Científicos descubren una molécula en el espacio que da pistas sobre el origen de la vida
Por Jacopo Prisco, CNN
Científicos descubrieron la molécula orgánica más grande que contiene azufre —un ingrediente clave para la vida— jamás identificada en el espacio interestelar. Los investigadores llaman a este hallazgo un “eslabón perdido” en la comprensión científica del origen cósmico de la química de la vida.
El azufre es el décimo elemento más abundante en el universo y un componente fundamental de los aminoácidos, proteínas y enzimas en la Tierra. Sin embargo, aunque los investigadores habían encontrado anteriormente moléculas que contenían azufre similares a la recién descubierta en cometas y meteoritos, existía una desconcertante ausencia de moléculas grandes con azufre en el espacio interestelar, una vasta región entre las estrellas salpicada de nubes de polvo y gas.
“El azufre llegó a la Tierra desde el espacio hace mucho, mucho tiempo”, dijo Mitsunori Araki, científico del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre en Alemania y autor principal de un estudio sobre el descubrimiento, publicado la semana pasada en la revista Nature Astronomy.
“Sin embargo, solo hemos encontrado una cantidad muy limitada de moléculas portadoras de azufre en el espacio, lo cual es extraño. Debería existir en grandes cantidades, pero es muy difícil de encontrar”.
Otro equipo de investigadores sugirió anteriormente que el azufre podría parecer escaso en el espacio porque está atrapado en el hielo cósmico, oculto a simple vista en lugar de estar ausente.
Por lo tanto, la nueva detección añade una pieza importante a este rompecabezas. “Esta es la molécula portadora de azufre más grande jamás encontrada en el espacio, con 13 átomos”, dijo Araki. “Antes de esta, la más grande solo tenía nueve átomos, pero ya era un caso raro, porque la mayoría de las moléculas de azufre detectadas solo tenían tres, cuatro o cinco átomos”.
Encontrar moléculas más grandes es importante, añadió, porque ayuda a llenar un vacío existente entre la química simple encontrada en el espacio y los bloques de construcción más complejos de la vida descubiertas en cometas y meteoritos.
La molécula, que también contiene carbono e hidrógeno, se llama 2,5-ciclohexadieno-1-tiona y se suma a un catálogo creciente de más de 300 moléculas observadas en el espacio hasta el momento. El hallazgo, dijo Araki, sugiere que muchas más moléculas que contienen azufre, quizás incluso más grandes, podrían ser detectadas en el futuro.
La molécula se encontró en una nube molecular llamada G+0.693–0.027, a unos 27.000 años luz de la Tierra, cerca del centro de nuestra galaxia.
Las nubes moleculares son concentraciones frías y densas de polvo y gas que permiten la formación de moléculas. Actúan como víveros estelares, ya que la gravedad crea cúmulos que eventualmente se convierten en estrellas jóvenes.
“Una nube molecular es donde ocurre la formación estelar”, dijo Valerio Lattanzi, también científico del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre y coautor del estudio.
Lattanzi añadió que, con el tiempo, algunas de estas nubes darán lugar a la formación de sistemas planetarios como nuestro propio sistema solar. “Los ingredientes que están incrustados en la nube molecular serán transferidos a los planetas”, dijo. “Estamos tratando de averiguar cuáles son los ingredientes que eventualmente formarán la vida, intentando entender cómo de moléculas simples llegamos a la vida tal como la conocemos en la Tierra. Y estamos tratando de agregar elementos a esta imagen, uno por uno”.
Los investigadores primero sintetizaron la molécula mediante una descarga eléctrica a una sustancia llamada tiofenol —un líquido de olor desagradable que contiene azufre, carbono e hidrógeno—. Luego obtuvieron una “huella de radio” extremadamente precisa de la molécula, que compararon con datos de telescopios de la observación de la nube, recolectados por los radiotelescopios IRAM-30m y Yebes en España.
“Hemos visto en observaciones anteriores que las moléculas de azufre eran bastante abundantes en esta nube”, dijo Lattanzi. “Por eso fue un objetivo muy bueno para nosotros. Creemos que uno de los posibles orígenes de la vida en la Tierra es a través de colisiones e impactos de pequeños cuerpos como cometas y meteoritos con nuestro planeta en el pasado, que probablemente trajeron moléculas complejas, incluidas algunas que contienen azufre. Así que eso es lo que intentamos hacer: conectar estos eslabones perdidos en el camino para eventualmente formar la vida tal como la conocemos.”
Kate Freeman, profesora de Geociencias en la Universidad Estatal de Pensilvania, calificó el estudio como “una emocionante historia de detectives posible gracias a potentes radiotelescopios y una estrategia de búsqueda realmente buena”.
Se sabe que los meteoritos contienen compuestos de azufre grandes y complejos, dijo Freeman, quien no participó en la investigación, y probablemente muchos de ellos llegaron a la Tierra para ayudar a establecer las bases de la química de la vida.
“Sin embargo, no sabíamos realmente cómo estos compuestos terminaron en los meteoritos o en sus cuerpos planetarios precursores”, añadió en un correo electrónico. “Ahora sabemos que existe al menos una alta probabilidad de que algunos de ellos provengan de fuera del sistema solar, de regiones ricas en moléculas de nuestra galaxia, como área estudiada por los autores”.
El azufre es uno de los seis elementos esenciales para la vida en la Tierra y puede haber sido un ingrediente fundamental en las primeras formas de vida en la Tierra, al dar combustible vital a microbios antiguos, según Sara Russell, profesora de ciencias planetarias en el Museo de Historia Natural de Londres.
“La presencia de moléculas orgánicas complejas en el centro de nuestra Vía Láctea implica que los materiales biológicamente importantes pueden estar en todas partes en el espacio”, dijo Russell, quien no participó en el estudio, en un correo electrónico. “Encontrar tales moléculas tan lejos de nuestro planeta natal también sugiere que procesos similares pueden estar ocurriendo en otros lugares, lo que hace aumenta la probabilidad de que exista vida en otro planeta”.
Ryan Fortenberry, profesor asociado de química y bioquímica en la Universidad de Mississippi, dijo que los hallazgos le entusiasmaron. “El azufre como átomo ocupa un lugar muy especial de la tabla periódica. Tiene una química única que permite que las moléculas hagan mucho más de lo que permitirían solo el oxígeno, el nitrógeno y el carbono”, dijo Fortenberry por correo electrónico. “Encontrar moléculas que contienen azufre nos ayuda a medir mejor dónde pudo haber comenzado la vida y hacia dónde podría evolucionar”.
Hace más de 50 años, encontrar cualquier molécula en el espacio era un milagro, añadió Fortenberry, quien tampoco participó en el estudio.
“El pensamiento común era que el ambiente hostil simplemente las descompondría; ahora estamos encontrando moléculas con 13 átomos y algunas con varias decenas de átomos”, dijo.
“Las moléculas son más resistentes de lo que creíamos, y los telescopios nos han demostrado que la química del espacio es mucho más rica de lo que podíamos imaginar. Estoy convencido de que encontraremos aminoácidos en el espacio, más allá de nuestro sistema solar”.
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