Diapositiva 1

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Seminario Científico Internacional 2009v
BÚSQUEDA DE VIDA EN MARTE
Julio E. Valdivia-Silva Rafael
Navarro-González Christopher McKay
Futuro ??
Pasado
Presente
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Búsqueda de Vida en Marte
QUÉ ES LA VIDA?
LA VIDA ES UN SISTEMA QUÍMICO AUTOSOSTENIDO
CAPAZ DE PRESENTAR EVOLUCIÓN DARWINIANA. EL
ORIGEN DE LA VIDA ES EL ORIGEN DE LA
EVOLUCIÓN. LA VIDA COMO LA CONOCEMOS AGUA
LÍQUIDA, ELEMENTOS BIOGÉNICOS, ENERGÍA LIBRE.
Christopher F. Chyba and Cynthia B. Phillips,
PNAS. 200198801. P. Buford Price and Todd
Sowers, PNAS. 20041014631.
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(No Transcript)
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Mariner 4 en 1965 logra sobrevolar la superficie
de Marte a 9846Km. Mariner 6 y Mariner 7 el año
de 1969 llegaron a 3550 Km de la
superficie. Mariner 9 en 1971 fue el primer
orbitador. Vikingo 1 y 2 fueron los primeros
diseñados para búsqueda de vida.
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PRESENCIA DE AGUA LÍQUIDA
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Marte y la Tierra condiciones de habitabilidad?
Modificado y ampliado de McKay, et al. 2001
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PRESENCIA DE MATERIAL ORGÁNICO
BIÓTICO
ABIÓTICO
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VIKINGO-1 LANZAMIENTO 20 AGOSTO 1975 ORBITA
19 JUNIO 1976 VL-1 20 JULIO 1976 CHRYSIE
PLANITIA FALLA DE CONTACTO 13 NOVIEMBRE
1982 VIKINGO-2 LANZAMIENTO 09 SEPTIMBRE
1975 ORBITA 07 AGOSTO 1976 VL-2 03 SEPTIEMBRE
1976 UTOPIA PLANITIA FALLA DE BATERIAS 11 ABRIL
1980
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Sitios de Descenso de los Vikingos
Sitio de descenso del Vikingo 1 Chryse
Planitia 22.48 N, 49.97 W
Sitio de descenso del Vikingo 2 Utopia Planitia
47.97 N, 225.74 W
Mapa Global de Marte según proyección de Mollweide
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Experimento Químico de las Naves Vikingo
Fluorescencia de Rayos X
Composición elemental del suelo Z ? Mg
ppb (2C) ppm (C) 200, 350 y 500C 3 muestras en
superficie 1 debajo de una roca
Pirolisis Cromatografía de gases
Espectrometría de masas
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Experimentos Biológicos del Vikingo
GEX Intercambio de gases.
PR Liberación Pirolítica (Norman Horowitz).
LR Liberación Marcada (Gilbert Levin).
14CO2 y 14CO luz/oscuridad
Vapor de agua y nutrientes orgánicos
INCUBACIÓN DE 8 A 26C.
TIPO DE GAS
INCORPORACIÓN DE 14CO2 Y 14CO EN FRAC. ORGÁNICAS
POR MICROORGANISMOS.
CANTIDAD DE GAS LIBERADO - CINÉTICA DE SU
LIBERACIÓN
LA LIBERACIÓN DE GAS INDICA QUE LOS REACTANTES O
SUSTRATOS EXPERIMENTALES SUFREN DESCOMPOSICIÓN
QUÍMICA.
PRODUCCIÓN DE 14CO2 MUESTRA CON MEDIO NUTRITIVO
SÍNTESIS PICOMOLAR DE ORGÁNICOS EN EL PR DURANTE
120h
Rta Biológica ??
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GEX Intercambio de gases.
PR Liberación Pirolítica (Norman Horowitz).
LR Liberación Marcada (Gilbert Levin).
1/10 de rta vs. Antártida
1 micromol de O2 luego de humidificar, en
oscuridad
Liberación de 14CO2
Liberación en 1er ciclo , no mantenida, sin
incremento, consumo de reactivos?
No interesó la presencia de Agua.
Calentamiento de 180C previa a incubación
160C
46-50C
145C
175C
90C
3h
250nmol
NR
NR
2/3 actividad
2pico D
2pico N
Margulis L. et al. J.Mol.Evol. 197914223-232
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Buscando señales de agua en el pasado de Marte
Hematita origen volcánico o acuoso?
El objetivo principal de los robots gemelos
Spirit y Opportunity, de la NASA, es investigar
como el agua líquida en el pasado de Marte ha
influenciado el ambiente del planeta rojo con el
tiempo.
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Esta fotografía a color es la primera imagen
tomada por la cámara panorámica del Robot Spirit.
Es la primera imagen de alta resolución que se
toma de la superficie de otro planeta.
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El robot Spirit manejo en forma autónoma por un
metro de longitud sobre la roca Adirondack
(imagen de la izquierda). Esta en su camino a la
siguiente meta, la roca White Boat Spirit esta
usando su sistema de navegación autónoma por
primera vez. El robot puede navegar sobre el
terreno de color amarillo o verde pero no por el
rojo.
Spirit
El robot Spirit está en el Cráter Gusev
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Opportunity
Roca Stone Mountain
El robot Opportunity está en Meridian Planun
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Polo Sur
Descubrimiento de agua en el hemisferio sur por
Mars Express
Foto en el visible
Hielos de agua
Hielos de dióxido de carbono
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La Misión Phoenix Primera misión en el polo
norte de Marte
Microscopy, Electrochemistry, Conductivity
analyzer
Metereological station
Robotic arm
Robotic arm camera
Surface Stereo Imager
Phoenix Mars Lander
Thermal and Evolved gas analyzer
Mars Descent Imager
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(No Transcript)
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Estudios de termovolatilización
El Desierto de Atacama es considerado la región
más árida del mundo.

