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Luisa AchaerandioJuan Carlos GilGastón GiribetIgnacio CrespoFrancis VillatoroHéctor Socasespectrometría de masas identifica moléculas curiositymoléculas orgánicas fragmentadas en curiosityrelación masa carga espectrometría de masasmoléculas orgánicas tamaño complejidadmetano carbono e hidrógenosadn como molécula orgánicarango enorme de moléculas orgánicasmoléculas orgánicas grandes marcianasmaterial macromolecular en marteesqueleto de carbono en curiosidadfragmentos pequeños análisis samADNHéctor SocasMartemeteorito MurchisonAustraliaARNTierrarover Curiositycratér GaleGlen TorridonSAM (Sample Analysis at Mars)TitánGanímedesSAMCuriosityMarte PrimitivoJuan CarlosNature Communicationsinstrumento SAM
Moléculas orgánicas en Marte
Con
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Héctor Socas explica las dificultades para detectar directamente ciertas moléculas orgánicas en Marte debido a su tamaño y complejidad.
…hace poco cuando hablábamos de esto del embalsamamiento de las momias egipcias y explicamos cómo usaban una técnica no invasiva para poder estudiar el aire de las vasijas, unas vasijas selladas en las que había muestras, creo que era algo así. Pero bueno, lo que hacen estas técnicas es separar las moléculas y luego se mide la masa, bueno, relación masa-carga en realidad, es lo que hace la espectrometría de masa y con eso identificas las moléculas, pero que en este caso son fragmentos, porque lo que hacemos es romper la muestra, rompemos las moléculas en pedacitos y con el patrón que se obtiene en la espectrometría de masa, pues se identifica cuáles son los compuestos que hay ahí Entonces, el problema aquí es que muchas moléculas orgánicas interesantes no son fáciles de detectar directamente, porque, pues típicamente son demasiado grandes, sobre todo las, realmente, cuando decimos orgánicas podemos decir algo tan pequeñito y simple como el metano, que es un carbono y cuatro hidrógenos, o realmente, yo que sé, el ADN, también es una molécula orgánica, entonces, hay todo un rango enorme de tamaños y complejidad de moléculas La fibra De araña La fibra de araña, ahí está, correcto; no digamos ya una de 35.700 y pico kilómetros. Entonces, ¿qué pasa? Que algunas de estas moléculas seguramente que en Marte son demasiado grandes o están pegadas a minerales o no son volátiles o, muy interesante, o puede ser que sean parte de un material orgánico más grande, más complejo. Ahí en el paper hablan de material macromolecular y una macromolécula podemos imaginarla como una estructura grande, un esqueleto de carbono; y al calentar o al reaccionar químicamente con un reactivo se pueden desprender fragmentos pequeños y esos fragmentos pequeños sí son los que analizamos y detectamos; y de ahí intentamos hacernos una idea de qué puede haber en esa macromolécula que, insisto, no podemos medir. En toda su complejidad y su magnitud. Héctor, un detalle; no me he leído el artículo, solo Un resumen, pero hablan de matriz macromolecular, matriz, que no es una macromolécula, sino un rollo tipo, donde el carbono estaría tipo los meteoritos carbonáceos, o sea, una amalgama de una sola…
Significado #18 · Palabras #1
Héctor Socas aclara la importancia de definir correctamente el término 'moléculas orgánicas' para evitar interpretaciones erróneas sobre su relación con la presencia de vida.
