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Ciencia

Polvo espacial y asteroides. Se cree que son cápsulas que transportan moléculas necesarias para el origen de la vida

 

 

 

 

Polvo espacial y asteroides. Se cree que son cápsulas que transportan moléculas necesarias para el origen de la vida – NASA/JPL-Caltech

 

Hallan en la Tierra ingredientes para la Vida que vinieron del “planeta enano” Ceres.

 

El planeta enano Ceres podría albergar vida extraterrestre

 

Científicos han encontrado, por primera vez, los dos elementos necesarios, el agua líquida y las moléculas orgánicas complejas, en un mismo meteorito. Su origen parece estar en ese pequeño mundo

 

 

 

 

 

 

Uno de los mayores misterios posibles es el de cómo apareció la vida en el Universo, y de si esta es única en la Tierra o si es una realidad presente en infinidad de planetas. Después de décadas de investigación, los científicos han ido poco a poco reconstruyendo la posible historia de sus orígenes. Parece claro que la vida surgió en unas condiciones muy especiales cuando se combinaron ciertas moléculas orgánicas (formadas por esqueletos de átomos de carbono e hidrógeno), que se pueden encontrar hoy en asteroides, cometas o incluso polvo espacial. Además se considera que para ello fue clave la presencia de agua, una molécula que también se crea en el espacio. Entre las muchas dudas que aparecen aquí está la de dónde ocurrió todo esto: ¿las semillas para la vida llegaron a la Tierra gracias al impacto de cometas y asteroides? ¿O bien ya estaban en el planeta? ¿Puede ser, incluso, que la vida viniera de más allá?

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Para responder a estas preguntas, los científicos buscan huellas de vida en otros planetas. También reconstruyen las reacciones químicas que la pudieron crear y, a veces, tienen la oportunidad de analizar directamente sus ingredientes esenciales en asteroides y cometas, los restos «arqueológicos» de los orígenes del Sistema Solar. De hecho, un estudio publicado este miércoles en Science Advances ha publicado el hallazgo, por primera vez, de los dos ingredientes esenciales para la vida, el agua y las moléculas orgánicas complejas, en un meteorito. En concreto, han detectado moléculas orgánicas y agua en cristales presentes en dos meteoritos que cayeron en la Tierra en 1998. Quizás lo más curioso es que su origen parece estar en Ceres, un planeta enano del cinturón de asteroides.

«Esta es la primera vez que hemos encontrado materia orgánica abundante asociada con agua líquida», ha dicho en un comunicado Queenie Chan, primera autora del estudio e investigadora en The Open University, en Reino Unido. Según ella, esto «es realmente crucial para entender el origen de la vida y de las moléculas orgánicas complejas en el espacio».

Fotografía ampliada de un pequeño cristal rico en moléculas orgánicas. Se encontró en un meteorito caído en Marruecos en 1998

 

 

 

Fotografía ampliada de un pequeño cristal rico en moléculas orgánicas. Se encontró en un meteorito caído en Marruecos en 1998-Queenie Chan/The Open University, UK

 

 

Científicos del Departamento de Energía del Laboratorio Nacional de Berkeley (EE.UU.)., de la Open University y de la Universidad Nacional de Yokohama (Japón) han llevado a cabo un detallado estudio químico de unos pequeños cristales presentes en esos meteoritos, a través de sofisticados análisis de rayos X.

Moléculas creadas en Ceres

 

 

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Este gráfico muestra el camino teórico de las moléculas de agua en Ceres. Algunas moléculas de agua caen en las ‘trampas frías’.

                                                               Ceres, planeta enano. ( NASA)

 

“Estos estudios apoyan la idea de que el hielo se separó de la roca a principios de la historia de Ceres, formando una capa crustal rica en hielo, y que el hielo se ha mantenido cerca de la superficie durante la historia del sistema solar”.

indicó Carol Raymond, investigador principal de la misión Dawn de la NASA.

El agua congelada en los cuerpos planetarios es importante porque es esencial en la vida como la conocemos. “Al encontrar cuerpos que fueron ricos en agua en el pasado, podemos descubrir pistas sobre si existió vida en la infancia de nuestro Sistema Solar”, indicó Raymond.

 

 

HIELO EN TODO CERES

 

La superficie más alta de Ceres es rica en hidrógeno, con concentraciones más altas en las latitudes medias a altas, consistente con grandes extensiones de hielo de agua, según un nuevo estudio en la revista Science.

 

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Así han detectado moléculas orgánicas complejas y trazas de agua líquida cuyo origen se remonta al nacimiento del Sistema Solar. Quizás lo más interesante es que hay pistas de que los cristales comenzaron a formarse gracias al agua expulsada con la actividad volcánica de Ceres, un planeta enano del cinturón de asteroides.

