25 junio, 2021

Formación de ingredientes para la vida antes incluso de formarse las estrella y los planetas.

Se ha venido creyendo que la formación de los “ladrillos” químicos para la vida en algún lugar del cosmos está supeditada a la formación de estrellas y planetas en esa misma zona del espacio. Una investigación revela ahora algo insólito: que pueden crearse en el espacio interestelar ingredientes para la vida, sin que ello deba ocurrir en un planeta ni se requiera la presencia de una estrella.

El equipo internacional de científicos que ha realizado este estudio ha demostrado que la glicina, el aminoácido más simple y un importante componente de la vida, puede formarse en las duras condiciones en las que opera la química del espacio interestelar. Los resultados, publicados en la revista académica Nature Astronomy bajo el título «A non-energetic mechanism for glycine formation in the interstellar medium», indican que la glicina, y muy probablemente otros aminoácidos, se forman en nubes interestelares densas mucho antes de que concentraciones de material de tales nubes se transformen en nuevas estrellas y nuevos planetas.

Los cometas son el material más primigenio disponible de nuestro sistema solar y reflejan la composición molecular que estaba presente en la época en que nuestro Sol y los planetas estaban a punto de formarse. La detección de glicina en la coma o cabellera del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko (la nube de polvo y gas que rodea al núcleo de un cometa) y en las muestras de material traídas a la Tierra por la misión Stardust sugiere que los aminoácidos, como la glicina, se forman mucho antes que las estrellas. Sin embargo, hasta hace poco se pensaba que la formación de la glicina requería energía, lo que establecía claras limitaciones al entorno en el que podía formarse.

En el nuevo estudio, el equipo de Sergio Ioppolo, de la Universidad Queen Mary de Londres (QMUL) en el Reino Unido, ha demostrado que es posible que la glicina se forme en la superficie de los granos de polvo helado, en ausencia de energía, mediante la «química oscura». Estos hallazgos contradicen las conclusiones de estudios anteriores que habían sugerido que la radiación ultravioleta era necesaria para producir glicina.

En el laboratorio, Ioppolo y sus colegas lograron simular las condiciones que reinan en las mencionadas nubes oscuras interestelares, donde las partículas de polvo frío se cubren de finas capas de hielo y posteriormente experimentan procesos químicos mediante el impacto de átomos.

Los científicos demostraron primero que podía formarse metilamina, precursor de la glicina que se detectó en la coma del cometa 67P. A continuación, utilizando un equipamiento especial al vacío, equipado con una serie de inyectores de chorros de átomos y herramientas analíticas de alta precisión, pudieron confirmar que la glicina también podía formarse, y que la presencia de hielo de agua era esencial en este proceso.

Las investigaciones posteriores realizadas con modelos astro químicos confirmaron los resultados experimentales y permitieron a los investigadores extrapolar los datos obtenidos en una escala de tiempo típica de laboratorio, de tan solo un día, a las propias del medio interestelar, que abarcan millones de años. «A partir de esto descubrimos que se pueden formar cantidades bajas pero significativas de glicina en el espacio con el paso del tiempo», explica Herma Cuppen de la Universidad Radboud, en la ciudad neerlandesa de Nimega, y miembro del equipo de investigación.

La conclusión más importante de este trabajo es que sustancias químicas a las que se considera componentes básicos de la vida ya se forman en una etapa muy anterior al inicio de la formación de estrellas y planetas, tal como subraya Harold Linnartz, director del Laboratorio de Astrofísica del Observatorio de Leiden en los Países Bajos y coautor del estudio. «Una formación tan temprana de glicina en el proceso de la evolución de las regiones de formación estelar implica que este aminoácido puede formarse de modo más ubicuo de lo creído en el espacio y que se conserva en la mayor parte del hielo antes de su inclusión en los cometas y planetesimales que componen el material del que finalmente se forman los planetas».

Una vez formada, la glicina también puede convertirse en precursora de otras moléculas orgánicas complejas, tal como destaca Ioppolo. Siguiendo el mismo mecanismo, en principio, se pueden añadir otros grupos funcionales a la “columna vertebral” de la glicina, dando lugar a la formación de otros aminoácidos, como la alanina y la serina en las nubes oscuras del espacio interestelar. Al final, este inventario molecular orgánico enriquecido se incluye en los cuerpos celestes, como los cometas, y se entrega a los planetas jóvenes, como ocurrió con nuestra Tierra y seguramente muchos otros planetas.

A %d blogueros les gusta esto: