Rilevamento della materia organica originale nelle rocce interpretando le forme molecolari del carbonio nel plasma indotto dal laser

È stato segnalato il rilevamento di materia organica indigena (IOM) nelle rocce utilizzando la spettroscopia molecolare indotta da laser (LIBS). L'IOM si riferisce a composti a base di carbonio di complessità variabile strettamente associati a fasi minerali e amorfe sia in fasi condensate che in uno stato disperso associato spazialmente ad aggregati minerali.

La presenza dell'OIM può fornire preziose informazioni in astrobiologia sulla possibilità di vita passata o presente sui corpi planetari. Cherogeno, carbone, bitume e grafite sono solo alcuni esempi di IOM che possono apparire nelle rocce. Questo articolo riporta la scoperta del cherogeno nello scisto (una roccia sedimentaria che contiene anche dolomite, calcite, pirite, quarzo e albite) da uno studio LIBS sulle emissioni di naftalene e anidride carbonica in condizioni marziane simulate.

È stato analizzato un gruppo di campioni di scisto con diverse concentrazioni di carbonio organico totale (TOC) comprese tra il 2,78% e il 12,74%. Un'attenta analisi LIBS delle specie molecolari associate agli idrocarburi ha confermato la presenza di materia organica derivata dal kerogene. È stata osservata una relazione lineare tra le emissioni di CN e il carbonio organico totale (TOC). Utilizzando simulazioni dell'atmosfera marziana come gas oceanico, il limite di rilevamento della materia organica è stato calcolato come 0,42% TOC.

Inoltre, sono state valutate anche le potenziali interferenze nei campioni geologici per il rilevamento LIBS di specie molecolari. I risultati hanno mostrato che gli elementi comuni nelle rocce come Ca, Fe, K, Mg, Na e Si non interferiscono con il rilevamento di materiali organici. Al contrario, il Ti a concentrazioni superiori allo 0,4% può portare a falsi positivi con emissione di CN a 388,34 nm.

Per ovviare a questo inconveniente si può utilizzare l'emissione di naftalene a 387,14 nm che, pur essendo meno sensibile, è esente da interferenze del titanio.

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Dettagli schematici della configurazione LIBS.

Spectrochimica Acta Parte B: Spettroscopia Atomica (IF 3.3) Data di pubblicazione: 19-01-2024, DOI:10.1016/j.sab.2024.106861
Laura García Gómez, Tomás Delgado, Francisco J. Fortes, Luisa M. Cabalín, Javier Lacerna
Rilevazione di materiali organici indigeni nelle rocce interpretando le forme molecolari del carbonio nel plasma indotto dal laser

Rilevazione della materia organica originale nelle rocce mediante interpretazione delle forme molecolari del carbonio nel plasma indotto dal laser, Spectrochimica Acta Parte B: Spettroscopia atomica
Volume 213, marzo 2024, 106861 (accesso libero)

Astrobiologia