«Es como encontrar una mosca conservada en ámbar», ha dicho en un comunicado David Kilcoyne, coautor del estudio e investigador en el Laboratorio de Berkeley (EE.UU.). Es cierto que los autores del estudio no han encontrado un fósil de insecto de otra era, pero sí que han dado con un fuerte indicio de que los meteoritos pueden ser como cápsulas capaces de preservar y transportar los ingredientes de la vida a través del espacio.

Fotografía de Ceres, un planeta enano del cinturón de asteroides que no llega a los 1.000 kilómetros de diámetro

 

 

 

Fotografía de Ceres, un planeta enano del cinturón de asteroides que no llega a los 1.000 kilómetros de diámetro-NASA/JPL

 

 

Además, los análisis mostraron cosas muy sorprendentes. Parece ser que ambas rocas provenían de dos asteroides que cruzaron su camino en el pasado. De hecho, sospechan que en algún momento un asteroide pequeño chocó contra uno mayor, y que acabaron intercambiando materiales.

«Las cosas no son tan sencillas como pensábamos que eran», ha resumido Chan. Pero lo positivo es que lo encontrado indica que en un simple meteorito puede haber una gran variedad de moléculas orgánicas y de agua. «Todo apunta a la conclusión de que el origen de la vida es realmente posible en cualquier parte», ha dicho la investigadora.

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Los dos meteoritos cayeron en la Tierra en 1998, pero en distintas fechas. Uno impactó cerca de una pista de baloncesto de Texas, Estados Unidos, en marzo. El otro cayó cerca de Marruecos en agosto. En su superficie, los investigadores encontraron minúsculos cristales, de apenas dos milímetros de largo, que contenían moléculas orgánicas y trazas de agua.

Yoko Kebukawa, investigador de la Universidad Nacional de Yokohama (Japón), que también ha participado en el estudio, ha dicho que los análisis revelaron que la materia orgánica encontrada en esos recientes meteoritos era más o menos similar a la encontrada en meteoritos primitivos (que impactaron contra la Tierra mucho tiempo atrás). Sin embargo, había algunas diferencias: «Nuestros resultados sugieren que la materia orgánica se originó en algún cuerpo rico en agua, un mundo oceánico de los comienzos del Sistema Solar, posiblemente Ceres». Como ocurre con los grandes misterios, con cada descubrimiento aparecen preguntas más intrigantes. ¿Los ingredientes de la vida en la Tierra venían de Ceres? ¿Podrían haber llegado esas moléculas a Marte? ¿Este tipo de cosas ocurren en otros sistemas solares?

Molécula Diestra y Zurda

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Moléculas precursoras de la vida    ~    Comentarios Comments (0)

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SINC – MATEMÁTICAS, FÍSICA Y QUÍMICA: Astronomía y Astrofísica

Hallan en el espacio interestelar una molécula que puede ser diestra o zurda

 

Un estudio revela por primera vez la existencia en el espacio de moléculas quirales orgánicas complejas. Se trata del óxido de propileno, localizado en las zonas frías y exteriores de una nube de gas y polvo conocida como Sagitario B2. Como otras moléculas quirales, puede presentar dos formas especulares, con propiedades distintas.

 

 

Se muestran los dos enantiómeros del óxido de propileno, con la designación R (Derecha) y S (Izquierda). / B. Saxton, NRAO/AUI/NSF</p>
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Se muestran los dos enantiómeros del óxido de propileno, con la designación R (Derecha) y S (Izquierda). / B. Saxton, NRAO/AUI/NSF

 

Existen moléculas que, al igual que un par de manos humanas, pueden ser diestras (destrógiras) o zurdas (levógiras). Así lo explicaba el personaje ficticio Walter White a sus alumnos en uno de los capítulos de la serie Breaking Bad.

El hallazgo supone un gran paso para resolver uno de los grandes misterios de la biología molecular

Las moléculas con esta propiedad, llamada quiralidad, poseen una estructura idéntica pero son opuestas y no se pueden superponer, de la misma manera que la mano derecha es la imagen especular de la izquierda.

La vida en la Tierra está formada por grupos de este tipo de moléculas. Por ejemplo, aunque los aminoácidos que componen las proteínas existen con ambas quiralidades, en los seres vivos solo se encuentran en su forma zurda; sin embargo, los azúcares y el ADN solo son diestros.

Un nuevo estudio, publicado en Science, informa de la primera detección de moléculas quirales orgánicas complejas fuera del sistema solar.

El hallazgo supone un gran paso para resolver uno de los grandes misterios de la biología molecular: cómo se llegó a que todos los seres vivos utilizaran moléculas de un solo enantiómero –como se denomina a cada una de las variantes– y despreciaran al otro.

Telescopio Green Bank y algunas moléculas descubiertas. Imagen: Bill Saxton. Fuente: NRAO/AUI/NSF.

Utilizando novedosas tecnologías de telescopio y laboratorio, los científicos han descubierto un importante par de moléculas prebióticas en el espacio interestelar.

El hallazgo indica que algunos componentes químicos básicos, esenciales en el desarrollo de la vida –las moléculas prebióticas dieron origen a las primeras células-, pudieron haberse formado en polvorientos granos de hielo flotando entre las estrellas.

 

Moléculas precursoras de la vida

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   En el Espacio Interestalar se han encontrado moléculas de Azúcares

Hasta ahora, las hipótesis centraban la respuesta en la forma natural en la que existen las moléculas en el espacio antes de incorporarse a los asteroides y cometas que posteriormente caen en los planetas jóvenes. Sin embargo, nunca se había encontrado una molécula quiral en el espacio que demostrara esta teoría.

“Los meteoritos y cometas de nuestro sistema solar contienen moléculas quirales que son anteriores a la propia Tierra”, señala Carroll, uno de los investigadores del estudio e investigador en el Instituto Tecnológico de California, EE.UU (Caltech). “Tales cuerpos pequeños pueden ser los que empujaron a la vida a optar por la imparcialidad que vemos hoy en día”, añade.

Captura

 

La Vía Láctea y el Centro Galáctico sobre el lago Waiau en la cima del Mauna Kea. / Brett A. McGuire/P. Brandon Carroll.

Por primera vez, un equipo de investigadores ha detectado en el espacio un compuesto químico, llamado óxido de propileno (CH3CHOCH2),  que existe tanto de forma diestra como zurda.

“Esta es la primera molécula detectada en el espacio interestelar que tiene la propiedad de la quiralidad. Es un primer paso para entender cómo las moléculas prebióticas se crean en el universo y qué efectos pueden tener sobre los orígenes de la vida”, declara Brett McGuire, investigador en el Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO) en Charlottesville (Virginia, EE UU).

Concretamente, la encontraron en la zona fría y exterior de Sagitario B2 (Sgr B2), una nube de gas y polvo que supera, aproximadamente, en tres millones la masa del Sol y que está situada en el centro de la Vía Láctea.

La investigación se ha nutrido con datos del proyecto Estudio de Moléculas Interestelares Prebióticas (PRIMOS), del radiotelescopio Green Bank (GBT) y del radiotelescopio Parkes para examinar el espectro de Sgr B2 a través de una amplia gama de frecuencias de radio.

El bien o el mal

Las dos formas de una molécula quiral poseen las mismas propiedades físicas, como por ejemplo el mismo punto de ebullición y de fusión. Sin embargo, tal y como el personaje Walter White explica a sus alumnos, los enantiómeros pueden tener reacciones químicas distintas en el cuerpo humano. Lo que es bueno puede ser malo en su imagen especular.

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                            Las moléculas prebióticas pululan por los protosoles

El profesor de química pone como ejemplo el caso de la talidomida, un compuesto quiral recetado durante los años 90 para calmar las náuseas de las embarazadas. En 1960 los casos de malformaciones en los recién nacidos aumentaron debido al desconocimiento de la existencia de dos tipos de talidomida: su forma diestra que produce efecto calmante y su forma zurda que causa anomalías en el feto.

Lo mismo sucede con la metanfetamina. Su configuración destrógira es usada como droga por sus efectos psicoestimulantes, mientras que la levógira es utilizada como descongestionador nasal.

Comprender la homoquiralidad

Quiralidad de las moléculas de aminoácido.

El óxido de propileno es una molécula útil para el estudio ya que es relativamente pequeña en comparación con biomoléculas tales como los aminoácidos. A pesar de no encontrarse en los organismos vivos, su presencia en el espacio es una señal de la existencia de otras moléculas quirales.

Lo que es bueno en una forma puede ser malo en su imagen especular

“Si bien la técnica que utilizamos no nos dice acerca de la abundancia de cada enantiómero, esperamos que este trabajo permita futuras observaciones que nos hagan comprender mucho más acerca de las moléculas quirales, los orígenes de la homoquiralidad y de la vida en general “, comenta Brandon Carroll.

Estos resultados demuestran la existencia de una importante nueva clase de moléculas en el espacio. “Con el descubrimiento de un compuesto quiral en el espacio, por fin tenemos una manera de estudiar dónde y cómo se originan antes de pasar a formar parte de meteoritos y cometas”, explica Geoffrey Blake, profesor de cosmoquímica y ciencias planetarias en Caltech y otro de los autores del estudio.