Los compuestos orgánicos de los asteroides se forman en regiones más frías del espacio.

El análisis de compuestos orgánicos –llamados hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP)– extraídos del asteroide Ryugu y del meteorito Murchison encontró que ciertos HAP probablemente se formaron en las áreas frías del espacio entre las estrellas, en lugar de en regiones calientes cerca de las estrellas, como se pensaba anteriormente. previamente. Los descubrimientos abren nuevas posibilidades para estudiar la vida más allá de la Tierra y la química de los objetos en el espacio.

Los únicos miembros australianos de un equipo de investigación internacional, los científicos del Centro WA-Organic and Isotope Geochemistry Center (WA-OIGC) de Curtin, llevaron a cabo quemas controladas de plantas para producir HAP.

La distinguida profesora Kliti Grice, miembro del ARC Laureate John Curtin, directora de WA-OIGC, dijo que los HAP son compuestos orgánicos hechos de carbono e hidrógeno que son comunes en la Tierra, pero que también se encuentran en cuerpos celestes como asteroides y meteoritos.

“Llevamos a cabo experimentos de quema controlada en plantas australianas, que se compararon isotópicamente con los HAP de fragmentos del asteroide Ryugu que una nave espacial japonesa devolvió a la Tierra en 2020, y con el meteorito Murchison que aterrizó en Australia en 1969. Los vínculos entre la luz e isótopos Se analizaron los depósitos de carbono pesado en los HAP para revelar la temperatura a la que se formaron”, dijo el profesor Grice.

Vías potenciales para la formación de HAP extraterrestres. El recuadro central muestra las estructuras moleculares de los cinco HAP que investigamos. Los paneles circundantes ilustran esquemáticamente posibles vías de formación de estos HAP. En (A), (C) y (D), las barras de colores en escala de grises muestran los valores medidos o previstos de δ13CVPDB, δDVSMOW y Δ2×13C en materiales extraterrestres. El blanco se agota isotópicamente y el negro se enriquece isotópicamente. Los puntos y las flechas indican valores y rangos, respectivamente, de la fuente de carbono e hidrógeno. Los valores de Δ2×13C son predicciones estimadas (21) basadas en los resultados del modelo (Fig. 2), ver texto. (A) Formación de HAP en ambientes circunestelares calientes (≳1000 K, rojo) mediante reacciones de crecimiento de masa molecular (6, 11). Se espera que los valores de δ13CVPDB en estrellas AGB oscilen entre 0 y cientos por mil, dependiendo de la evolución estelar (35, 36). Se espera que los valores de δDVSMOW sean bajos o nulos como resultado de la fusión D en las estrellas (35, 36). La texpulsión es la escala de tiempo para la expulsión de PAH de las envolturas estelares. (B) Las ondas de choque y la radiación ultravioleta forman HAP al descomponer los polvos ricos en carbono, pero también los destruyen. tbreakdown es la escala de tiempo para la descomposición de los HAP en el ISM. (C) Formación de PAH en ambientes interestelares fríos (10 K, azul) a través de reacciones sin barreras (6, 12). El carbono reducido en las nubes moleculares se agota en 13C en comparación con el CO interestelar (47), mientras que el hidrógeno interestelar normalmente se enriquece en D (33). (D) Formación o modificación de PAH en un cuerpo parental a temperaturas moderadas (100 s K, naranja). El intercambio isotópico puede ocurrir con reservorios de carbono, como CO y DIC, y reservorios de hidrógeno, como H2. El carbonato de Murchison tiene valores de δ13CVPDB de +20 a +80‰ (48), mientras que el agua en los cuerpos progenitores de los meteoritos CC se ha considerado empobrecida en D (40, 42). – Universidad de Curtin/Ciencias

«Se descubrió que los HAP seleccionados de Ryugu y Murchison tenían diferentes características: los más pequeños probablemente en el espacio exterior frío, mientras que los más grandes probablemente se formaron en ambientes más calientes, como cerca de una estrella o dentro de un cuerpo celeste».

El coautor del estudio, Alex Holman, también de WA-OIGC, dijo que comprender la composición isotópica de los HAP ayuda a desentrañar las condiciones y entornos en los que se crearon estas moléculas, ofreciendo información sobre la historia y la química de los cuerpos celestes como asteroides y meteoritos.

«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.

«El uso de métodos de alta tecnología y experimentos creativos ha demostrado que los HAP seleccionados en asteroides pueden formarse en espacios fríos».

El artículo de investigación completo, ‘Hidrocarburos aromáticos policíclicos en muestras de Ryugu formadas en el medio interestelar’, se publicará en la revista Science.

Hidrocarburos aromáticos policíclicos en muestras de Ryugu formados en el medio interestelarCiencia (acceso abierto)

Astrobiología, Astroquímica,