Un equipo de científicos financiados por la NASA ha resuelto un misterio duradero de las misiones Apolo a la luna: el origen de la materia orgánica encontrada en las muestras lunares devueltas a la Tierra. Las muestras del suelo lunar traídas por los astronautas del Apolo contienen niveles bajosde materia orgánica en forma de aminoácidos. Ciertos aminoácidos son los componentes básicos de las proteínas, moléculas esenciales utilizadas por la vida para construir estructuras como el cabello y la piel y para regular las reacciones químicas.
Dado que la superficie lunar es completamente inhóspita para las formas de vida conocidas, los científicos no creen que la materia orgánica provenga de la vida en la luna. En cambio, piensan que los aminoácidos podrían provenir de cuatro fuentes posibles. Primero, ya que los rastros dela vida está en todas partes en la Tierra, los aminoácidos podrían ser simplemente contaminación de fuentes terrestres, ya sea por material traído a la luna por las misiones, o por contaminación introducida mientras las muestras se manejaban en la Tierra.
Segundo, el escape de cohetes de los módulos lunares contiene moléculas precursoras que se usan para formar aminoácidos como el cianuro de hidrógeno o el HCN. Esta contaminación podría producir aminoácidos durante el análisis de muestras lunares en el laboratorio.
Tercero, el viento solar, una delgada corriente de gas conductor de la electricidad que se expulsa continuamente de la superficie del Sol, contiene los elementos utilizados para producir aminoácidos, como hidrógeno, carbono y nitrógeno. Al igual que la contaminación del módulo lunarescape, el material del viento solar podría producir aminoácidos durante el análisis de la muestra.
Cuarto, las reacciones químicas dentro de los asteroides producen aminoácidos. Los fragmentos de colisiones de asteroides ocasionalmente caen a la Tierra como meteoritos, trayendo consigo sus aminoácidos extraterrestres. La superficie lunar es frecuentemente bombardeada por meteoritos y también podría tener aminoácidos de los asteroides.
"La gente sabía que los aminoácidos estaban en las muestras lunares, pero no sabían de dónde venían", dijo Jamie Elsila del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "Los científicos en la década de 1970 sabían las preguntas correctas parapreguntaron y se esforzaron bastante por responderlas, pero estaban limitadas por las capacidades analíticas de la época. Tenemos la tecnología ahora y hemos determinado que la mayoría de los aminoácidos provienen de la contaminación terrestre, con quizás una pequeña contribución deimpactos de meteoritos ". Elsila es el autor principal de un artículo sobre esta investigación que aparece en línea en Geochimica et Cosmochimica Acta 28 de octubre
El equipo analizó siete muestras tomadas durante las misiones Apollo y almacenadas en una instalación de curación de la NASA desde su regreso a la Tierra, y encontró aminoácidos en todas ellas en concentraciones muy bajas 105 a 1.910 partes por billón.Las nuevas capacidades clave del Laboratorio Analítico de Astrobiología Goddard fueron instrumentos con una sensibilidad lo suficientemente alta como para determinar la composición isotópica de una molécula de aminoácidos, según Elsila. Esta capacidad permitió al equipo decir que la contaminación terrestre era la fuente principal de los aminoácidos lunares.
Los isótopos son versiones de un elemento; por ejemplo, el Carbono-13 tiene un neutrón adicional y es una versión más masiva del Carbono-12 común. La vida prefiere usar el Carbono-12 más liviano, que reacciona un poco más fácilmente, por lo queLas moléculas de aminoácidos de la vida terrestre tendrán menos carbono 13 en comparación con los aminoácidos producidos por reacciones no biológicas en los asteroides. Esto es lo que el equipo encontró en una de las muestras lunares que fue lo suficientemente abundante para el análisis isotópico.los aminoácidos glicina, β-alanina y L-alanina tenían menos carbono 13 y se parecían más a los de fuentes terrestres que a los meteoritos.
La composición isotópica también ayudó a descartar el viento solar como fuente, ya que el viento solar tiene mucho menos carbono 13 que lo que se encontró en la muestra.
Además, si el viento solar fuera responsable de los aminoácidos, entonces las muestras tomadas cerca de la superficie lunar, que tenían la mayor exposición al viento solar, deberían tener una mayor abundancia de aminoácidos que las muestras tomadas de las profundidades debajo de la superficieEsto es lo contrario de lo que se encontró: las muestras más profundas, que eran las más protegidas del viento solar, producían la mayoría de los aminoácidos.
Un resultado similar en la abundancia de aminoácidos ayudó a descartar el escape del módulo lunar como fuente. Si la contaminación del escape produjo los aminoácidos, entonces una muestra tomada directamente debajo del módulo lunar Apollo 17 debería tener más aminoácidos que una muestratomado lejos. Sin embargo, el equipo descubrió que una muestra tomada de 6.5 kilómetros cuatro millas de distancia tenía abundancias de aminoácidos similares a la tomada debajo del módulo.
Según Elsila, la capacidad de determinar la orientación de una molécula de aminoácidos fue otra nueva capacidad significativa del laboratorio Goddard que les permitió descubrir el origen de los aminoácidos lunares. Las moléculas de aminoácidos se pueden construir en dos versiones:izquierda y derecha, que son imágenes especulares entre sí, como sus manos. La vida terrestre utiliza las versiones para zurdos, mientras que la química no biológica produce las variedades para zurdos y diestros en cantidades iguales.El equipo descubrió que las versiones para zurdos eran mucho más comunes que las diestras para varios tipos de aminoácidos utilizados para fabricar proteínas. Dado que la vida usa las versiones para zurdos, esto sugiere que la vida terrestre es la fuente de estos aminoácidos.
Aunque la mayoría de los aminoácidos probablemente provienen de la Tierra, el equipo no puede descartar una contribución de meteoritos porque encontraron algunos aminoácidos que son extremadamente raros en biología terrestre pero comunes en meteoritos por ejemplo, ácido alfa-aminoisobutírico oAIB .Este descubrimiento sugiere que los meteoritos pueden hacer una pequeña contribución a los aminoácidos encontrados en la superficie lunar, según Elsila.
La investigación tiene implicaciones importantes para futuras misiones que buscan materia orgánica extraterrestre que pueda estar presente, pero en cantidades muy pequeñas trazas ". Este trabajo resalta el hecho de que incluso con esfuerzos de control de contaminación cuidadosos y cuidadosos, rastrear orgánicos enlas muestras extraterrestres pueden verse abrumadas por fuentes terrestres ", dijo Elsila." Las futuras misiones que enfaticen el análisis orgánico deben considerar no solo el control de la contaminación sino también 'muestras de testigos' que registran el medio ambiente y la posible contaminación a medida que la misión se construye y lanza para comprender lo inevitablefondo de contaminación "
Esta es una lección tomada en serio por la misión OSIRIS-REx de la NASA, que se lanza en 2016 para devolver muestras prístinas del asteroide Bennu en 2023.
Las muestras de Apolo se tomaron a fines de los años 60 y principios de los 70, y resaltan el valor duradero de las misiones de devolución de muestras ". Estas muestras se recolectaron antes de que yo naciera, y las técnicas utilizadas en nuestro estudio aún no se inventaron cuando las muestras fueronrecogido; la curación de las muestras para trabajos futuros nos permitió identificar el origen de los aminoácidos detectados en las muestras, una pregunta que los investigadores originales no pudieron resolver ", dijo Elsila.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NASA / Centro de vuelo espacial Goddard . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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