No solo la vida, la evolución también llegó del espacio

Resulta paradójico que estudiar el espacio, completamente inhabitado a nuestros ojos y vacío de vida, nos pueda dar claves de la evolución de la biología en nuestro planeta.

Gracias al Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), un equipo de astrónomos liderado por Abubakar Fadul, del Instituto Max Planck de Astronomía (MPIA), ha descubierto moléculas orgánicas complejas (incluyendo la primera detección tentativa de etilenglicol y glicolonitrilo) en el disco protoplanetario de la protoestrella V883 Orionis.

Estos compuestos se consideran precursores de los componentes básicos de la vida. La comparación de diferentes entornos cósmicos revela que la abundancia y complejidad de dichas moléculas aumenta desde las regiones de formación estelar hasta los sistemas planetarios plenamente desarrollados. Esto sugiere que las semillas de la vida se reúnen en el espacio y están ampliamente distribuidas. Los hallazgos se han publicado en Astrophysical Journal Letters.

Los astrónomos ya han descubierto moléculas orgánicas complejas (MOC) en diversos lugares asociados con la formación de planetas y estrellas. Las MOC son moléculas con más de cinco átomos, de los cuales al menos uno es carbono. Muchas de ellas se consideran componentes básicos de la vida, como los aminoácidos y los ácidos nucleicos o sus precursores.

El descubrimiento de 17 moléculas de óxido nítrico (COM) en el disco protoplanetario de V883 Orionis, incluyendo etilenglicol y glicolonitrilo, proporciona una pieza clave, largamente buscada, en la evolución de dichas moléculas entre las etapas anteriores y posteriores a la formación de estrellas y sus discos formadores de planetas. El glicolonitrilo es un precursor de los aminoácidos glicina y alanina, así como de la nucleobase adenina.

“Nuestro hallazgo apunta a una línea recta de enriquecimiento químico y creciente complejidad entre las nubes interestelares y los sistemas planetarios completamente evolucionados”, afirma Abubakar Fadul , líder del estudio, en un comunicado.

La transición de una protoestrella fría a una estrella joven rodeada por un disco de polvo y gas se acompaña de una violenta fase de gas en choque, radiación intensa y rápida eyección de gas. Estos procesos energéticos podrían destruir la mayor parte de la compleja química ensamblada durante las etapas anteriores. Por lo tanto, los científicos habían planteado un escenario denominado "de reinicio", en el que la mayoría de los compuestos químicos necesarios para la evolución hacia la vida tendrían que reproducirse en discos circunestelares durante la formación de cometas, asteroides y planetas.

“Ahora parece que ocurre lo contrario – añade Kamber Schwarz, coautor del estudio -. Nuestros resultados sugieren que los discos protoplanetarios heredan moléculas complejas de etapas anteriores, y que la formación de moléculas complejas puede continuar durante la etapa de disco protoplanetario”.

De hecho, el período entre la enérgica fase protoestelar y el establecimiento de un disco protoplanetario sería, por sí solo, demasiado corto para que se formen COM en cantidades detectables. Como resultado, las condiciones que predefinen los procesos biológicos podrían estar generalizadas en lugar de limitarse a sistemas planetarios individuales.

Los astrónomos han encontrado las moléculas orgánicas más simples, como el metanol, en regiones densas de polvo y gas anteriores a la formación de estrellas. En condiciones favorables, incluso podrían contener compuestos complejos que incluyen etilenglicol, una de las especies descubiertas en V883 Orionis.

“Recientemente, descubrimos que el etilenglicol podría formarse mediante la irradiación UV de etanolamina, una molécula descubierta recientemente en el espacio – confirma Tushar Suhasaria, coautor del estudio -. Este hallazgo respalda la idea de que el etilenglicol podría formarse en esos entornos, pero también en etapas posteriores de la evolución molecular, donde la irradiación UV es dominante”.

Agentes más evolucionados, fundamentales para la biología, como los aminoácidos, azúcares y nucleobases que componen el ADN y el ARN, están presentes en asteroides, meteoritos y cometas del sistema solar.

Las reacciones químicas que sintetizan estos COM se producen en condiciones frías, preferiblemente en granos de polvo helado que luego se coagulan para formar objetos más grandes. Ocultos en esas mezclas de roca, polvo y hielo, suelen pasar desapercibidos. Acceder a estas moléculas solo es posible mediante la excavación con sondas espaciales o mediante calentamiento externo, que evapora el hielo.

Un proceso de calentamiento similar está ocurriendo en el sistema V883 Orionis. La estrella central sigue creciendo y al mismo tiempo acumula gas del disco circundante hasta que finalmente enciende el fuego de fusión en su núcleo. Durante estos períodos de crecimiento, el gas que cae se calienta y produce intensas explosiones de radiación.