Ingredientes de la vida observados alrededor de otras estrellas

Uno de los grandes enigmas de la ciencia es comprender por qué estamos aquí. ¿Cómo llegaron los ingredientes de la vida a la Tierra? ¿Son comunes en otros lugares del universo? Poco a poco, vamos avanzando en esta materia…

La química de la vida

Representación artística del isocianato de metilo.
Crédito: ESO

Sabemos que la vida existe en la Tierra. Por motivos obvios, claro (estamos aquí, a fin de cuentas). También sabemos que la química de la vida está basada en las complejas moléculas basadas en carbono. O lo que comúnmente llamamos moléculas orgánicas. Están formadas a partir de moléculas más sencillas que son conocidas como moléculas prebióticas. Cuando se formó nuestro planeta, hace algo más de 4.500 millones de años, era demasiado cálida para que pudiesen existir estos elementos. Así que, en algún momento de su historia, aparecieron en el planeta.

El proceso, en ese sentido, lo tenemos más o menos claro. Las moléculas orgánicas se combinan en formas más complejos, etcétera, etcétera… Pero la gran pregunta sigue en pie. ¿De dónde vinieron esos elementos? La Tierra tenía todo lo necesario para producirlos: hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y restos de otros elementos. Y, seguramente, también tenía las condiciones apropiadas para formarlos. Pero no quiere decir que lo hiciese. Pudieron llegar desde el espacio.

No es ni mucho menos descabellado. Por ejemplo, hoy en día conocemos mucho mejor la naturaleza de los cometas. Ya no creemos que sean simples acumulaciones de roca y hielo, que han permanecido inalteradas desde la formación del Sistema Solar.  Su historia es mucho más compleja. Sabemos que sus superficies podrían tener todo tipo de materiales prebióticos. También sabemos que impactan en la Tierra. Es más, creemos (pero no está claro del todo), que el agua pudo llegar a nuestro planeta a través de esos impactos.

En busca de los ingredientes de la vida

El telescopio ALMA.
Crédito: ESO

Así que, exactamente de ese mismo modo, podrían haber entregado toneladas de material prebiótico hace miles de millones de años. Ahora es donde entramos en la parte interesante de todo esto. Ya hemos observado material prebiótico alrededor de estrellas en proceso de formación. Pero ahora, dos equipos de investigadores (uno de ellos con participación de Rafael Martín-Doménech y el Centro de Astrobiología de Madrid), han anunciado la detección de otra molécula.

Se trata del isocianato de metilo (CH3NCO), y es parte del proceso biológico para crear péptidos, moléculas que tienen gran variedad de funciones en la biología. No es el primer material prebiótico que observamos. De hecho, se han detectado azúcares e inlcuso alcohol. Hasta hemos observado isocianato de metilo en estrellas en formación. Pero era en estrellas masivas, con condiciones muy diferentes a las del Sol.

La novedad en este caso, es que, gracias al telescopio ALMA, se ha detectado esta molecular en las estrellas IRAS 16293-2422, localizada a unos 400 años-luz del Sistema Solar. Son estrellas en un sistema binario, con una masa similar a la mitad de la del Sol. Así que las condiciones de formación pueden ser muy similares a las que se dieron aquí. Las dos estrellas están embutidas en una densa nube de gas, polvo y moléculas. La nube es muy fría, apenas unos grados por encima del cero absoluto. La única región más cálida es el lugar de formación de las estrellas.

Química en estrellas en formación

Esta es la Nube de Ofiuco, donde se encuentra el sistema binario en formación IRAS 16293-2422.
Crédito: ESO/Digitized Sky Survey 2/ Davide De Martin

En estas nubes puede haber muchos procesos químicos. En particular cuanto más nos acerquemos a las protoestrellas. Las temperaturas cambian, las presiones cambian, las ondas de choque golpean con el material… Y se pueden desencadenar reacciones químicas muy interesantes, incluyendo la de la creación del isocianato de metilo. Encontrar los ingredientes de la vida en otros sistemas estelares, más parecidos al nuestro en su formación, es muy útil.

Esas reacciones químicas, además, son las responsables de su detección. Cuando los electrones de los átomos cambian a niveles de energía más bajos (después de ser energizados), emiten un cierto color de luz. Ese color depende del nivel de energía y el átomo que lo emita. Si analizamos esos colores, es posible determinar cuál es la composición del gas. El gas frío es diferente. También se pueden ver estos cambios, pero hay algo aun más interesante.

