Hallazgo clave sobre el origen cósmico de la vida

Un estudio reciente revela la primera detección en el espacio interestelar de una molécula compleja y cíclica formada por 13 átomos, entre ellos azufre. Este descubrimiento representa un avance significativo en el conocimiento del inventario químico del medio interestelar y, en particular, de la química del azufre, un elemento químico esencial para la vida. El hallazgo ayuda a cerrar la brecha existente entre la química interestelar y los compuestos orgánicos complejos encontrados en cometas y meteoritos, aportando nuevas pistas sobre el origen cósmico de los ladrillos químicos de la vida.

El estudio es obra de un equipo internacional liderado por Mitsunori Araki, del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) en Alemania, y Miguel Sanz Novo, del Centro de Astrobiología (CAB), una entidad mixta del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA), en España.

Este equipo ha identificado la molécula con azufre más grande encontrada hasta la fecha en el espacio: 2,5-ciclohexadieno-1-tiona (C6H6S). El descubrimiento ha sido posible gracias a la combinación de observaciones astronómicas de altísima sensibilidad y nuevos experimentos de laboratorio. La molécula fue encontrada en la nube molecular G+0.693– 0.027, situada a unos 27 000 años-luz de la Tierra, cerca del centro de la Vía Láctea. Su estructura, formada por un anillo estable de seis miembros y un total de 13 átomos, la convierte en el compuesto más complejo con azufre identificado en el medio interestelar.

Recreación artística de la primera molécula con azufre y un anillo de seis miembros descubierta en el espacio interestelar. (Imagen: MPE / CAB / NASA JPL / Caltech)

"La química interestelar es mucho más rica de lo que pensábamos, y estos hallazgos son especialmente emocionantes cuando implican moléculas que contienen azufre, un elemento clave para la vida", afirma Miguel Sanz-Novo. Hasta ahora, los astrónomos solo habían detectado en el espacio interestelar compuestos de azufre relativamente simples. Las moléculas más complejas descubiertas previamente eran el sulfuro de dimetilo (CH3SCH3, DMS) y su isómero etanotiol (CH3CH2SH), ambos detectados por investigadores del CAB que también son coautores de este estudio. Sin embargo, la presencia de moléculas sulfuradas mucho más complejas en cometas, asteroides y meteoritos sugería desde hace tiempo que estos compuestos debían existir también en el medio interestelar, aunque habían resultado extremadamente difíciles de detectar. Esta desconexión entre la química interestelar y el inventario orgánico presente en pequeños cuerpos del sistema solar ha sido durante años uno de los grandes enigmas de la astroquímica.

“Se trata de la primera detección inequívoca en el espacio interestelar de una molécula compleja, cíclica y que contiene azufre, y supone un paso fundamental para entender el vínculo químico entre el espacio y los componentes básicos de la vida”, afirma Mitsunori Araki.

Este estudio representa un avance significativo en el conocimiento del inventario químico del medio interestelar, especialmente en lo relativo al azufre, un elemento esencial para el desarrollo de la vida. Se cree que una parte sustancial de los ingredientes fundamentales para la vida llegaron a la Tierra primitiva a través de cometas y meteoritos formados en la misma nebulosa que dio origen a nuestro sistema solar. La molécula C6H6S (estructuralmente relacionada con compuestos encontrados en muestras extraterrestres y la primera de su tipo detectada de forma concluyente en el espacio) establece un "puente" químico directo entre el medio interestelar y nuestro propio sistema solar.

Para identificar la molécula en el espacio profundo, el equipo del MPE sintetizó C6H6S en el laboratorio partiendo de tiofenol (C6H5SH), un líquido de olor intenso y desagradable, y midió con gran precisión su espectro rotacional, obteniendo así una "huella molecular" única. Posteriormente, Miguel Sanz-Novo identificó esta firma en datos astronómicos procedentes de un amplio estudio observacional de la nube molecular G+0.693-0.027 liderado por los investigadores del CAB Víctor M. Rivilla y Izaskun Jiménez-Serra, obtenidos usando el radiotelescopio de 30 metros del IRAM (Pico Veleta, Granada) y el radiotelescopio de 40 metros del Observatorio de Yebes del Instituto Geográfico Nacional (Guadalajara), ambos ubicados en España.

"Nuestros resultados demuestran que una molécula de 13 átomos, estructuralmente similar a aquellas presentes en cometas, ya se encuentra en una nube molecular joven y sin signos de formación estelar", señala Valerio Lattanzi, científico del MPE.

Estos hallazgos sugieren que probablemente quedan por descubrir una gran diversidad de moléculas complejas con azufre, reforzando ello la hipótesis de que los ladrillos fundamentales de la vida pueden haberse originado en las profundidades del espacio interestelar, mucho antes de la formación de la Tierra.

"Esta detección abre una vía completamente nueva para estudiar moléculas con azufre en el espacio, dado que los anillos aromáticos y los hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs) parecen ser componentes abundantes y ampliamente distribuidos en el universo", explica Víctor M. Rivilla.

El estudio se titula “A detection of sulfur-bearing cyclic hydrocarbons in space”. Y se ha publicado en la revista académica Nature Astronomy. (Fuente: CAB)