Crean un "súper alcohol" en condiciones del espacio exterior que podría explicar el origen de la vida

Un equipo internacional ha creado por primera vez el metanetetrol, un inusual alcohol con cuatro grupos OH, bajo condiciones espaciales simuladas. El hallazgo revela nuevas rutas químicas que podrían explicar cómo surgieron las moléculas orgánicas en el universo.
Fuente: Nature Communications + ChatGPT

A veces, las moléculas más simples son las más escurridizas. En el mundo de la química, hay compuestos que se predicen sobre el papel pero que parecen imposibles de atrapar. Uno de ellos es el metanetetrol, una sustancia con una estructura que desafía la estabilidad convencional. Sin embargo, un equipo internacional liderado desde la Universidad de Hawái ha conseguido detectarla por primera vez. Y no lo ha hecho en un laboratorio cualquiera, sino en uno que simula las condiciones extremas del espacio interestelar.

Este hallazgo no es solo una hazaña técnica. Tiene implicaciones profundas: demuestra que en las frías y oscuras nubes de gas interestelar pueden darse reacciones químicas más complejas de lo que se pensaba. Algunas de ellas podrían incluso ser relevantes para entender cómo se formaron las moléculas orgánicas que dieron lugar a la vida. El descubrimiento del metanetetrol, conocido informalmente como “súper alcohol” por su inusual estructura, marca un hito en la exploración química del cosmos.

Una molécula improbable que ha desafiado a la química durante más de un siglo

El metanetetrol es una forma especial de alcohol con cuatro grupos hidroxilo (-OH) unidos a un solo átomo de carbono, una configuración que pone a prueba las reglas clásicas de estabilidad molecular. Desde que el químico Wilke propuso su existencia en 1922, su detección real se consideraba casi inalcanzable.

“A día de hoy, el metanetetrol libre representa el alcohol más escurridizo de la química”, afirma el estudio publicado en Nature Communications . Su estructura sugiere una alta inestabilidad: los grupos OH compiten entre sí por espacio y tienden a descomponerse en condiciones normales. A esto se suma la llamada regla de Erlenmeyer, que establece que las moléculas con varios grupos hidroxilo en el mismo carbono son inestables y se transforman rápidamente en compuestos más simples.

Sin embargo, los investigadores han demostrado que, en las condiciones adecuadas —temperaturas cercanas al cero absoluto y vacío casi total—, el metanetetrol puede formarse y detectarse, aunque solo dure unos instantes. Es en el vacío gélido de las nubes moleculares del espacio donde esta molécula puede sobrevivir el tiempo suficiente para ser observada.

Esquema de reacciones químicas que podrían haber dado lugar a compuestos clave como el ácido carbónico y alcoholes complejos en condiciones similares a las del espacio. Fuente: Nature Communications

Simular el espacio profundo en la Tierra

Para crear esta molécula en el laboratorio, el equipo diseñó una experiencia extrema, replicando las condiciones de las nubes interestelares densas, lugares donde nacen las estrellas. En estas regiones del universo, las temperaturas rondan los 10 kelvin (unos -263 °C), y las presiones son tan bajas que el comportamiento de las moléculas se vuelve radicalmente diferente.

Los científicos congelaron una mezcla de dióxido de carbono y agua sobre una superficie metálica a temperaturas extremadamente bajas y la bombardearon con electrones energéticos que simulan el efecto de los rayos cósmicos en el espacio. La radiación inició una serie de reacciones que llevaron, paso a paso, a la formación del metanetetrol y de moléculas precursoras como el ácido carbónico y el metanetriol.

“Revelamos por primera vez la preparación del hasta ahora inédito metanetetrol (C(OH)₄)”, afirma el artículo, destacando el carácter pionero del hallazgo . La detección se logró gracias a una técnica conocida como espectrometría de masas con fotoionización por radiación ultravioleta, que permitió analizar los vapores que se desprendían de la mezcla a medida que se calentaba.