Algunas moléculas pueden absorber energía, provocando que giren sobre su eje como peonzas. Eso provoca que emitan energía al espacio en una longitud de onda muy larga, que es, precisamente, la que puede detectar un radiotelescopio como ALMA. Esa señal es como una huella. Permite descubrir cuál es el tipo de molécula que estamos observando. Así es como, los astrónomos, supieron que estaban detectando isocianato de metilo.

El origen de los ingredientes de la vida

El cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko.
Crédito: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Estas moléculas han sido observadas en una región con una temperatura de unos -170ºC. Además, por los datos obtenidos, parece ser que está presente tanto en granos de hielo como en estado gaseoso. Así que es posible que el isocianato de metilo pueda tener varios orígenes. Hay otro lugar, que quizá te resulte familiar, en el que también hemos detectado esta molécula prebiótica. El cometa Churyumov-Gerasimenko, en torno al que orbitó la sonda Rosetta.

Así que toca volver a la pregunta sobre el origen de los ingredientes de la vida. Ese material, ¿se formó en la superficie del cometa? ¿O su origen era mucho más antiguo? ¿Procedía de la propia formación del cometa durante el nacimiento del Sistema Solar? Sabemos que la vida en la Tierra apareció después de que se enfriase. Sabemos que el material prebiótico experimentó reacciones químicas que lo llevaron a combinarse en elementos más complicados, hasta que llegaron las moléculas auto-replicantes y, eventualmente, apareció la vida.

Pero no sabemos de donde vino ese material prebiótico. Quizá se formó aquí, en nuestro planeta, cuando las condiciones fueron apropiadas. A lo mejor llegó gracias a los impactos de cometas, especialmente durante el período del Bombardeo Intenso Tardío. Es posible, incluso, que esos cometas adquiriesen el material durante su propia formación. O a lo mejor, es una combinación de todo. Es decir, parte de esas moléculas se formaron aquí, y otras llegaron desde el espacio.

En busca de la respuesta correcta

Es posible que un planeta con vida basada en amoniaco tuviese un aspecto similar a este concepto artístico.
Crédito: Usuario “Ittiz” de Wikipedia

Estudios como este nos permiten comprender mejor cómo son las condiciones en los sistemas en formación. Si el isocianato de metilo es común en sistemas con estrellas similares al Sol, es posible que las moléculas prebióticas sean muy abundantes y que terminen esparcidas de diferentes maneras por su sistema. En cometas, en planetas… El caso es que, de una manera u otra, nos permite acercarnos un poco a comprender cómo se originó la vida.

No es un descubrimiento que vaya a llegar de inmediato. O por lo menos, no lo parece. Pero poco a poco, gracias al trabajo de muchas disciplinas de la ciencia (en este caso, como puedes ver, es necesaria la astronomía, la química, la física, la biología…) vamos comprendiendo los grandes misterios del universo que nos rodea. E incluso si nunca llegamos a dar con la respuesta, no hay que desesperarse, en el camino aprenderemos muchas cosas…

La investigación comentada en este artículo ha sido publicada en dos artículos diferentes. Por un lado, este (con participación española): Rafael Martín-Doménech et al.; “Detection of methyl isocyanate (CH3NCO) in a solar type protostar”. Que puede ser consultado en este enlace. Por otro lado, este: Ligterink et al.; “The ALMA-PILS survey: Detection of CH3NCO toward the low-mass protostar IRAS 16293-2422 and laboratory constraints on its formation”. Puede ser consultado aquí.

Referencias: Bad Astronomy, Phys.org

Alex Riveiro

Amante de la astronomía. Hablo de todo lo relacionado con el universo y sus conceptos de una manera amena y sencilla. Desde los púlsares hasta la historia de la astronomía en Al-Andalus.

También te podría gustar...

2 Respuestas

  1. Aborash dice:

    ¿Por qué, si sabemos los “ingredientes de la vida”, no somos capaces de replicar las condiciones para crear vida “desde cero”?

  2. Aioros de Sagitario dice:

    Leído, tío!

¡Comenta este artículo!

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.

A %d blogueros les gusta esto: