Los precursores de la vida podrían haberse formado en el espacio interestelar

El medio interestelar parece estar repleto de multitud de moléculas orgánicas que forman parte de la vida en la Tierra. Algunas de ellas se forman también sobre asteroides que habitan las regiones frías del sistema solar y acaban cayendo a nuestro planeta.
Gas Interestelar Organico

El espacio exterior, todo lo que encontramos más allá de la atmósfera, siempre ha cautivado la imaginación humana, especialmente por la posibilidad de encontrar en él vida extraterrestre. Desde los primeros días de la astronomía moderna, cuando entendimos que la Tierra era un cuerpo celeste entre muchos otros, la pregunta sobre la existencia de vida más allá de nuestro planeta ha persistido. Las primeras concepciones de vida alienígena, reflejadas en obras como "L’autre Monde" de Savinien de Cyrano de Bergerac (1657), "Cosmotheoros" de Huygens"(1698) y "Micromégas" de Voltaire (1752), imaginaban seres extraterrestres como meros reflejos de la vida en la Tierra, a menudo escalados al tamaño de sus planetas de origen.

Con el avance de la ciencia, esta percepción cambió dramáticamente. Escritores como H.G. Wells en "La guerra de los mundos" comenzaron a visualizar a los extraterrestres de manera menos amistosa. Más adelante surgió la idea de que la vida extraterrestre podría basarse en elementos como el silicio o el germanio, en lugar del carbono, y tomar formas sorprendentes. Un ejemplo interesante de esta línea de pensamiento es la novela de Fred Hoyle "The Black Cloud" (1957), que presenta una nube interestelar como un ser vivo. Hoyle, conocido tanto por su trabajo en la elucidación del origen del carbono y elementos más pesados como por su inclinación hacia teorías no demasiado ortodoxas, fue un defensor de la panspermia y un opositor de la abiogénesis terrestre.

La nebulosa Carina capturada por el telescopio espacial Hubble. Muchos compuestos orgánicos se formaron en el gas interestelar. Foto: Telescopio Hubble, NASA, ESA

La hipótesis de la panspermia, desarrollada por primera vez en el siglo XIX, sostiene que la vida llegó a la Tierra desde el espacio exterior en forma de organismos microscópicos presentes en meteoritos o partículas de polvo que, de alguna manera, sobrevivieron su impacto en la Tierra. Según Hoyle, la ventaja de la panspermia es que aumenta inmensamente el tiempo y, por lo tanto, la probabilidad, de un ensamblaje fortuito de átomos en moléculas prebióticas, en el marco de un Universo estacionario, que no evoluciona y es mucho más antiguo que el propio planeta Tierra.

Los descubrimientos subsiguientes han demostrado que este proceso ha ocurrido para al menos algunos bloques de construcción prebióticos. Las primeras moléculas interestelares (CH, CN, CH+) se descubrieron en los espectros ópticos de estrellas cercanas ya en los años 1937-1941, pero pasaron 30 años hasta que se encontraron especies más complejas (como NH3) en el espacio interestelar. En 1969, se detectaron agua y formaldehído, la primera molécula orgánica, en las nubes interestelares. La construcción de grandes telescopios de radio y el desarrollo de receptores avanzados para observaciones en ondas milimétricas, abrió el camino a un torrente de nuevos descubrimientos, incluyendo CO, H2S, CH3OH, etanol, entre otros.

La nebulosa Carina. Foto: Telescopio Hubble, NASA, ESA

Sin embargo, a pesar de múltiples búsquedas, no se ha encontrado ningún aminoácido en el espacio interestelar hasta la fecha, aunque sí se han detectado precursores potenciales de la glicina y otras moléculas orgánicas. Donde sí se han descubierto estos compuestos orgánicos es sobre la superficie de asteroides y meteoritos de nuestro propio sistema solar, que son los que parecen albergar mayor complejidad química. Un descubrimiento reciente arroja luz sobre las regiones del espacio donde podrían formarse este tipo de compuestos tan importantes para la vida tal y como la conocemos. Este descubrimiento se centra en los compuestos conocidos como hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs, por sus siglas en inglés), específicamente los extraídos del asteroide Ryugu y del meteorito Murchison.

Tradicionalmente, se pensaba que los PAHs se formaban en regiones cálidas cercanas a las estrellas. Sin embargo, el análisis reciente sugiere una teoría alternativa: ciertos PAHs probablemente se formaron en las frías regiones del espacio entre las estrellas, en el medio interestelar. Este hallazgo desafía las nociones preexistentes y abre nuevas posibilidades para estudiar la vida más allá de la Tierra, así como la química de los objetos en el espacio.

Un equipo de investigación internacional, que incluye al Centro de Geoquímica Orgánica e Isotópica WA (WA-OIGC) de Curtin, Australia, llevó a cabo experimentos clave para este descubrimiento. Realizaron quemas controladas de plantas para producir PAHs, un proceso que permitió comparaciones isotópicas significativas. Los PAHs son compuestos orgánicos compuestos de carbono e hidrógeno y no solo son comunes en la Tierra, sino que también se encuentran en cuerpos celestes como asteroides y meteoritos. Los experimentos del equipo involucraron quemar controladamente plantas australianas y comparar isotópicamente estos PAHs con los de fragmentos del asteroide Ryugu, que fueron devueltos a la Tierra por una nave espacial japonesa en 2020, y del meteorito Murchison, que aterrizó en Australia en 1969.

Asteroide Ryugu. Foto: Istock - iStock

Comprender la composición isotópica de los PAHs nos ayuda a desentrañar las condiciones y entornos en los que se crearon estas moléculas. Esto ofrece una perspectiva única sobre la historia y la química de cuerpos celestes como asteroides y meteoritos. El análisis isotópico reveló una fracción significativa de núcleos de carbono-13 en las muestras del asteroide Ryugu, recogidas por la nave espacial Hayabusa2. Encontraron una mayor ocurrencia de dos núcleos de carbono-13 en la misma molécula de lo que se esperaría si el carbono-13 se incorporara aleatoriamente en los PAHs. Esto sugiere que al menos algunos PAHs de Ryugu se formaron en frías nubes interestelares, tal vez antes de que se formara el Sistema Solar.

Referencias:

  • Sarah S. Zeichner et al. Polycyclic aromatic hydrocarbons in samples of Ryugu formed in the interstellar medium. Science, 2023; 382 (6677): 1411 DOI: 10.1126/science.adg6304
  • S. B. Charnley et al. 2002. Biomolecules in the Interstellar Medium and Comets. Advances in Space Research, 30 (6). DOI: 10.1016/S0273-1177(02)00499-4

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