Perfiles experimentales que muestran cómo se descomponen distintos compuestos al ser irradiados, revelando pistas sobre su estabilidad en condiciones espaciales. Fuente: Nature Communications

Una química inesperada que ocurre en las sombras del cosmos

El metanetetrol no es solo una rareza molecular. Su formación indica que las reacciones químicas en el espacio pueden ser mucho más ricas, dinámicas y contraintuitivas de lo que la ciencia había asumido. Este tipo de compuestos podría actuar como intermediarios en la creación de otras moléculas orgánicas más complejas, lo que abre nuevas rutas para comprender la química prebiótica.

Los investigadores describen cómo la producción de este alcohol involucra una cadena de reacciones iniciadas por radicales libres: fragmentos moleculares extremadamente reactivos. Estos radicales se mueven a través del hielo cósmico y colisionan con otras especies, formando nuevos enlaces. El metanetetrol aparece al final de esta cadena como un producto poco común pero posible en ese entorno.

Este descubrimiento también ayuda a reinterpretar otras observaciones recientes en astronomía molecular. Por ejemplo, la detección del ácido carbónico en la nube molecular Sgr B2, cerca del centro galáctico, indica que los ingredientes para este tipo de química están presentes en zonas activas de formación estelar.

Representación artística de una cámara criogéníca. Fuente: ChatGPT / E. F.

Una pieza más en el rompecabezas del origen de la vida

Lo más intrigante de esta historia es su posible conexión con los procesos que llevaron al surgimiento de la vida. Las moléculas como el metanetetrol y el metanetriol son miembros de una familia química conocida como hidroximetanos, de los cuales el más simple es el metanol. Algunos de estos compuestos podrían actuar como precursores en la formación de azúcares, aminoácidos y ácidos nucleicos, los ladrillos fundamentales de los seres vivos.

Además, los experimentos muestran que el hielo de agua y dióxido de carbono irradiado en el espacio puede ser mucho más químicamente activo de lo esperado. Las reacciones que se desencadenan por la radiación cósmica generan diversidad molecular en entornos que, a simple vista, parecerían inhóspitos para la vida.

Aunque el metanetetrol no ha sido detectado directamente en el espacio, los científicos creen que podría estar presente en regiones calientes y turbulentas donde las estrellas recién formadas calientan el polvo interestelar y liberan estas moléculas al medio interestelar. De confirmarse, se reforzaría la idea de que la vida en la Tierra pudo tener una herencia cósmica, sembrada por compuestos complejos formados en el vacío del espacio.

¿Y ahora qué? Lo que puede venir tras el hallazgo

Este trabajo marca un cambio de paradigma en la química del espacio. Muestra que las moléculas que antes se consideraban imposibles o demasiado inestables pueden surgir en condiciones naturales más comunes de lo que se creía. Los investigadores subrayan que este descubrimiento impulsa el desarrollo de nuevas técnicas de observación astronómica para buscar compuestos parecidos en regiones del universo donde se forman planetas.

Además, se abre una vía para explorar los ésteres ortocarbónicos, derivados del metanetetrol que podrían representar una reserva desconocida de carbono y oxígeno en los hielos interestelares. La química del oxígeno, fundamental para la vida tal como la conocemos, podría tener un capítulo oculto en este tipo de compuestos.

Este tipo de investigación también tiene implicaciones para la química en cometas y lunas heladas, cuerpos donde el hielo es abundante y las radiaciones espaciales actúan durante millones de años. Es posible que estos mundos oculten una química rica y aún inexplorada, con relevancia tanto para la astrobiología como para la ciencia de materiales.

Referencias

  • Joshua H. Marks, Xilin Bai, Anatoliy A. Nikolayev, Qi’ang Gong, Mason McAnally, Jia Wang, Yang Pan, Ryan C. Fortenberry, Alexander M. Mebel, Tao Yang, Ralf I. Kaiser. Methanetetrol and the final frontier in ortho acids. Nature Communications (2025) 16:6468. https://doi.org/10.1038/s41467-025-61561-z.

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