La vida, como todos sabemos, se basa en la química. Los componentes químicos prebióticos han existido en nuestro planeta durante mucho tiempo antes de que surgiera la vida. La astrobiología y la cosmoquímica se centran en la formación de estos componentes básicos. También analizan el papel que jugó cada uno en la creación de todas las formas de vida que conocemos hoy.
Los cosmoquímicos saben desde hace mucho tiempo que las moléculas orgánicas llamadas hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) son bastante abundantes en el Universo. Los científicos los consideran posibles bloques de construcción prebióticos que probablemente desempeñaron un papel importante en la formación de la vida en la Tierra. Lo que no se comprende tan bien es la historia de su origen. Durante mucho tiempo, los científicos sospecharon que se formaban en regiones donde las temperaturas alcanzaban alrededor de 1000 K. Esto proporcionaría energía para promover la actividad química para crear HAP, como en las nubes moleculares de formación de estrellas o en los discos circunestelares. También es posible que se formen como parte del procesamiento de granos de polvo ricos en carbono por parte de fuentes de energía cercanas (como las estrellas).
Sin embargo, según estudios recientes de un asteroide y un meteorito, resulta que algunos HAP también se formaron en regiones frías del espacio. En estas regiones, la temperatura no supera los 100 K. Este descubrimiento abre nuevos caminos para comprender el viaje químico de la vida en otros planetas y cuerpos celestes.
Comprender estas moléculas orgánicas
Según la profesora Kliti Grice, investigadora del Centro de Geoquímica Orgánica e Isotópica de Australia Occidental de la Universidad de Curtin, comprender estos materiales es un gran paso. «Los HAP son compuestos orgánicos compuestos de carbono e hidrógeno comunes en la Tierra, pero que también se encuentran en cuerpos celestes como asteroides y meteoritos», dijo Grice.
Están repartidos por todo el medio interestelar y detectados en galaxias de todo el Universo. Generalmente, se utilizan como trazadores de gas molecular frío, que es donde las estrellas (y los planetas) comienzan su viaje de formación.
Por ello, los científicos quieren rastrear su camino desde el espacio a la Tierra y comparar los HAP espaciales con los terrestres. Esto se debe a que los HAP son probablemente precursores de los tipos de materiales que eventualmente conducirán a la formación de la vida. Esto hace que su presencia en otros cuerpos celestes sea intrigante mientras los científicos trabajan para comprender la formación y evolución de la vida.
Más allá de la Tierra, los HAP representan alrededor del 30% de todo el carbono que se encuentra en las regiones alrededor de las estrellas, en las nubes moleculares y en los planetas (y otros cuerpos). En la Tierra, hay muchos HAP en depósitos de carbón y yacimientos de petróleo. La quema de plantas (como en los incendios forestales) también produce estos compuestos. Penetran en el suelo y eventualmente terminan en las plantas (entre otras cosas).
Moléculas orgánicas y cuerpos rocosos
Grice forma parte de un equipo de investigación internacional que se centró en piezas del asteroide Ryugu y el famoso meteorito Murchison para descubrir dónde se formaron sus HAP. El equipo comenzó con un proyecto químico inusual: quemar plantas. Esto se debe a que las plantas contienen HAP que se forman aquí en la Tierra. “Realizamos experimentos de quema controlada en plantas australianas”, dijo Grice, “que se compararon isotópicamente con los HAP de fragmentos del asteroide Ryugu que fueron devueltos a la Tierra por una nave espacial japonesa en 2020, y con el meteorito Murchison que aterrizó en Australia en 1969. Se analizaron los enlaces entre isótopos de carbono ligeros y pesados en los HAP para revelar la temperatura a la que se formaron”.
Utilizando métodos de alta tecnología para estudiar a Ryugu y Murchison, el equipo encontró dos fuentes de HAP con características ligeramente diferentes. «Los más pequeños probablemente se formaron en el frío espacio exterior, mientras que los más grandes probablemente se formaron en ambientes más calientes, como cerca de una estrella o dentro de un cuerpo celeste», según Grice.
Ryugu es particularmente interesante porque se formó temprano en la historia del Sistema Solar. Un análisis crítico de su química encontró varios HAP. El equipo también detectó organosulfuros (compuestos de azufre). Todo esto probablemente se formó en nubes interestelares muy frías. Esto significa que son anteriores a la formación del Sistema Solar, lo que hace que las piezas de Ryugu sean más antiguas que el Sol y los planetas.
HAP en el camino de la vida
¿Por qué los científicos están interesados en los HAP? Su papel como compuestos precursores de la vida es intrigante. El hecho de que puedan existir en el espacio abre vías de investigación sobre la vida más allá de la Tierra. Además, su presencia da una nueva visión de los cuerpos que los contienen.
El Dr. Alex Holman, miembro del equipo de investigación, dijo que estudiar la composición isotópica de los HAP encontrados en los cuerpos celestes ofrece una idea de sus condiciones de formación. «Esta investigación nos brinda información valiosa sobre cómo se forman los compuestos orgánicos fuera de la Tierra y de dónde provienen en el espacio», dijo el Dr. Holman. En última instancia, en la búsqueda de vida en otras partes del Universo, comprender las rutas químicas que sigue a través de diferentes entornos de formación será información importante.
Para más información
Compuestos orgánicos en asteroides formados en regiones más frías del espacio: estudio
Los científicos investigan el origen de los principales hidrocarburos en la Tierra y en el espacio
HAP, hidrocarburos y sulfuros de dimetilo en muestras del asteroide Ryugu A0106 y C0107 y del meteorito Orgueil (CI1)
