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Curiosity encuentra nitrógeno biológicamente útil en Marte

Fuente: NASA


Un equipo de científicos utilizando el instrumento de Análisis de Muestras en Marte (SAM), a bordo del rover Curiosity de la NASA ha detectado por primera vez nitrógeno en la superficie de Marte que proviene de la liberación durante el calentamiento de los sedimentos marcianos. El nitrógeno se detectó en forma de óxido nítrico, y podría ser liberado de la descomposición de nitratos durante el calentamiento. Los nitratos son una clase de moléculas que contienen nitrógeno en una forma que puede ser utilizado por los organismos vivos. El descubrimiento se suma a la evidencia de que el antiguo Marte fue habitable para la vida.

El nitrógeno es esencial para todas las formas conocidas de vida, ya que se utiliza en los bloques de construcción de moléculas más grandes como el ADN y el ARN, que codifican las instrucciones genéticas para la vida, y proteínas, que se utilizan para construir estructuras como el pelo y las uñas, y para acelerar o regular las reacciones químicas.

Sin embargo, en la Tierra y Marte, el nitrógeno atmosférico está bloqueado como gas nitrógeno (N2) - dos átomos de nitrógeno unidos tan fuertemente que no reaccionan fácilmente con otras moléculas. Los átomos de nitrógeno tienen que ser separados o "fijados" para que puedan participar en las reacciones químicas necesarias para la vida. En la Tierra, ciertos organismos son capaces de fijar el nitrógeno atmosférico y este proceso es crítico para la actividad metabólica. Sin embargo, pequeñas cantidades de nitrógeno también son fijadas por los fenómenos energéticos, como la caída de rayos.

El nitrato (NO 3) - un átomo de nitrógeno unido a tres átomos de oxígeno - es una fuente de nitrógeno fijado. Una molécula de nitrato puede unirse con otros átomos y moléculas; esta clase de moléculas se conoce como nitratos.

No hay evidencias para sugerir que las moléculas de nitrógeno fijado encontradas por el equipo fueran creadas por vida. La superficie de Marte es inhóspita para las formas de vida conocidas. En cambio, el equipo piensa que los nitratos son antiguos, y probablemente proceden de procesos no biológicos como impactos de meteoritos y rayos en un pasado remoto de Marte.

Características parecidas a lechos de ríos secos y el descubrimiento de minerales que sólo se forman en presencia de agua líquida sugieren que Marte era más hospitalario en el pasado remoto. El equipo de Curiosity ha encontrado evidencias de que otros ingredientes necesarios para la vida, como el agua líquida y materia orgánica, estuvieron presentes en Marte en el lugar donde se encuentra Curiosity, en el cráter Gale, hace miles de millones de años.

El equipo encontró evidencias de nitratos en muestras recogidas de la arena arrastrada por el viento y el polvo en el sitio "Rocknest", y en las muestras de perforado de lutolita en los sitios de perforación "John Klein" y "Cumberland" en Yellowknife Bay. Dado que la muestra de "Rocknest" es una combinación de polvo soplado desde regiones distantes en Marte y más materiales de origen local, los nitratos son propensos a ser generalizados en Marte. Los resultados apoyan el equivalente de hasta 1.100 partes por millón de nitratos en el suelo marciano en los lugares de perforación. El equipo cree que la lutolita en Yellowknife Bay se formó a partir de sedimentos depositados en el fondo de un lago. Anteriormente, el equipo del rover describía la evidencia de un antiguo ambiente, habitable allí: el agua dulce, los elementos químicos esenciales requeridos para la vida, como el carbono, y las fuentes de energía potenciales para impulsar el metabolismo en organismos simples.

Las muestras se calentaron primero para liberar las moléculas unidas a la tierra de Marte, a continuación, las porciones de los gases liberados fueron desviados a los instrumentos SAM para el análisis. Diversos compuestos que llevan nitrógeno se identificaron con dos instrumentos: un espectrómetro de masas, que utiliza campos eléctricos para identificar moléculas por la firma de sus masas, y un cromatógrafo de gases, que separa las moléculas basándose en el tiempo que tardan en viajar a través de un pequeño tubo capilar de vidrio - - ciertas moléculas interactúan con los lados del tubo más fácilmente y por lo tanto viajan más lentamente.

Junto con otros compuestos de nitrógeno, los instrumentos detectaron óxido nítrico (NO - un átomo de nitrógeno unido a un átomo de oxígeno) en las muestras de los tres sitios. Ya que el nitrato es un átomo de nitrógeno unido a tres átomos de oxígeno, el equipo cree que la mayor parte del NO probablemente viniera del nitrato que se descompone cuando se calentaron las muestras para su análisis. Ciertos compuestos en el instrumento SAM también pueden liberar nitrógeno cuando las muestras se calientan; sin embargo, la cantidad de NO encontrada es más del doble de lo que podría ser producida por el SAM en el escenario más extremo y poco realista. Esto lleva al equipo a pensar que realmente los nitratos están presentes en Marte, y las estimaciones de abundancia descritas se han ajustado para reflejar esta fuente potencial adicional.

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