La vida pudo comenzar en el espacio: detectan moléculas prebióticas en un disco planetario en formación
El hallazgo sugiere que los compuestos complejos que preceden a la vida se originan antes de que existan los planetas, y podrían ser comunes en todo el universo
Un cúbit de antimateria para investigar los límites del universo
En el joven sistema estelar V883 Orionis, a unos 1.300 años luz de la Tierra, un equipo internacional de astrónomos ha detectado por primera vez signos de moléculas orgánicas complejas en el interior de un disco protoplanetario, es decir, en una estructura de gas y polvo que rodea a una estrella recién nacida y que eventualmente dará lugar a planetas.
Entre las sustancias identificadas se encuentran el etilenglicol y el glicolonitrilo, dos compuestos considerados precursores directos de los azúcares, aminoácidos y nucleobases que componen el ADN y el ARN.
El descubrimiento, realizado mediante observaciones con el radiotelescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), ofrece una nueva pieza clave en el rompecabezas sobre el origen de la vida.
Según los autores, encabezados por el astrónomo Abubakar Fadul del Instituto Max Planck de Astronomía (MPIA), estos resultados apuntan a que los ingredientes básicos de la vida pueden formarse y conservarse incluso antes de que existan los planetas, durante las etapas más tempranas de la evolución estelar.
¿Qué es una molécula prebiótica?
Las moléculas prebióticas son compuestos químicos considerados fundamentales para la aparición de la vida, aunque no forman parte directamente de ningún organismo.
Funcionan como piezas de un puzle que, con las condiciones adecuadas, puede desembocar en estructuras más complejas, como proteínas o ácidos nucleicos.
Estas moléculas pueden surgir de manera natural en entornos extremos, como las nubes moleculares del espacio interestelar o los discos que rodean a estrellas jóvenes.
Algunas, como el glicolonitrilo o el etilenglicol, han sido detectadas en meteoritos, cometas y, como en el caso del sistema V883 Orionis, en discos protoplanetarios en formación.
El interés científico en ellas radica en su capacidad para participar en las primeras reacciones químicas que habrían dado lugar a la vida en la Tierra.
Su detección en el espacio refuerza la hipótesis de que parte del kit químico necesario para la biología podría haberse originado mucho antes de la existencia de nuestro planeta, y tal vez sea un fenómeno común en otros sistemas solares.
Moléculas orgánicas complejas, ahora en un disco protoplanetario
La presencia de moléculas orgánicas complejas -definidas como aquellas que contienen al menos seis átomos, incluyendo uno de carbono- no es en sí misma una novedad en el contexto de la formación estelar. Han sido halladas en nubes moleculares, regiones de formación estelar e incluso en cometas de nuestro propio sistema solar.
Lo significativo en este caso es su detección en el interior de un disco planetario activo y en evolución, lo que refuerza la hipótesis de que estos compuestos pueden sobrevivir a las violentas transformaciones que acompañan al nacimiento de una estrella.
En total, los investigadores identificaron al menos 17 moléculas orgánicas diferentes en V883 Orionis, incluyendo etilenglicol -una sustancia conocida en la Tierra por su uso como anticongelante- y glicolonitrilo, precursor de aminoácidos como la glicina y la alanina, y de la nucleobase adenina.
Esta detección preliminar, que aún requiere ser confirmada con observaciones de mayor resolución, supone un avance notable en el seguimiento de la evolución química desde las nubes interestelares hasta los sistemas planetarios maduros.
El calor de una estrella joven revela los ingredientes ocultos
La clave para detectar estas moléculas invisibles al ojo humano está en la radiación que emiten al ser liberadas del hielo que las protege. En condiciones frías del espacio interestelar, los compuestos complejos se forman y conservan adheridos a granos de polvo helado.
Pero cuando estos entornos se calientan, como ocurre durante los brotes de acreción de una estrella joven -cuando esta absorbe gas de forma acelerada-, el hielo se sublima y los compuestos quedan en forma gaseosa, siendo entonces detectables mediante espectroscopía.
Este es precisamente el caso de V883 Orionis, una estrella en formación que atraviesa una fase de incremento súbito en su brillo.
