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lunes 20 de noviembre de 2017 
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“Ladrillos para la vida”
Agua y moléculas orgánicas espaciales

Por Mariano Ribas**

 


Los ladrillos básicos de la vida flotan en el espacio: son moléculas orgánicas, forjadas en el interior de frías y espesas nubes de gas y polvo. Materiales que, gracias a los ciclos vitales de las estrellas, terminan desparramándose por todas partes, “contaminando” el medio interestelar. Y con un poco de suerte, pueden incorporarse a la materia prima que dará origen a nuevos soles y planetas. Durante las últimas décadas, los telescopios y radiotelescopios han detectado la presencia de estas estructuras, basadas en el carbono, en varios rincones de nuestra galaxia. Sin embargo, también se han descubierto distintas clases de moléculas orgánicas en nuestra vecindad más inmediata: hay montones de cometas, asteroides y satélites del Sistema Solar salpicados por esos compuestos químicos. Son los mismos que, día a día, y sin que nos demos cuenta, “llueven” sobre la Tierra, a bordo de partículas rocosas y meteoritos. Y todo indica que esa lluvia orgánica fue tremendamente más intensa durante la violenta infancia del planeta, hace más de 4000 millones de años. Es más, el primigenio aporte cósmico podría extenderse –vía cometas- incluso al agua, socia inseparable de la biología.

Ante semejante panorama, surge una hipótesis un tanto osada, pero científicamente razonable: tal vez, las moléculas orgánicas y el agua llegadas desde el espacio – hace muchísimo tiempo y en cantidades siderales – jugaron un rol importante en la aparición de la vida. La idea no es del todo nueva, pero actualmente, y gracias a una serie de descubrimientos, sus bases lucen mucho más sólidas.

“Panspermia”

Es difícil encontrar las raíces del tema, pero uno de los primeros científicos que vinculó a la materia interestelar con el surgimiento de la vida terrestre, fue Herman von Helmholtz (1821-1894), el gran físico alemán que formuló una de las leyes básicas del universo: el archifamoso principio de conservación de la energía. Helmhotz sospechaba que las moléculas orgánicas (los compuestos a base de átomos de carbono que conforman a todos los seres vivos) habían llegado a la Tierra empaquetadas en cometas y meteoritos. De todos modos, sólo se trataba de eso, una sospecha. Una sospecha que recibió un guiño del mismísimo William Thomson, más conocido como Lord Kelvin, que en una charla dirigida a la Asociación Británica para el Progreso de la Ciencia en 1871, la califico de “tosca y visionaria, pero indudablemente científica”. La misma sospecha que fue llevada al extremo, en tamaño y forma, por el químico sueco Svante Arrhenius, ganador de un Premio Nobel.


Imagen superior: Herman von helmholtz.

En 1908, Arrhenius publicó Worlds in the Making, un libro audaz que proponía una teoría aún más audaz: toda la vida en la Tierra surgió a partir de “semillas” llegadas desde el espacio. Según decía, en tiempos pretéritos, formas de vida muy simples (esporas) fueron escapando de las atmósferas de lejanos planetas con vida, vagando entre los mundos, y llevando la chispa vital. Un verdadero desparramo de semillas biológicas que había llegado hasta aquí. Y por eso, Arrhenius hablaba de “Panspermia” (“semillas por todas partes”).

Variantes “light”

La teoría de la Panspermia no fue bien recibida. De hecho, desde que fue planteada formalmente, nunca tuvo el apoyo mayoritario de los biólogos, que, durante décadas -y entre otras cosas- esgrimieron un argumento de mucho peso en su contra: la radiación cósmica destruiría cualquier organismo vivo. Curiosamente, y ya durante la segunda mitad del siglo XX, las semillas cósmicas de la vida recibieron el visto bueno del astrónomo Fred Hoyle. Y hasta del prócer de la genética, Francis Crick, que, en 1973, planteó una variante digna de la ciencia ficción: la “panspermia dirigida”. En pocas palabras, Crick y el químico californiano Leslie Orgel, proponían que, a lo mejor, alguna civilización extraterrestre súper avanzada había estado paseándose por la Vía Láctea, sembrando la vida en forma deliberada y controlada.

Sea como fuere, en su formato clásico, o en envases más modernos, la Panspermia sigue sin convencer. Sin embargo, y he aquí lo mas interesante, existe una variante light que goza de muy buena salud. Ya no se trata de “esporas” ni “semillas”, sino, simplemente, de considerar la indiscutible presencia de materia orgánica en el espacio, y el indudable aporte químico (agua incluida) que, desde sus orígenes, la Tierra viene recibiendo del medio interestelar e interplanetario. El éxito de este modelo actual se basa en algunos de los más interesantes descubrimientos de la astronomía moderna.

