de los límites para obtener una señal medible.

También observaron que el carbono atmosférico puede reaccionar con nitrógeno orgánico, lo que confirma la posibilidad de identificar la presencia de un compuesto biológico que contenga nitrógeno.

Aunque LIBS no es el método analítico idóneo para la identificación de moléculas orgánicas, en este caso se propone como el primero de los pasos para descubrirlas en Marte. El terreno tan accidentado del planeta hace que el Perseverance no tenga acceso a ciertos objetivos que puedan ser de interés. Sin embargo, LIBS permite, además de la obtención de datos de manera inmediata, la toma de muestras a una distancia de hasta 7 metros.

Si LIBS detecta la presencia de material orgánico habría que seguir profundizando en la composición con otros métodos más precisos como la espectroscopía infrarroja, con la que se obtendría un mapa más detallado de la muestra, y así concluir si realmente Marte tuvo vida o no en algún momento desde su formación.

Los estudios se han financiado mediante el proyecto ‘Espectroscopía de plasmas inducidos para láser para el estudio de biofirmas de carbono en materiales geológicos análogos de Marte’ de la Consejería de Transformación Económica, Industria, Conocimiento y Universidades de la Junta de Andalucía y  el Instituto Internacional de Ciencias Espaciales.

Más información: Fundación Descubre

Referencia bibliográfica:

T. Delgado , L. García Gómez , L.M. Cabalín y J.J. Laserna. (2021) Investigation on the origin of molecular emissions in laser-induced breakdown spectroscopy under Mars-like atmospheric conditions of isotope-labeled compounds of interest in astrobiology. Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy.