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Cadenas Magnéticas Marcianas

Curiosas cadenas de cristales magnéticos han aparecido en un Aerolito proveniente de Marte. ¿Por qué estos cristales de una sola capa no se deshicieron para convertirse en una masa magnética hace mucho tiempo? Los científicos creen que microbios marcianos muy antiguos los mantuvieron en su forma original.

NASA
Marshall Space Flight Center

ver leyendaFebrero 28, 2001 -- En la actualidad el planeta Marte aparece sin vida -al menos comparado con la Tierra-pero los científicos se preguntan si estos dos mundos no tuvieron más en común hace billones de años.

Nuevas investigaciones anunciadas el pasado Jueves 27 de febrero en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) Revista de La Academia Nacional de Ciencias, sugieren que es posible que una temprana vida microbial haya aparecido en Marte más o menos al mismo tiempo de la que apareció en nuestro planeta.

Un grupo internacional de investigadores, estudiando un Aerolito Marciano de cuatro billones de años encontró cristales magnéticos microscópicos dentro de esta antigua roca. Los interesantes cristales estaban ordenados en largas cadenas, lo que de acuerdo con los científicos, solo podría haberse formado con la ayuda de organismos que vivieron hace mucho tiempo.

Derecha: Imágenes dispersas de un electro-microscopio mostrando (arriba) una bacteria magnetotáctica actual con una cadena de cristales magnéticos y (abajo) cristales magnéticos y cadenas de cristales magnéticos encontrados en el meteorito marciano ALH84001. Una cadena que se destaca de las demás esta indicada por flechas. El diámetro de un cristal sencillo es aproximadamente de un millonésimo de pulgada.

"Las cadenas que encontramos (en el meteorito marciano ALH84001) tienen un origen biológico," asegura el Dr. Imre Friedmann, miembro principal del Centro de Investigaciones Ames de la NASA y líder del grupo de investigación. "Debido a fuerzas magnéticas, esta clase de cadenas magnéticas se desintegraría inmediatamente fuera de un organismo, para formar una masa compacta."

Tanto la disposición en forma de cadena de los cristales marcianos como las propias características de los cristales muestran una semejanza sorprendente con cristales producidos por bacteria en la Tierra.

Esta bacteria, normalmente del género Magnetospirillum, fabrica los cristales de "magnetita" (Fe3O4), átomo por átomo en pequeñas bolsas interiores, luego alinean varios de estos cristales que actúan en conjunto como una barra magnética. Siguiendo este "compás magnético" interno permite a la bacteria buscar, por un camino más directo y más eficiente, una aceptable concentración de oxígeno en el volumen de agua que le permite vivir

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Arriba: Un ejemplo de bacteria "magnetotactica" (que produce magnetita) de la Tierra. Observe la línea de cristales magnéticos moderadamente alargados hacia abajo del centro de la bacteria. Estos cristales actúan como un compás magnético alineando la bacteria con el campo magnético de la Tierra. Imagen cortesía del Dr. Dennis Bazylinski de la Universidad Estatal de Iowa

El grupo de Friedmann sostiene que las cadenas magnéticas en el meteorito fueron depositadas en hendiduras microscópicas dentro de la roca marciana después de que ésta fuera destruida por el impacto con un asteroide en la superficie de Marte, hace aproximadamente 3.9 billones de años. Este cataclismo puede haber exterminado también la bacteria. El mismo impacto con el asteroide, o uno posterior, impulsó la roca, ahora convertida en un meteorito, hacia el espacio.

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Otro grupo de Investigación de la NASA, dirigido por Kathie Thomas-Keprta del Centro Espacial Johnson de NASA (JSC), informa en la misma edición de PNAS que los cristales magnéticos dentro del meteorito son similares a los formados por bacteria que utiliza magnetite y que ahora existe en la Tierra.  

"Esta magnetita (proveniente del Aerolito) es prácticamente idéntica a cierta magnetita biogénica (producida biológicamente) en la Tierra. Además no conocemos ningún otro mecanismo que pueda producirla en Marte o en la Tierra," dice el Dr. Everett Gibson, un astro biólogo del JSC, quien también participó en el estudio Thomas-Keprta

Los cristales fabricados por la bacteria que produce magnetite son químicamente puros y libres de defectos en su estructura cristalina. Estos son moderadamente alargados en la dirección del eje del cristal y varia en dimensiones desde 35 hasta 120 manómetros (un manómetro es una billonésima parte de un metro.) Los cristales igualmente muestran un patrón único en la distribución de facetas - igual que los cortes de un diamante. Estas propiedades son tan poco usuales que solo se han observado en cristales de magnetita producidos por procesos biológicos

Below: Esta comparación paso por paso muestra la asombrosa similaridad entre los cristales de magnetite encontrados en el meteorito marciano, a la izquierda, y aquellos fabricados por bacteria en la Tierra, a la derecha. Haga un clic sobre la imagen para una comparación más detallada . Imagen Cortesía de Kathie Thomas-Keprta del JSC

verAproximadamente una cuarta parte de los cristales de magnetite del meteorito presentan exactamente estas propiedades -una indicación muy convincente de su origen biológico. El reciente descubrimiento de la estructura en cadena de los cristales contribuye aún mas a corroborar esta teoría.

El grupo de Friedmann descubrió los cristales utilizando una técnica que le permitió "ver" las diminutas cadenas dentro del meteorito sin destruirlas. Además de la formación en cadena, el grupo descubrió que los cristales pertenecientes a una misma cadena son semejantes en tamaño y forma, no tienen contacto entre si, y que las cadenas mismas son flexibles, evidencia también de su origen biológico. 

La posibilidad de que un pequeño meteorito marciano (unos 2 kilogramos) pudiera contener una alta concentración de bacteria, sugiere que esta bacteria estaba ampliamente diseminada en el Planeta Rojo, dicen los investigadores.

Los cristales magnéticos se formaron probablemente hace 3.9 billones de años, cuando la roca fue expulsada de Marte. En comparación y utilizando las teorías más aceptadas, la más temprana vida en la Tierra aparece hace unos 3.6 a 3.7 billones de años. Ambos planetas se formaron hace 4.5 billones de años.

El próximo paso es encontrar los restos de las mismas bacterias marcianas, dice Friedmann

"Encontrar evidencia de vida en Marte es hoy uno de los principales objetivos de la investigación astrobiológica," dice el Dr. Michael Meyer, Director del programa de Astrobiología de la NASA, que financió el proyecto.

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ver leyendaAdemás de su posición en el Centro Ames de la NASA, Friedmann, quien es más conocido por su descubrimiento de organismos vivos dentro de rocas desérticas, es también profesor emérito de Ciencias Biológicas en la Universidad Estatal de Florida. Los miembros de su grupo de investigación incluyen a los Doctores Jacek Wierzchos (Universidad de Lleida, España), Carmen Ascaso (CSIC, Madrid, España) y Michael Winkelhofer (Universidad of Munich, Alemania.  

El meteorito marciano ALH84001, mostrado a la derecha, fue encontrado en la región Allen Hills de la Antarctica en 1984 por investigadores del Programa de Búsqueda de Meteoritos en La Antártica, auspiciado por la Fundación Nacional de Ciencias. Esto se realizó en esfuerzo conjunto con NFS, Smithsonian Institution y la NASA. La Universidad Case Western Research de Cleveland dirige el programa. [más información]

El Centro de Investigación Ames de NASA es el centro principal de astrobiología: el estudio del origen, la evolución, diseminación y vida futura en el universo. NASA Ames es el lugar donde se encuentran las oficinas principales del Instituto de Astrobiología de NASA, un consorcio internacional de investigación. 
 

Enlaces a la Red

Cadenas de cristales de magnetite en el meteorito ALH84001 -- Resumen del Estudio de Investigación por Friedmann et al. . que explica los resultados y porque este estudio sugiere con determinación que en un tiempo existía vida microbial en Marte, con un enlace al texto completo.

Instituto de Astrobiología de NASA -- - Pagina de Internet

Explorador Global de Marte -- - Pagina de Internet

¿Vida fósil en ALH84001? -- Resumen de un Artículo Científico por el Dr. David McKay et al. que por primera vez anuncia la posibilidad de vida marciana en el meteorito de Allan Hills.

¿Qué es el ALH84001? -- Información sobre el meteorito de Allan Hills incluyendo cómo los científicos descubrieron que vino de Marte y cómo llegó a la Tierra.

Animación -- Un video mpeg de 980 kb simulando el impacto de un meteorito que podría haber lanzado al meteorito de Allan Hills de la superficie de Marte.

Historias de Science@NASA sobre Marte:  

Micro-magnetos marcianos -- El meteorito de Allan Hills proveniente de Marte está lleno de pequeños cristales magnéticos que en nuestro planeta solo podrían haber sido originados por bacteria.

Capas de Marte -- El año pasado el Explorador Global de Marte encontró regiones en Marte que parecen ser depósitos sedimentarios de rocas. Si estas capas misteriosas se formaron bajo la superficie del agua, como algunos científicos sospechan, podrían ser un buen lugar para la búsqueda de fósiles marcianos.

Marte sedimentario -- Nuevas imágenes del Explorador Global de Marte revelan capas de rocas sedimentarias en el Planeta Rojo, que pueden haberse formado bajo la superficie del agua en el distante pasado marciano.

Una zambullida en Marte -- ¿En un planeta que es más frío que la Antártica y donde el agua hierve a 10 grados sobre el punto de congelación, cómo podría existir el agua? Los científicos sugieren que un poco de sal podría ser la solución.  

Descubriendo indicios sobre la vida en Marte -- La búsqueda de señales de vida en el pasado de Marte esta llevando a los científicos a un lago casi extraterrestre en la Tierra 


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