Fábricas de moléculas espaciales

Las primeras pistas sobre la presencia de moléculas orgánicas cósmicas llegaron en 1937, con la detección (mediante espectroscopia) de combinaciones simples de átomos de hidrógeno y carbono en masas gaseosas del medio interestelar. El siguiente hito se hizo esperar, pero valió la pena: a fines de los ´60, y mediante técnicas de radioastronomía, se descubrieron moléculas de agua y amoníaco (NH3). La cosa iba tomando color. Sin embargo, había un problema: la radiación ultravioleta de las estrellas difícilmente permitiría la formación de moléculas más complejas. Por lo tanto, si efectivamente existían, esas moléculas debían forjarse en ambientes protegidos. Y qué mejor que buscarlas en el interior de las densas, opacas y frías nubes de hidrógeno molecular (H2) que se esconden en las grandes nebulosas. Allí, los átomos de oxígeno, carbono, o nitrógeno (forjados en el interior de estrellas que, al morir, los devolvieron al espacio) pueden combinarse tranquilamente con los de hidrógeno, formando un amplio repertorio de moléculas, entre ellas, largas cadenas de hidrocarburos (combinaciones de hidrógeno y carbono), y todo un surtido de nitrilos (formados por carbono y nitrógeno), compuestos que son especialmente importantes desde el punto de vista biológico (ciertos nitrilos, por ejemplo, pueden reaccionar con agua líquida, dando lugar a aminoácidos, los bloques químicos que forman parte de las proteínas y ácidos nucleicos).

En este sentido, uno de los hallazgos más resonantes tuvo lugar a principios de la década del 90, cuando un grupo de investigadores del Ames Research Center de la NASA detectó –utilizando espectroscopía en el rango infrarrojo- la presencia de complejos hidrocarburos en el medio interestelar. Hoy en día, las pesquisas de los astrónomos en las entrañas de esas oscuras nubes cósmicas, han dado como resultado una lista de más de 100 tipos de moléculas, donde predominan las orgánicas (algunas, formadas por hasta 12 ó 13 átomos). Evidentemente, allá lejos sobran potenciales ladrillos para la vida. Pero parece que aquí nomás, también: Durante los últimos años, los astrónomos han obtenido muy buenas evidencias de la presencia orgánica en distintos cuerpos del Sistema Solar. Incluso, algunas de esas pruebas les han caído, literalmente, del cielo...

La pista de los meteoritos

El 18 de enero de 2000, una bola de fuego enceguecedora ardió en el cielo de Yukon, Canadá. Era un meteorito de unos 15 metros de diámetro y más de 50 toneladas. El objeto invasor se destruyó en la atmósfera, y dio lugar a una lluvia de fragmentos que se desparramaron sobre bosques y lagos helados. Muchos de esos pedazos fueron recuperados por pobladores de la zona: eran negros como el carbón, porosos y muy frágiles. Técnicamente hablando, se trataba de condritos carbonáceos, una curiosa variante de rocas espaciales, ricas en carbono y compuestos orgánicos. Luego de cuidadosos estudios, un grupo de científicos del Johnson Space Center de la NASA encontraron unos extraños glóbulos de hidrocarburos –parecidos a burbujas- en el interior de las piezas. Esos glóbulos orgánicos se parecían mucho a los obtenidos en ciertas pruebas de laboratorio que han intentado recrear las condiciones iniciales que se habrían dado en la Tierra cuando apareció la vida. Sugerente, sin dudas.
El caso de Yukon trajo a la memoria otro igualmente significativo, ocurrido en 1969, en Murchison, Australia. También se trató de un meteorito carbonáceo, y contenía la friolera de 400 variedades de compuestos orgánicos. Si, tal como se sospecha, este tipo de meteoritos -que son desprendimientos de asteroides- han estado cayendo desde los orígenes de nuestro planeta, pues entonces, deben haber aportado generosas cantidades de moléculas orgánicas al stock terrestre.

