En un nuevo estudio publicado en la revista Astrophysical Journal Letters, el equipo de investigación ofrece la primera mirada directa a la química orgánica que se produce en partículas de hielo en las partes más frías de nuestro sistema solar y en los lugares todavía más fríos en el espacio vacío entre las estrellas. Los científicos piensan que los ingredientes básicos de la vida, como el agua y la materia orgánica, comenzaron su viaje a la Tierra sobre estas partículas de hielo solitarios. El hielo y compuestos orgánicos que encontraron su camino junto a los cometas y asteroides que luego cayeron a la Tierra, trayendo ingredientes "prebióticos" que podrían tener un papel fundamental en el arranque de la vida.
Los pasos necesarios para pasar de compuestos orgánicos congelados a materia orgánica fluida no están claros, pero los nuevos hallazgos ayudan a explicar cómo funciona el proceso. Los experimentos de laboratorio muestran que la materia orgánica puede comenzar el proceso que necesita para convertirse en prebiótica mientras que todavía está congelada en el hielo.
"Los pasos básicos necesarios para la evolución de la vida pudieron haber comenzado en las regiones más frías de nuestro universo", dijo Murthy Gudipati, autor principal del nuevo estudio en el JPL. "Nos sorprendimos al ver la química orgánica en la elaboración de la cerveza en hielo a esas temperaturas tan frías en nuestro laboratorio".
Los compuestos orgánicos observados en el estudio son los llamados hidrocarburos aromáticos policíclicos o PAHs, por sus siglas en inglés. Estas moléculas ricas en carbono se pueden encontrar en la Tierra como productos de la combustión: por ejemplo, en las barbacoas e incluso saliendo del tubo de escape de su coche pero también han sido detectados por todo el espacio en los cometas, asteroides y otros objetos distantes. El telescopio espacial Spitzer de la NASA ha detectado HAP en los discos de formación de planetas girando alrededor de estrellas, en los espacios entre las estrellas y en galaxias remotas
Los investigadores están trabajando con mezclas de hielo y componentes orgánicos en el laboratorio para imitar los materiales del borde de nuestro sistema solar y más allá. El equipo del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California se ve a la derecha, y un sistema solar muy joven, con su torbellino de planetas que forman el disco, se muestra en una recreación artística a la izquierda. (Foto: NASA/JPL-Caltech)Murthy y su compañero Rui Yang del JPL usan su laboratorio para imitar el ambiente de moléculas de HAP congeladas en el frío silencio del espacio a temperaturas de 5 grados Kelvin (menos 268 grados Celsius). En primer lugar, bombardearon las partículas con radiación ultravioleta similar a la de las estrellas. Luego, para determinar los productos de la reacción química, utilizaron un tipo de sistema de láser conocido como MALDI (matriz asistida por láser de desorción -separación- e ionización), que implica aplicar en el hielo un láser en las bandas infrarroja y ultravioleta.
Los resultados revelaron que los HAP se habían transformado: se habían incorporado los átomos de hidrógeno en su estructura y habían perdido sus lazos circulares, aromáticos, convirtiéndose en compuestos orgánicos más complejos. Según Gudipati, este es el tipo de cambio que tendría que producirse si el material fuera a convertirse eventualmente en aminoácidos y nucleótidos, trozos de proteína y ADN, respectivamente.
"Los HAP son moléculas fuertes y persistentes, por lo que se sorprendieron al verlos sufrir estos cambios químicos en esas temperaturas de congelación tan frias", dijo Gudipati.
Otro fruto de la investigación es que podría explicar el misterio de por qué los HAP aún no han sido identificados en granos de hielo en el espacio. Mientras que los compuestos orgánicos más resistentes son omnipresentes en el cosmos como gases y polvo caliente, los investigadores se han mantenido perplejos al comprobar que su rastro no aparece en el hielo. Los nuevos hallazgos muestran que los HAP, una vez que se adhieren a la superficie de hielo, se transforman químicamente en otras sustancias orgánicas complejas, explicando por qué no puede ser visto.
Mientras los nuevos resultados nos enseñan que el camino haciala vida podría haber comenzado ya en las regiones muy frías del universo, aparece otra pregunta. Si la vida aparece a temperaturas extremas en el espacio vacío entre las estrellas ¿habrá seguido el mismo camino en otros planetas más allá de nuestro sol? Los investigadores no lo saben pero estudios como éste ayudan a la búsqueda permanente de aauvida fuera de la Tierra.
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