Formación de compuestos orgánicos en hielo interestelar

Saber cómo se desenvuelve la química orgánica (basada en el carbono) en el espacio interestelar es esencial para averiguar cómo surgió la vida en la Tierra y cómo puede haberlo hecho en otros mundos. Este conocimiento también permitiría hacer estimaciones más fiables sobre cuántos planetas de nuestra galaxia pueden albergar vida.

La lista de sustancias orgánicas detectadas en el espacio y el conocimiento sobre cómo podrían estar interactuando no dejan de aumentar gracias a observaciones directas cada vez mejores. Pero los experimentos de laboratorio que desentrañan procesos complejos también pueden ofrecer pistas significativas.

Siguiendo esta última estrategia, un equipo encabezado por Masashi Tsuge, de la Universidad de Hokkaido en Japón, ha realizado experimentos sobre la interacción, en el espacio interestelar, de átomos de carbono con granos de hielo.

Se cree que algunas de las moléculas orgánicas más complejas del cosmos se producen en la superficie de los granos de hielo interestelares a temperaturas muy bajas. Se sabe que los granos de hielo aptos para este fin abundan en todo el universo.

Todas las moléculas orgánicas se basan en un esqueleto de átomos de carbono enlazados. La mayoría de los átomos de carbono se formaron originalmente mediante reacciones de fusión nuclear en las estrellas, dispersándose finalmente por el espacio interestelar cuando las estrellas morían en explosiones de supernova. Pero para formar moléculas orgánicas complejas, los átomos de carbono necesitan un mecanismo que les permita reunirse en la superficie de los granos de hielo, pudiendo así crearse los enlaces químicos entre tales átomos. La nueva investigación sugiere un mecanismo factible para ello.

Recreación artística del concepto de formación de compuestos orgánicos en partículas de hielo interestelares. (Imagen: Masashi Tsuge)

Los autores del estudio, recreando en el laboratorio las condiciones interestelares, han conseguido detectar átomos de carbono débilmente enlazados que difundiéndose por la superficie de los granos de hielo hasta que las reacciones producen moléculas de lo que se conoce como carbono diatómico. Una molécula de este tipo está integrada por dos átomos de carbono enlazados. La formación de carbono diatómico delata claramente la difusión de átomos de carbono sobre granos de hielo interestelares.

El nuevo estudio indica que un proceso químico previamente pasado por alto podría explicar cómo pueden formarse moléculas orgánicas más complejas mediante la adición constante de átomos de carbono.

Los autores del estudio creen que este y otros procesos podrían darse en los discos protoplanetarios alrededor de las estrellas, a partir de los cuales se forman planetas. Esto también podría explicar el origen de las sustancias químicas que, según todos los indicios, ejercieron de precursoras de la vida en la Tierra.

El estudio se titula “Surface Diffusion of Carbon Atoms as a Driver of Interstellar Organic Chemistry”. Y se ha publicado en la revista académica Nature Astronomy. (Fuente: NCYT de Amazings)