El origen puede ser metano formado biológicamente.

Selfie en el Curiosity Mars Rover Soul 2291 de la NASA en el Rock Hall Training Center en Vera Rubin Ridge. El carbono reducido emitido por el polvo de este pozo de perforación se redujo fuertemente en carbono 13, según Surprising Carbon Isotopic Signature Group. Rover’s Mars Hand Lens Imager (MAHLI), una selfie con 57 imágenes únicas tomadas por una cámara en la punta del brazo robótico del rover. Crédito: NASA/Caltech-JPL/MSSS

NASAEl rover Curiosity aterriza martes El 6 de agosto de 2012, Gale Crater entró y tomó muestras y las envió a casa para que los investigadores las interpretaran. El análisis de isótopos de carbono en muestras de sedimentos tomadas de media docena de sitios expuestos, incluido el acantilado expuesto, brinda a los investigadores tres explicaciones plausibles para el origen del carbono: polvo cósmico, descomposición ultravioleta del dióxido de carbono o metano biodegradable producido biológicamente.

Los investigadores señalan hoy (17 de enero de 2022) Procesos de la Academia Nacional de Ciencias «Estos tres escenarios son inusuales, a diferencia de los procesos comunes en la Tierra».

El carbono tiene dos isótopos estables, 12 y 13. Al observar la magnitud de cada uno en un objeto, los investigadores pueden determinar los detalles del ciclo del carbono, incluso si ocurrió hace mucho tiempo.

«El carbono 12 y el carbono 13 en nuestro sistema solar son niveles que existían cuando se formó el sistema solar», dijo Christopher H. Schmidt, profesor de geología en el estado de Penn. dijo la casa. «Ambos están presentes en todo, pero el carbono 12 reacciona más rápido que el carbono 13, lo que puede revelar el ciclo del carbono al observar las magnitudes relativas de cada una de las muestras».

Agujero de perforación Vera Rubin Ridge Highfield

La imagen muestra un pozo de perforación de campo alto 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, incluida la vida en la superficie, la intensa radiación ultravioleta que penetra en la atmósfera o el polvo de galaxias. Imagen tomada con un generador de imágenes de lente de mano de Marte en Sol 2247. Crédito: NASA/Caltech-JPL/MSSS

Curiosity, dirigido por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California, ha pasado los últimos nueve años explorando el área del cráter Gale, que ha descubierto capas de roca antigua. El rover perforó la superficie de estas capas y recuperó muestras de las capas de sedimentos enterradas. Curiosity calentó las muestras en ausencia de oxígeno, separando cualquier químico. El análisis espectrográfico de una fracción del carbono reducido producido por esta pirólisis mostró una amplia gama de niveles de carbono 12 y carbono 13, dependiendo de dónde o cuándo se formó la muestra original. Parte del carbono se redujo excepcionalmente a carbono 13, mientras que otras muestras de carbono se enriquecieron.

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«Las muestras sin carbono 13 son similares a las tomadas de sedimentos de 2.700 millones de años en Australia», dijo House. «Esos patrones fueron causados ​​por procesos biológicos cuando el metano fue consumido por microbios antiguos, pero en Marte no podemos decir necesariamente que es un planeta que está compuesto de materiales y procesos diferentes a los de la Tierra».

Para explicar las muestras excepcionalmente reducidas, los investigadores sugieren tres posibilidades: nube de polvo cósmico, radiación ultravioleta que descompone el dióxido de carbono o descomposición ultravioleta del metano generada biológicamente.

Según la Casa, el sistema solar atraviesa una nube molecular galáctica cada doscientos millones de años.

“No pone mucho polvo”, dijo House. «Es difícil ver cualquiera de estos eventos de deposición en el registro de la Tierra».

Para crear una capa que pudiera modelar Curiosity, la nube de polvo de la galaxia primero bajaría la temperatura en Marte, que aún contendría agua y formaría glaciares. El polvo se depositará sobre el hielo y deberá permanecer en su lugar tan pronto como el glaciar se haya derretido, dejando una capa sucia que contiene carbono.

Hasta el momento, hay pruebas limitadas de la presencia de glaciares en el pasado en el cráter Gale en Marte. Según los investigadores, «esta explicación es plausible, pero requiere más investigación».

La segunda posible explicación de los bajos niveles de carbono 13 es la conversión de dióxido de carbono en compuestos orgánicos como el formaldehído.

«Existe documentación que predice que los rayos UV pueden causar este tipo de fracción», dijo House. «Sin embargo, se requieren resultados de pruebas adicionales que muestren este tamaño de área, por lo que podemos descartar o rechazar esta explicación».

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El tercer método posible para hacer modelos reducidos en carbono 13 tiene una base biológica.

En la Tierra, la firma de carbono 13 fuertemente reducida de una paleosuperficie representa los microbios del pasado que consumen el metano producido por los microbios. El antiguo Marte puede haber liberado grandes cantidades de metano desde el fondo, lo que es favorable con el potencial de producción de metano. Luego, el metano liberado es consumido por los microbios de la superficie o colocado directamente sobre la superficie al reaccionar con la luz ultravioleta.

Sin embargo, según los investigadores, no hubo evidencia sedimentaria de microbios superficiales en la superficie el martes pasado, por lo que la descripción biológica presentada en el artículo se basó en la luz ultravioleta para colocar la señal de carbono 13 en el suelo.

«Estas tres posibilidades apuntan a un extraordinario ciclo de carbono diferente a cualquier cosa en la Tierra hoy», dijo House. «Pero necesitamos más datos para averiguar cuál de estas es la explicación correcta. Sería bueno si el rover pudiera detectar una gran floración de metano y medir los isótopos de carbono de ella, pero cuando hay floraciones de metano, la mayoría son pequeñas y no hay rover». ha tomado una muestra lo suficientemente grande como para medir los isótopos.

La Cámara también señaló que las cosas podrían aclararse un poco rastreando los restos de esteras microbianas o depósitos de glaciares.

«Somos cautelosos en nuestra interpretación, lo cual es una gran lección cuando se estudia otro mundo», dijo House.

Curiosity aún está recolectando y analizando las muestras, y en un mes regresará al frontón donde se encontraron algunos de los especímenes en este estudio.

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«Esta investigación cumple con el objetivo a largo plazo de la exploración de Marte», dijo House. “Para medir diferentes isótopos de carbono -uno de los instrumentos geológicos más importantes- de los sedimentos de otro mundo habitable, lo hace después de 9 años de investigación”.

Nota: «Gale Greater, compuestos de isótopos de carbono encontrados en Marte» 17 de enero de 2022, Procesos de la Academia Nacional de Ciencias.

Gregory M., un reciente candidato a doctorado en Ciencias de la Tierra. Wong también trabajó en el proyecto de Peng State.

Otros participantes en la investigación, en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA: Christopher R. Webster, miembro y científico investigador sénior; Gregory J. Flesch, ingeniero de software de aplicaciones científicas; y amy e. Hoffman, científico investigador; En la División de Investigación del Sistema Solar, Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA: Heather B. Francia, científico investigador; Jennifer c. Stern, Asistente de Investigación; Alex Pavlov, astronauta; jennifer l Eigenfrot, asistente de investigación; daniel b. Klawin, Director Asociado de Ciencia Estratégica; Carlos A. Malespin, Presidente, Laboratorio de Ecología Planetaria; y Pablo R. Mahafi, Director, División de Investigación del Sistema Solar Jubilado; En la Universidad de Michigan: Sushil K. Atreya, Catedrático de Ciencia e Ingeniería del Clima y del Espacio y Director del Laboratorio de Ciencias Planetarias; En el Carnegie Institute for Science: Andrew Steele, científico; Y la Universidad de Georgetown y el Centro de Aviación Espacial Goddard de la NASA: Maëva Milan, becaria postdoctoral.

El proyecto fue apoyado por la NASA.

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