Habla: Héctor SocasSignificado #10 · Palabras #15curiosity detecta moléculas orgánicasmuestra de roca marciana saminstrumento sam en curiositydetección in situ por sammoléculas orgánicas en titáncarbono elemento central de la químicaastrofísica y moléculas orgánicasdefinición de moléculas orgánicascuriosity encuentra moléculas orgánicascráter gale en la antigüedad marcianamarte antiguo atmósfera tenue…eso es porque éramos unos niños y no se debe hacer. Si tienes un gado de araña, pues déjalo que siga su evolución natural, no vayas ahí a cortarlo. Esto lo cuento, pero éramos niños. No lo recomiendas, no lo recomiendas; en todo caso, no lo recomiendo. Bueno, nada, que lo iba a aislar yo con lo de las pesadillas; el hecho de que, bueno, vamos a hablar ahora bastante química, así que si Juan Carlos se puede quedar unos minutitos, me vendría bien que me ayudara a la hora de contar el artículo que había seleccionado en realidad para hace un par de semanas, pero lo hemos venido posponiendo; pero me parece muy chulo. Son resultados del rover Curiosity en Marte, un paper que se publicó en Nature Communications y ahí presentan la detección de más de 20 moléculas orgánicas en una muestra de roca marciana que fue analizada directamente allí, en Marte in situ, por el instrumento SAM, que es como una especie de laboratorio químico miniaturizado dentro del rover. Entonces, lo primero que hay que aclarar sobre este tema es muy importante porque aquí es muy fácil que los titulares se nos vayan por la tangente: moléculas orgánicas. Eso no significa moléculas producidas por seres vivos; orgánico en química significa que contiene carbono, carbono enlazado de ciertas maneras, que yo ahora no recuerdo los detalles, pero sí, el carbono es la molécula, el elemento central de la química de la vida en la Tierra, pero también hay mucha química que no involucra la vida y que aparece el carbono también por ahí. Y de hecho, en muchos entornos en astrofísica hay moléculas orgánicas, en cometas, en meteoritos, en nubes interestelares, en Titán, en Ganímedes; hay química orgánica, hay moléculas orgánicas, o sea que no es algo que directamente cuando decimos orgánico tengamos que pensar en vida. Entonces, lo que he encontrado Curiosity es interesante porque estas moléculas parecen estar preservadas en rocas muy antiguas de unos 3.500 millones de años. Curiosity está en el cráter Gale, recordemos, y esa edad nos coloca en una época en la que Marte era muy diferente a como es hoy en día. Hoy vemos un planeta frío, seco, con una atmósfera muy tenue, con una superficie barrida por radiación ultravioleta y partículas energéticas, pero hace miles de millones de años pues era diferente. Gale contenía ambientes de agua líquida, había lagos, ríos, sedimentos, arcillas y era un entorno mucho más benévolo desde el punto de vista geoquímico para la presencia de vida. Entonces siempre por eso en Marte se piensa mucho sobre todo en vida pasada…
Héctor Socas explica cómo las arcillas en Marte ayudan a preservar moléculas orgánicas, comparando la situación con su función en la Tierra para conservar señales químicas antiguas.
Habla: Héctor SocasSignificado #12 · Palabras #5arcillas marte conservan señales químicaspreservación orgánica en arcillas marcianasmoléculas orgánicas y arcillas terrestres…perforó en una zona del Monte Sharp dentro del Crater Gale una región que se llama Glen Torridon y es una roca que es rica en arcillas y esto es importante porque las arcillas son muy buenas atrapando y preservando moléculas complejas en general, compuestos Orgánicos y en la Tierra las arcillas son famosas por conservar señales químicas antiguas; y en Marte, donde la superficie es tan hostil, el encontrar orgánicos asociados a arcillas es justamente lo que uno esperaría si quiere maximizar las probabilidades de encontrar algo que se haya preservado durante miles de millones de años. Entonces el instrumento clave aquí, como digo, es SAM, que son las siglas de Sample Analysis at Mars. Lo que hace es tomar polvo de roca, ¿no? Se taladra una roca y el polvo se calienta y se analizan los gases que salen. Esto se hace con un conjunto de…
Héctor Socas explica las dificultades para detectar directamente ciertas moléculas orgánicas en Marte debido a su tamaño y complejidad.
Habla: Héctor SocasSignificado #18 · Palabras #1espectrometría de masas identifica moléculas curiositymoléculas orgánicas fragmentadas en curiosityrelación masa carga espectrometría de masasmoléculas orgánicas tamaño complejidadmetano carbono e hidrógenosadn como molécula orgánicarango enorme de moléculas orgánicasmoléculas orgánicas grandes marcianasmaterial macromolecular en marteesqueleto de carbono en curiosidadfragmentos pequeños análisis sam…hace poco cuando hablábamos de esto del embalsamamiento de las momias egipcias y explicamos cómo usaban una técnica no invasiva para poder estudiar el aire de las vasijas, unas vasijas selladas en las que había muestras, creo que era algo así. Pero bueno, lo que hacen estas técnicas es separar las moléculas y luego se mide la masa, bueno, relación masa-carga en realidad, es lo que hace la espectrometría de masa y con eso identificas las moléculas, pero que en este caso son fragmentos, porque lo que hacemos es romper la muestra, rompemos las moléculas en pedacitos y con el patrón que se obtiene en la espectrometría de masa, pues se identifica cuáles son los compuestos que hay ahí Entonces, el problema aquí es que muchas moléculas orgánicas interesantes no son fáciles de detectar directamente, porque, pues típicamente son demasiado grandes, sobre todo las, realmente, cuando decimos orgánicas podemos decir algo tan pequeñito y simple como el metano, que es un carbono y cuatro hidrógenos, o realmente, yo que sé, el ADN, también es una molécula orgánica, entonces, hay todo un rango enorme de tamaños y complejidad de moléculas La fibra De araña La fibra de araña, ahí está, correcto; no digamos ya una de 35.700 y pico kilómetros. Entonces, ¿qué pasa? Que algunas de estas moléculas seguramente que en Marte son demasiado grandes o están pegadas a minerales o no son volátiles o, muy interesante, o puede ser que sean parte de un material orgánico más grande, más complejo. Ahí en el paper hablan de material macromolecular y una macromolécula podemos imaginarla como una estructura grande, un esqueleto de carbono; y al calentar o al reaccionar químicamente con un reactivo se pueden desprender fragmentos pequeños y esos fragmentos pequeños sí son los que analizamos y detectamos; y de ahí intentamos hacernos una idea de qué puede haber en esa macromolécula que, insisto, no podemos medir. En toda su complejidad y su magnitud. Héctor, un detalle; no me he leído el artículo, solo Un resumen, pero hablan de matriz macromolecular, matriz, que no es una macromolécula, sino un rollo tipo, donde el carbono estaría tipo los meteoritos carbonáceos, o sea, una amalgama de una sola…
Héctor Socas continúa describiendo los resultados obtenidos con el uso del hidróxido de tetrametilamonio para la detección de moléculas orgánicas en Marte.