Asteroides, lunas y anillos

Tal como lo han demostrado observaciones telescópicas, radioastronómicas, y hasta sondas espaciales, parece ser que los ladrillos básicos para la vida también están presentes en muchos asteroides (como 130 Elektra), algunos satélites (como Japeto, una luna de Saturno), varios objetos del “Cinturón de Kuiper” (el anillo de escombros helados que rodea al Sol, más allá de Neptuno), y hasta en los fantasmales anillos de Urano. Materia orgánica por aquí, materia orgánica por allá: el Sistema Solar está cargado de potencial material para la vida. Y al fin de cuentas, eso es completamente lógico, porque el Sol y su familia se formaron a partir del colapso gravitatorio de una porción de materia prima interestelar (gas y polvo), esa materia que, con el correr de los miles de millones de años, se ha ido “contaminando”, entre otras cosas, con las dichosas moléculas orgánicas nacidas en las entrañas de lejanas nebulosas.

Halley y compañía

Los cometas son un capítulo aparte. Estos pequeños mazacotes de roca y hielo –que en general, sólo miden unos kilómetros- son residuos helados y dispersos de la formación del Sistema Solar. A grandes rasgos, y tal como plantea el modelo clásico de las “bolas de nieves sucias” (formulada hace medio siglo por Fred Whiple), se trata de desprolijas amalgamas, mitad hielo (casi todo, agua), y mitad rocas y materiales orgánicos. Este perfil de los cometas fue categóricamente confirmado, en 1986, con la visita de la sonda europea Giotto al más famoso de todos: el Halley. Los instrumentos de la nave europea descubrieron claros rastros orgánicos en la coma y la cola del cometa, incluyendo cianógeno (CN), metano (CH4), y formaldehído (CH2O). De hecho, resultó que un tercio de toda la masa del cometa era orgánica. Datos muy similares han sido cosechados por otras naves de la NASA que se acercaron al cometa Borrelly (la Deep Space, en 2001), y al Wild 2 (la Stardust, en enero de 2004).
La indudable presencia orgánica en la anatomía cometaria, no hacen otra cosa que reforzar una hipótesis sumamente interesante: el continuo bombardeo de cometas sobre la Tierra primitiva, debe haber aportado montañas de ladrillos para la vida. ¿Números? Según una estimación realizada a fines de los ´80 por el astrofísico Christopher Chyba y sus colegas de la Universidad de Cornell, unas 10 mil toneladas de materia orgánica por año. Y está el tema del agua, claro: muchos expertos coinciden en que buena parte de nuestros océanos, mares, ríos y lagos, no sean otra cosa que grandes masas de agua que llegaron hasta aquí a través de continuos impactos de cometas.


Imagen del majestuoso cometa West.

"La conexión cósmica"

La vida en la Tierra se encendió hace casi 4000 millones de años. Es un fenómeno extraordinario, que nos distingue de la materia inerte, y cuyos signos más claros son el crecimiento, el metabolismo, la reproducción y la adaptabilidad al medio. Resulta verdaderamente impresionante pensar que, en el fondo, los cimientos de la vida sean apenas un puñado de átomos, encabezados por el carbono, que, en principio, se organizaron en moléculas orgánicas. Y que luego, gracias al aporte de descargas eléctricas y la radiación ultravioleta del Sol, se ensamblaron en estructuras más complejas, los aminoácidos; y estos, a su vez, en proteínas.
Igualmente asombroso es el hecho de que todos los átomos de todas las formas de vida terrestres se hayan formado en el interior de estrellas muy masivas. Soles primitivos que, al morir, volcaron al espacio sus materiales reciclados (a partir del hidrógeno primigenio), bañando el medio interestelar, y a las grandes nubes de gas y polvo que dan origen a las estrellas y a planetas. Parte de esos materiales, biológicamente fundamentales, han llegado a la Tierra de la mano de pequeños embajadores, como los asteroides, los meteoritos y los cometas. Y quizás, ahora, formen parte de todos nosotros.

 

** Lic. Mariano Ribas es Coordinador del Area de Astronomía del Planetario de la Ciudad de Buenos Aires Galileo Galilei. Licenciado en Ciencias de la Comunicación (Universidad de Buenos Aires). Periodista científico, especializado en astronomía. Astrónomo amateur desde 1985. Desde 1997, ha publicado 213 artículos en el diario Página/12 de Buenos Aires. Y también, decenas de notas en revistas locales (Descubrir, Noticias, AZ Diez, El Arca, Redacción, Conozca Más, etc). Ha dado charlas de divulgación en diversas instituciones, y desde 2001, dicta dos veces al año el "Curso de Astronomia General" en el Planetario Galileo Galilei, con una asistencia promedio de 120 personas. Dueño de 3 telescopios y observador "fanático" de cometas.

comentarios o consultas dirigirse a: manoribas@yahoo.com

 

 

 
 
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