• Hiperaridez (P/EV lt0.05)
• Muy bajos niveles de orgánicos (10-40 ppm)
• Ausencia de vida macroscópica
• Composición mineralógica exótica que incluye
  minerales de hierro

Navarro-González et al. 2003
Características esperadas en los suelos de Marte.
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Vista del Desierto de Atacama en el norte de
Chile desde el trasbordador espacial de la NASA
1 milímetro de lluvia cada 10 años
Yungay La zona más árida del Desierto de
Atacama, y posiblemente del mundo
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(No Transcript)
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Izquierda Mapa digital de elevaciones del
Desierto de Atacama mostrando las
minas históricas de nitratos
(líneas negras) y los sitios
de muestreo (rombos) durante
Octubre del 2001, Octubre del
2002 y Abril del 2003. Derecha Fotografías
de las principales zonas de
muestreo en el Desierto de Atacama.
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Marte
Desierto de Atacama
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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Estudios de termovolatilización
Experimental process
Gas Chromat.
TV analysis from samples soils
MS 10-200m/z
TV analysis from pre-treated samples soils (500C
x 24h)
MS 40-200m/z
TV analysis from pre-treated samples soils doped
with microorganisms
TV analysis from microorganisms, and blanks
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Estudios de termovolatilización
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Estudios de termovolatilización
Sin embargo
Los experimentos del Vikingo utilizando Pyr-GC-MS
fallaron en detectar materia orgánica en la
superficie de Marte (ppb).

• Los orgánicos fueron refractarios a ser liberados
  a las temperaturas alcanzadas (500C)
• Los orgánicos fueron oxidados durante el paso de
  TV por la presencia de minerales de hierro en el
  suelo.

Navarro-González et al. 2006
Además
Suelos agrícolas con concentraciones de orgánicos
menores a 50000 ppm C o con altos contenidos de
óxidos de hierro, mostraron baja respuesta
durante flash-TV-MS.
Leinweber et al. 1993
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Estudios de termovolatilización
Scan 537.56 C (26.8min)
Salmonella thypimurium
Candida albicans
Micrococcus luteus
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Estudios de termovolatilización
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(No Transcript)
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Experimento de incubación tipo Vikingo
13C Nutriente
13CO2
Experimento 1 Compuesto orgánico de fácil
descomposición Ácido Fórmico Experimento
2 Compuestos biológicos
L-Alanina D-Glucosa Experimento 3
Compuestos no biológicos D-Alanina
L-Glucosa
soil
Implicaciones El suelo es altamente reactivo
debido a la presencia de oxidantes
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ESTUDIOS DE OXIDACIÓN
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(No Transcript)
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Detección bacteriana DAPI La Joya
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Llevando vida a Marte Terraformación

• Liberación de gases super-invernadero
  calentamiento de Marte y formación de agua
  líquida.
• Introducción de cianobacterias producción y
  acumulación de oxígeno en la atmósfera.
• - Introducción de árboles y otros seres vivos
  como termitas.

Después
Antes
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Procesos por los que atravesará Marte
Marte ahora
Tundra
Líquenes
Taiga
Coníferas
Transiciónsabana
Pastizales
Forestal
Bosques
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Pico de Orizaba
Ambiente extremo en la Tierra, donde se
encuentran cianobacterias
Línea del bosque más alta del mundo 4400 m
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AGRADECIMIENTOS

• Dr. Rafael Navarro ICN-UNAM
• Dr. Chris McKay AMES Res. NASA
• Dra. Elva Escobar ICML-UNAM
• Dra. Alicia Negrón ICN-UNAM
• Dr. Fernando Ortega IG-UNAM
• Dr. Jorge Gama IG-UNAM
• Dra. Teresa Pi IG-UNAM
• Dr. Miroslav Macek FES Iztacala-UNAM
• Dra. Catherine Conley AMES Res. NASA
• Ing. Lauren Fletcher AMES Res. NASA