Dorotea Barnés: la espectroscopía Raman y búsqueda de vida en Marte

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Que las mujeres han contribuido y participado en la construcción de este gran edificio humano que es la Ciencia no cabe ninguna duda. Tampoco hay duda de que ese papel nunca ha sido reconocido con justicia. Desde Astronavarra queremos rendir homenaje y recuperar la figura de Dorotea Barnés, no sólo porque fue una mujer científica de primer orden, sino porque además su trabajo y campo de estudio tiene mucha relación con la Astronomía y la exploración de otros planetas ¡Y además era de Pamplona!

Os presentamos la historia de esta mujer, magnífica científica, que tiene nexos con la exploración de Marte y la búsqueda de vida en ese planeta.

Dorotea, hija de Francisco Barnés y Dorotea González, nació en 1904 en Pamplona. Sus padres consideraron que sus hijas tenían derecho a estudiar hasta donde ellas lo consideraran oportuno, lo que brindó a Dorotea de la oportunidad de licenciarse en Química en 1931 con premio extraordinario.

foto2Dorotea Barnés en Smith College (Fuente).

Durante sus años de universitaria alternó sus estudios en Química con su asistencia a la Sociedad Española de Física y Química y a cursos del Laboratorio Foster de la Residencia de Señoritas de Madrid. Su extraordinaria formación le permitió obtener una beca en 1929 por la Junta para Ampliación de Estudios e Investigaciones Científicas, en el Smith College de Northampton (Massachusetts) donde se especializó en las técnicas de análisis espectral. Poco después consiguió una beca para la universidad de Yale en la que realizó un estudio comparativo de los ácidos nucleicos en bacterias patógenas. Por esta suma de méritos fue considerada una de las científicas de mayor excelencia dentro del campo de investigación de la espectroscopía.

La espectroscopía tiene mucho que ver con la Astronomía, pero no es de ese tipo de espectroscopía que estáis pensando de la que queremos hablar. Sigamos con la historia de Dorotea.

A su regreso a España en 1931 consiguió un puesto de investigadora en el Instituto Nacional de Física y Química de Madrid y tras una estancia en Austria publicó el primer estudio español sobre la técnica Raman o espectroscopía Raman. Y ya en el año 1933, en el IX Congreso Internacional de Química Pura y Aplicada celebrado en Madrid se le reconoció definitivamente como la mayor especialista española en espectroscopía. Así que nuestra Dorotea fue la pionera de este tipo de técnicas en España, y su trabajo fue clave en la incorporación de la espectroscopía Raman en el país.

¿Espectroscopía Raman?

La Espectroscopía Raman se basa en el efecto Raman que consiste en el análisis de la dispersión de los fotones de una radiación monocromática (por ejemplo un láser) empleada para irradiar una muestra. El efecto Raman fue descubierto en 1928 por el físico Chandrasekhara Venkata Raman, lo que le permitió obtener el premio Nobel de física en 1931. Se trata de una técnica fotónica de alta resolución que proporciona información química y estructural de la materia analizada.

Diagrama basico para hacer espectroscopia Raman

Diagrama basico para hacer espectroscopia Raman (Fuente).

 

Esta técnica consiste en examinar la interacción provocada por un haz de luz monocromática sobre el material que desea estudiarse. De esta manera, los fotones del haz de luz inciden sobre el material e interaccionan con la nube de electrones de los enlaces del material generando un pequeño desplazamiento de la luz dispersada. Cuando no se produce intercambio de energía entre la materia y el fotón, se produce un choque elástico conocido como difusión Rayleigh, pero cuando hay un intercambio de energía el choque pasa a ser inelástico y se produce la difusión Raman. Este desplazamiento de la energía está relacionado con la polarizabilidad de la muestra y aporta información sobre los modos rotacionales y vibracionales característicos del material estudiado permitiendo su identificación.

¿Y qué tiene que ver Marte en todo esto?

De las dos misiones del programa ExoMars de la Agencia Espacial Europea (ESA) una ya está en órbita alrededor del planeta rojo, la nave ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO). La otra misión de ExoMars, que se enviará a Marte en 2020, consiste en un rover cargado con multitud de instrumentos y sensores, entre ellos el Espectrómetro Láser Raman (RLS), que ha sido desarrollado por un equipo encabezado por miembros del Centro de Astrobiología (CAB, INTA-CSIC) en Madrid.

Exomars Rover ExoMars Rover (Fuente).

Esta va a ser la primera oportunidad de usar la espectroscopía Raman en el espacio y, en particular en Marte, estrenando este tipo de técnicas en la exploración espacial.

El espectrómetro Raman analizará muestras de polvo marciano, identificando sus minerales y buscando también posibles trazas de compuestos orgánicos, lo que por cierto es uno de los objetivos más importantes de ExoMars.

Curiosamente, este instrumento clave en la futura exploración del planeta rojo se va a desarrollar en gran parte en el país en el cual Dorotea introdujo esta técnica tan interesante. Además del Centro de Astrobiología, la Universidad de Valladolid (UVA) y el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) han contribuido al desarrollo del RLS.

La historia científica de Dorotea se truncó con el estallido de la Guerra Civil, lo que la llevó a exiliarse a Francia, concretamente a Carcasona, a donde se marchó junto a su hija recién nacida y su marido. En su exilio, le abrieron expediente en el marco de la depuración franquista del magisterio español y en 1941 se la inhabilitó para la enseñanza. Cuando regresó a España junto a su familia no volvió a ejercer. Falleció en Fuengirola en 2003.

Dorotea Barnés, una científica de primer orden nacida en Pamplona, que fue pionera en lo que en la actualidad es una de las técnicas más vanguardistas en exploración espacial. Su legado científico viajará también a Marte en 2020, y los años posteriores estaremos atentos y atentas a lo que la espectroscopía Raman nos desvele del planeta rojo.

Queremos agradecer a Itziar Galarreta Rodríguez (Dep. Química Inorgánica UPV/EHU) su participación en este texto.

Rocío Tudela Bravo.
Ana H. Zambrano.
Iñaki Ordóñez Etxeberria.

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