SIMULACIÓN DE UNA ATMÓSFERA DE MARTE PRIMITIVA ENRIQUECIDA CON HIDROGENO SOMETIDA A IMPACTO DE BÓLIDOS MEDIANTE PLASMAS INDUCIDOS POR LÁSER (PIL)
El rover Curiosity, mediante el instrumento SAM (Sample Analysis at Mars), detectó nitritos (NO₂⁻) y nitratos (NO₃⁻) en los sedimentos de cráter Gale, en la unidad de Yellowknife Bay. En el caso de la Tierra, estos compuestos representan formas fijas de nitrógeno, esenciales en los ciclos biogeoquímicos y necesarios para cualquier forma de vida. Para el caso de Marte, se ha propuesto que dicho nitrógeno pudo ser depositado en la superficie del cráter y luego disuelto y transportado por aguas superficiales y subterráneas hacia el lago, durante períodos climáticos más húmedos. Los investigadores del equipo SAM sugieren que una atmósfera rica en hidrógeno (H₂) habría favorecido esta fijación abiótica del nitrógeno, lo cual proporciona una explicación convincente del nitrógeno fijado hallado en sedimentos del cráter Gale. Estos autores proponen también que, durante el Hespérico (3 700 a 3 000 Ma), Marte poseía una atmósfera con elevada concentración de hidrógeno molecular (H₂) procedente de emisiones volcánicas que pudieron favorecer la fijación abiótica del nitrógeno, en forma de óxido nítrico (NO), sin embargo, uno de los mayores misterios que oculta el Marte es su clima en este periodo, así como las condiciones oxidantes o reductoras de su atmósfera. Por otro lado, el metano sí estaba presente en la atmósfera del Marte primitivo (aunque su origen aún se debate) contribuyó al calentamiento del planeta y posiblemente a la formación de compuestos orgánicos en su atmósfera, así como a la presencia de agua líquida.
Con estas ideas en este trabajo se consideró realizar un estudio experimental que involucre la simulación de una atmósfera simulada del Marte primitivo, la cual es sometida a impactos de bólidos que son imitados por medio de Plasma Inducido por láser (PIL). La composición de la atmósfera es de 10% CH4, 2%H2, 0-88% N2 en CO2, se eligieron estos porcentajes ya que se quería maximizar el efecto tanto del CH4 como del H2 en la generación de compuestos producidos por PIL en dicha atmósfera. Los compuestos son separados, identificados y cuantificados por medio de cromatografía de gases y espectrometría de masas. Los compuestos que se identifican son hidrocarburos (etano, eteno, acetileno, propano, propeno y propino) y un nitrilo (Cianuro de hidrógeno). El HCN es un compuesto de interés prebiótico que en nuestro planeta se piensa fue materia prima para la formación de algunas macromoléculas importantes para el surgimiento de vida.
Navarro‐González, R., at al. (2018). Abiotic input of fixed nitrogen by bolide impacts to gale crater during the Hesperian: Insights from the Mars Science Laboratory. Journal of Geophysical Research Planets, 124(1), 94–113. https://doi.org/10.1029/2018je005852
Rinaldi, M., et al. (2024). Metasomatism is a source of methane on Mars. Earth and Planetary Science Letters, 634, 118672. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2024.118672
Agradecemos a los proyectos PAPIIT IA201924 y PAPIME PE209324 por el financiamiento de este trabajo. Al apoyo técnico de B. Leal-Acevedo, J. Gutiérrez-Romero, M.J. Rodríguez-Albarrán, E. Palacios-Boneta, M. Cruz-Villafañe y J. Rangel-Gutiérrez.