La energía liberada durante este proceso ha calentado las zonas externas de su disco protoplanetario hasta el punto de liberar las moléculas enterradas en el hielo. Estas emiten radiación en frecuencias milimétricas y submilimétricas, justo el rango en el que opera ALMA, ubicado en el desierto de Atacama a 5.000 metros de altitud.
Una química que se conserva y evoluciona con el tiempo
Hasta hace poco, se asumía que el intenso calor, los choques de gas y las radiaciones que caracterizan las fases tempranas de la formación estelar destruían la complejidad química alcanzada en etapas previas, obligando a reiniciar la síntesis molecular en los discos protoplanetarios. Sin embargo, los nuevos datos apuntan en otra dirección.
“Nuestros resultados sugieren que los discos protoplanetarios heredan moléculas complejas de etapas anteriores, y que su formación continúa durante la fase del disco”, explica Kamber Schwarz, coautora del estudio.
La presencia de etilenglicol, por ejemplo, podría explicarse tanto por procesos en las fases previas a la formación estelar como por reacciones químicas inducidas por radiación ultravioleta en etapas posteriores, según apunta el investigador Tushar Suhasaria, también coautor y director del laboratorio de Orígenes de la Vida del MPIA.
¿Un origen cósmico para los ladrillos de la vida?
Más allá del caso concreto de V883 Orionis, las implicaciones de este trabajo son amplias.
Si moléculas esenciales para la biología pueden formarse y mantenerse a lo largo de la evolución de los sistemas estelares, su presencia no dependería de condiciones excepcionales, sino que podría ser común en el cosmos.
Esto refuerza la idea de que los componentes básicos de la vida podrían estar presentes desde el principio en muchos sistemas planetarios, facilitando la aparición de la vida allí donde las condiciones físicas sean adecuadas.
Los científicos subrayan, no obstante, que el hallazgo aún requiere de validación mediante observaciones futuras. Algunas de las señales detectadas son débiles y complejas, y podrían superponerse con otras emisiones no identificadas.
“Aún no hemos desentrañado todas las firmas moleculares que encontramos”, admite Schwarz. “Con datos de mayor resolución podríamos confirmar la presencia de etilenglicol y glicolonitrilo, e incluso descubrir compuestos más complejos que aún no hemos identificado”.
Un laboratorio natural para entender nuestros orígenes
La investigación, publicada en The Astronomical Journal, supone un nuevo paso en la comprensión de cómo evoluciona la química del carbono en el universo.
El hecho de que sustancias clave para la vida puedan formarse en el frío del espacio, conservarse en hielos interestelares y ser liberadas en las primeras etapas de la formación planetaria, sugiere que la vida -o al menos sus ingredientes esenciales- puede tener un origen cósmico más común de lo que se pensaba.
A la espera de nuevas observaciones, V883 Orionis se convierte en un laboratorio natural para estudiar los procesos que, millones de años más tarde, podrían desembocar en la aparición de formas de vida en mundos aún por nacer.
Claves para entender el hallazgo
- Moléculas orgánicas complejas (COMs): Compuestos químicos que contienen al menos seis átomos, incluyendo uno de carbono. Suelen ser estructuras con enlaces múltiples y cadenas ramificadas. Algunas, como los aminoácidos o los azúcares, están directamente relacionadas con los procesos biológicos.
- Moléculas prebióticas: Sustancias que, aunque no forman parte de organismos vivos, pueden participar en las reacciones químicas que llevan a la vida. Ejemplos típicos son el etilenglicol o el glicolonitrilo, precursores de aminoácidos y nucleobases.
- Disco protoplanetario: Estructura plana y giratoria de gas y polvo que rodea a una estrella joven. Con el tiempo, el material de este disco puede agruparse y formar planetas, lunas, cometas y asteroides.
- Etilenglicol (HOCH₂CH₂OH): Molécula orgánica formada por carbono, oxígeno e hidrógeno. En la Tierra es conocida como anticongelante, pero en el espacio puede servir como paso intermedio en la síntesis de azúcares complejos.
- Glicolonitrilo (HOCH₂CN): Molécula precursora de aminoácidos como la glicina y de nucleobases como la adenina, componentes esenciales del ADN y el ARN.
- ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array): Conjunto de 66 radiotelescopios situados en el desierto de Atacama (Chile), especializado en detectar emisiones milimétricas y submilimétricas, ideales para estudiar regiones frías del espacio y procesos de formación estelar.
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