Biofirma en Marte. La mejor pista en la búsqueda de vida extraterrestre

Índice:

1 Abstract

2 Contexto geológico

3 Extracción de nuestra y manejo muy detallado

4 Resultados in-situ

5 Mineralogía y química

6 Reacciones químicas

7 Datos PIXL/SHERLOC

8 Escenarios de formación

9 Línea de tiempo conceptual

10 Comparación Tierra–Marte

11 Criterios biótico vs abiótico

12 Técnicas de laboratorio terrestre

13 Limitaciones in situ

14 Resumen final

Abstract:

En julio de 2024, Perseverance extrajo muestras en el afloramiento Cheyava Falls (Bright Angel Formation, Jezero) de Marte. Los instrumentos in situ detectaron materia orgánica fluorescente asociada con fosfatos de hierro hidratados (probable vivianita) y sulfuros de hierro (probable greigita), un conjunto que, en la Tierra, suele indicar actividad microbiana reductora, aunque rutas abióticas también son posibles.

1. Contexto geológico

Hace aproximadamente 3.800 Millones de años, el río Neretva Vallis desembocaba en un lago dentro de Jezero que hoy contiene sedimentos finos (mudstones) con gradientes redox (anóxicos/capa micro-oxic) ideales para preservar materia orgánica y minerales de diagenesis.

En la Tierra, este tipo de sedimentos son cápsulas del tiempo para restos microbianos.

2. Proceso de extracción y manejo de la muestra.

Objetivo: preservar integridad del núcleo, minimizar alteración térmica o mecánica, garantizar trazabilidad y control de contaminación.

• Selección del blanco

Imágenes orbitales (HiRISE, CTX) y Mastcam-Z / SuperCam para priorizar zonas con hidratación, P, S y alteración mineral.

• Preparación de la zona

Abrasión para quitar capa meteorizada y polvo y así exponer la roca fresca.

Fotografía microscópica previa (WATSON) y registro de mosaicos.

• Análisis de proximidad

PIXL: micro-XRF elemental (Fe, P, S, Mn, Ca, trazas).

SHERLOC: fluorescencia DUV + Raman, grupos funcionales orgánicos y materia orgánica fluorescente.

WATSON: imágenes micro-texturales.

• Decisión de corado

Evaluación localización PIXL/SHERLOC, criterios de alta prioridad científica.

• Perforación

Broca rotatoria-percutiva hueca.

Núcleo: Ø13 mm × 40–60 mm.

Control de torque, vibración y temperatura.

• Sellado y almacenamiento

Núcleo depositado en tubo de titanio, sellado herméticamente.

Witness tubes abiertos para control de contaminación.

Registro completo de metadatos (ID, posición, orientación, telemetría, fotos).

• Controles de contaminación

Witness tubes analizados comparativamente. Evitan confundir señales de contaminación con materia orgánica real.

3. Resultados in situ

Textura: mudstone fino con nodulillos mm-scale, colocalizados con Fe–P y Fe–S.

Química/mineralogía: enriquecimientos locales de P, Fe y S; fluorescencia orgánica detectada.

Minerales identificados: probable vivianita (Fe3(PO4)2·8H2O) y greigita (Fe3S4).

4. Mineralogía y química

• Vivianita

Fosfato de hierro hidratado.

Se forma en ambientes reductores, (Fe2+) + (PO43–) + agua.

Indicador de anoxia y potencial preservación orgánica.

• Greigita

Sulfuro de hierro, fase intermedia en formación de pirita.

Asociada a reducción microbiana de sulfato en sedimentos lacustres/marinos.

5. Reacciones químicas: (He puesto paréntesis para separar carga iónica de símbolos matemáticos)

• Vivianita

(3 Fe2+) + (2 PO4 3–) + (8 H2O) → Fe3(PO4)2·8H2O (s)

Fe2+ : hierro ferroso

PO4 3– : ion fosfato

H2O : moléculas de hidratación

Fe3(PO4)2·8H2O (s) : vivianita sólida

• Sulfuros / Greigita

1. (SO4 2–) + materia orgánica → H2S + HCO3–

2. (Fe2+) + H2S → FeS (mackinawita)

3. (3 FeS) + S → Fe3S4 (greigita)

SO4 2– : sulfato

H2S : sulfuro disuelto

FeS / Fe3S4 : fases sólidas, transición diagenética

6. Datos PIXL/SHERLOC

Punto	Fe (wt%)	P (wt%)	S (wt%)	Orgánico fluorescente	Comentario
A1	12.5	5.2	2.1	Alta	Vivianita nodulo
A2	11.8	4.9	2.3	Media	Zona orgánica fluorescente
B1	0.5	0.2	0.1	Baja	Fondo matriz
C1	9.8	4.0	2.5	Alta	Greigita asociada a orgánico

Notas:

Fe, P, S en porcentaje de peso.

“Orgánico fluorescente” indica intensidad observada con SHERLOC DUV.

7. Escenarios de formación

• Biótico (aliens) : Microbios reducen sulfato y Fe2+ se combina con PO4. Materia orgánica atrapada en minerales (vivianita y greigita).

• Abiótico (no aliens): Alteración hidrotermal o evaporación concentran Fe, P, S. Formación de minerales sin intervención biológica.

8. Línea de tiempo conceptual (Marte)

1. ~3.800 Ma: lago Jezero con sedimentos finos con Fe, P, S

2. Ambiente anóxico, reacciones redox Fe–S

3. Si hubo microbios: reducción de sulfato y Fe2+

4. Precipitación de vivianita y greigita con orgánicos

5. Desecación del lago y preservación de minerales y materia orgánica

6. 2024: Perseverance perfora y guarda Sapphire Canyon

7. Futuro: MSR. Análisis isotópico y molecular

9. Comparación Tierra–Marte

Mineral Tierra (ejemplo) Marte (Sapphire Canyon) Relevancia

Vivianita Lake Towuti, lagos eutróficos Nodulillos en mudstone lacustre Indica Fe2+/PO4 anóxico Greigita Márgenes sedimentarios reductores Nódulos asociados a orgánicos fluoresc. Puede señalar actividad microbiana reductora

10. Criterios biótico vs abiótico

Biótico: colocalización orgánico + mineral, δ13C y δ34S fraccionados, biomarcadores moleculares, nano-texturas bio-templadas.

Abiótico: minerales ordenados inorgánicamente, fraccionamientos isotópicos nulos, ausencia de biomarcadores específicos, texturas inorgánicas coherentes.

11. Técnicas de laboratorio terrestre:

1. NanoSIMS: mapas isotópicos sub-µm δ13C, δ34S, correlación con minerales.

2. GC-MS / LC-MS / GC-IRMS: biomarcadores y δ13C compuestoespecífico.

3. FTICR-MS / Orbitrap: materia orgánica compleja.

4. XRD / TEM / HRTEM: fases cristalinas y nano-textura.

5. SEM-EDS / µ-Raman: confirmación y correlación de fases.

6. MC-ICPMS: δ34S, δ56Fe en sulfuros.

12. Limitaciones in situ

Perseverance no mide isotopía.

No puede identificar moléculas complejas ni biomarcadores específicos.

MSR indispensable para confirmación definitiva.

13. Resumen final

Hecho 1: Perseverance extrajo Sapphire Canyon con materia orgánica + Fe–P + Fe–S.

Hecho 2: Tierra: conjunto similar asociado a microbios; Marte: rutas abióticas posibles.

Conclusión: candidato más sólido hasta ahora para biofirma; MSR necesario para confirmación. Eloy Vallina