Habla: Héctor SocasSignificado #3 · Palabras #2detección trimetilbenzeno en martemetilnaftaleno en datos curiositycompuestos oxígeno azufre nitrógeno marcianos20 moléculas orgánicas detectadas en marte…metiles colgando de un nitrógeno, por tanto sobra una carga positiva y hay un OH que compensa: hidróxido. En vez de hidróxido de sodio, pues de tetrametilamonio. Vale, entonces, ¿qué es lo que encuentran con este reactivo químico, con esta química húmeda? Pues varias cosas: encuentran moléculas concretas con muy alta confianza, trimetilbenzeno, tetrametilbenzeno, metilbenzoato, dihidronaftaleno, benzotiofeno, naftaleno. Yo estoy diciendo cosas que tengo apuntadas, pero que nadie piense que yo sé lo que estoy diciendo; estoy repitiendo como un loro: metilnaftaleno. Estas son bastante robustas y luego hay otros picos en los datos que sugieren muchas más moléculas que a lo mejor no hay tanta confianza pero que también parece bastante creíble la detección, sobre todo interesante, compuestos con oxígeno, azufre y nitrógeno; esto es una cosa interesante que han visto. Perfecto. Entonces, en total, ellos consideran creíble la detección de más de 20 moléculas orgánicas en este experimento y es la más diversa de la colección de moléculas orgánicas encontradas hasta ahora en Marte, de las cuales 7 de ellas se han detectado por primera vez en Marte. Entonces, por tener una idea, muchas de estas son aromáticas; que en química, aromático esto sí lo sé, no significa que huelan bien, sino que tienen anillos de carbono, como el caso clásico es el benceno. El benceno, los anillos pi que comentaba con la seda…
Héctor Socas explica cómo los hallazgos de moléculas orgánicas en Marte están avanzando a lo largo de un continuo desde compuestos simples hasta estructuras complejas como las bases del ADN.
Habla: Héctor SocasSignificado #1 · Palabras #9química orgánica rica en martemoléculas con azufre oxígeno nitrógenofragmentación de compuestos marcianoshistoria química de martebenzotiofeno molécula carbono azufrematerial orgánico macromolecular partidameteoritos carbonáceos abundantes marte primitivohallazgo benzotiofeno estudio científicoheterociclos nitrogenados en bases del adnmoléculas biológicas y bases de arnmoléculas orgánicas en martebases del adn en marcianosmeteorito murchison australia 1969…Porque hay muchos, como decía Juan Carlos, estos de los naftalina y derivados que son anillos de estos puestos unos pegados al otro; eso importa porque este tipo de moléculas son muy resistentes y pueden formar parte de materiales orgánicos más complejos. Entonces, por sí mismas no son una forma de vida, pero sí que nos dicen que en Marte hubo, hace miles de millones de años, hubo química orgánica muy rica. Que podía formar estos compuestos y que estos compuestos recuerden que lo que estamos viendo son fragmentos de lo que había antes, que lo hemos tenido que fragmentar para poderlo analizar y además que aparezcan moléculas con azufre, oxígeno y nitrógeno pues amplía el inventario de las moléculas que conocemos en Marte. O sea, que no sólo estamos viendo carbono e hidrógeno, que son las moléculas orgánicas más conocidas y más simples, sino ya una diversidad química mucho más interesante. le dan bastante importancia en el paper al hallazgo de benzotiofeno que es una molécula con carbono, hidrógeno y azufre formando anillos y dicen que se confirma porque había sospechas anteriormente pero no estaba claro y que eso puede estar relacionado con el material orgánico macromolecular de partida y que también se encuentra en meteoritos carbonáceos o sea que debía ser algo bastante abundante en Marte primitivo y bueno y también el hecho de que bueno también Los heterociclos nitrogenados que son también estructuras que están presentes en moléculas biológicas, en particular en las bases del ADN y de la ARN. Esto no quiere decir que se haya encontrado ADN ni ARN en Marte ¿vale? No, pero están ahí, entonces lo que esto nos quiere decir es que la química orgánica en Marte era muy compleja, muy rica, hasta el nivel de, o sea hay como toda una gradación, hay todo un continuo desde lo más simple que puede ser el amoníaco hasta el ADN o las telarañas, pues todo eso por ahí en medio es un continuo. Y entonces en Marte estamos viendo que cada vez más vamos detectando cada vez más hacia arriba dentro de ese continuo en esas moléculas y ya estamos llegando a cosas que forman parte de las bases del ADN. Entonces, bueno, yo creo que eso es lo fundamental. Luego también hay una parte que comparan con el meteorito Murchison que se encontró en Australia en 1969 y encuentran algunas similitudes; y bueno, hay otra parte también importante en la que Se preguntan por la posibilidad de contaminación, porque claro, Sam lleva ya años en Marte; no sabemos si con Frodo o no, pero lleva muchos años en Marte y haciendo experimentos y tal, y puede haber habido contaminación de muestras con otras cosas. Sam…
Héctor Socas anima a continuar investigando la química orgánica en Marte tras el análisis inicial de una muestra, destacando su potencial para revelar información sobre la historia astrobiológica del planeta.
Habla: Héctor SocasSignificado #6curiosity confirma muestras marcianasquímica orgánica del marte primitivosedimentos arcillosos preservan químicaquímica orgánica compleja en martearcillas de marte archivo astrobiológicohistoria astrobiológica del planeta marteanálisis de muestra química orgánica…de que tampoco sé decir cuánto de credibilidad tiene esto, pero bueno, ellos están convencidos de que lo que han analizado es material indígena, o sea, de Marte; ¿no? Que material indígena no quiere decir bichos vivos, sino que es de allí, de Marte. Y efectivamente, claro, lo que tú dices, o sea, yo creo que hay dos conclusiones muy importantes, ¿no? Una es la que tú dices, pero déjame empezar por la otra que quiero mencionar, que es que lo más relevante es que Curiosity ha demostrado que esas muestras están ahí, o sea que hay un archivo químico de la química orgánica del Marte Primitivo que podemos ir a encontrar en los sedimentos arcillosos, que eso está ahí preservado, está distorsionado, está roto, está machacado, pero está ahí. Entonces es una invitación a seguir jugando, es como cuando Sacas la tapa y te dicen siga jugando, siga rascando. Pues tenemos que seguir rascando porque hay, la primera muestra a la que han aplicado esto ha salido ahí un montón de química orgánica compleja. Entonces esto nos dice que las arcillas de Marte probablemente preservan todo un archivo de la historia pasada astrobiológica de Marte. O sea, eso me parece súper interesante, ¿no? A todos los que nos interesa la astrobiología, pues nos tiene que poner mucho las orejas tiesas este tipo de descubrimientos. Y bueno, luego, ahora voy a lo que tú decías, que efectivamente hay dos cartuchos, uno es el que han usado para este Y el otro lo han usado recientemente para otra muestra que han sacado de otra zona y están analizando los resultados así que esperamos a ver…
Uno de los contertulios expresa su acuerdo con Héctor Socas, destacando la importancia de una parte final de la conversación relacionada con las técnicas utilizadas en lugar del simple hallazgo de química orgánica en Marte.
Significado #7técnicas marcianas tras hallazgo químicoquímica orgánica en marte ya conocidaaplicación de técnicas a otros planetas…sobre este tipo de cuestiones de la química de la astrobiología, si es que podemos encontrar cómo sería, insistía en que llamarle incluso ladrillos de la vida, como se ha hecho en este caso, es un problema, porque estamos incluso antes, en un paso previo. Yo me ha gustado mucho lo que has contado, Héctor. Sobre todo esta parte final; para mí es la más importante, no tanto que se ha encontrado, que evidentemente pues sí, contribuye, pero ya conocíamos la complejidad de la química orgánica que veíamos más o menos en Marte, aunque esto sea un paso más, pero sobre todo esta técnica funciona y lo vamos a llevar a lugares donde tenemos más esperanzas puestas tal vez, ¿no? Sí, sí, eso y el papel de la arcilla preservando muestras de tangoas, me parece que son los dos resultados fundamentales yendo un poquito más allá de lo que se ha detectado, sino de lo que nos puede abrir para el futuro Es un poco lo que pasaba con el…