Los hidrocarburos son muchos y se encuentran en todo el Universo. Descubrimientos recientes indican que podrían ser los precursores de la vida en la Tierra.

Si la vida se pudo originar fuera de nuestro planeta a partir de estas moléculas, entonces el proceso se puede repetir en uno similar al nuestro.

Charles Darwin revolucionó la ciencia con su teoría sobre la evolución de las especies mediante la selección natural. En ella establece que todas las especies tienen un ancestro común, aunque no explica cómo se formó ese ser primigenio.

Durante mucho tiempo ha dominado la idea de que los elementos necesarios para la vida ya se encontraban desde un principio en la Tierra. Se cree que a partir de moléculas simples se pudieron formar otras cada vez más complejas y complicadas, bajo ciertas condiciones ambientales, hasta constituir sistemas con características propias de los seres vivos.

Sin embargo, esta teoría se concibió cuando se pensaba que el espacio exterior era un lugar inerte químicamente, es decir, un sitio donde moléculas grandes y complejas no podrían mantenerse estables y mucho menos llegar a superficies planetarias debido a la intensa radiación, las enormes distancias, las numerosas colisiones y explosiones violentas.

Recientemente se han descubierto moléculas que se pueden formar en el espacio, que quizás estaban presentes desde la formación de nuestro planeta, por lo que se cree que estas moléculas son precursoras de la vida.

PAH’s en la Tierra

A estas moléculas se les llama hidrocarburos aromáticos policíclicos, PAH’s, por sus siglas en inglés. El término policíclico se refiere a que están hechas de varias cadenas de carbonos, mientras que aromático alude al tipo de enlace que hay entre los átomos de carbono.

En entrevista con El faro, la doctora Gloria Delgado, del Instituto de Astronomía de la UNAM, explica cómo es que empezó a trabajar con los PAH’s: “Las nebulosas planetarias son el estado final de estrellas como nuestro Sol y están compuestas por gas y polvo. Yo estudio la composición del polvo en la parte infrarroja del espectro electromagnético”.

Aquí en la Tierra, este tipo de moléculas es bastante común. Se forman por la combustión incompleta de carbón, gas, petróleo, basura u otros residuos orgánicos. La investigadora explica que “en la Tierra se han estudiado desde hace mucho tiempo, por un lado porque tienen que ver con el petróleo y por otro porque son cancerígenos y mútagenos”. Entonces, ¿cómo es posible que estas moléculas sean los ladrillos de la vida si aquí en la Tierra son precursores del cáncer?

 Todo a su debido momento

“Se dice que los PAH’s son los ladrillos de la vida porque si reaccionan con algunas moléculas a cierta temperatura y presión en presencia de agua, se pueden formar otras sustancias que eventualmente dan paso a nucleótidos y aminoácidos, que son esenciales para la vida”, explica la doctora Delgado.

Se sabe que los PAH’s transportan información para el ADN y el ARN, las bases de la vida. También forman un componente de la hemoglobina, la molécula que transporta el oxígeno en el cuerpo. Ayudan a producir clorofila, la molécula más importante para la fotosíntesis en las plantas. Y aunque todavía no se sabe si en realidad son los precursores de la vida, son buenos candidatos.

Las expectativas son altas ya que “son las moléculas más complejas y más abundantes en el Universo. Se han encontrado en lugares en donde se están formando estrellas, en galaxias de millones de años, en estrellas que se están muriendo. Son resistentes en ambientes hostiles pero también son mutágenos. Y es justamente esta cualidad lo que las convierte en candidatas para precursoras de la vida, pero también las hace cancerígenas”.

Gracias al Spitzer

El Telescopio Espacial Spitzer (SST, por sus siglas en inglés) es un observatorio infrarrojo, capaz de estudiar objetos que se encuentran en nuestro Sistema Solar, hasta las regiones más distantes del Universo.

La luz que nosotros vemos forma parte del espectro electromagnético. Hay otros tipos, como la infrarroja. Los objetos sólidos en el espacio, desde los granos de polvo interestelar hasta los planetas gigantes, tienen temperaturas que van de los 3 a los 1500° kelvin. La mayoría de la energía irradiada por objetos en este rango de temperaturas se encuentra en el infrarrojo.

Los granos de polvo cósmico oscurecen partes del Universo, bloqueando la luz. Este polvo se vuelve “transparente” en el infrarrojo, por lo que se puede observar el centro de nuestra galaxia, y el de muchas otras, y densas nubes donde las estrellas y los planetas están naciendo.

“Los PAH’s solo se pueden observar en el infrarrojo y radio, por eso solo fue posible advertir estas moléculas hasta el Spitzer y el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, conocido como ALMA”,

explica la investigadora.

Descubrimiento de los PAH’s

Los hidrocarburos aromáticos policíclicos se descubrieron por casualidad, luego de que los espectros obtenidos por el Spitzer no coincidían con ninguna molécula supuestamente presente en el espacio. “Al principio no se sabía a qué objetos correspondían los espectros que se obtenían del Spitzer”, abunda.

Comenzó entonces la búsqueda por encontrar a las misteriosas moléculas: “los astrónomos que tratan de reproducir las condiciones del Universo en un laboratorio lograron ver las mismas líneas y descubrieron que eran este tipo de hidrocarburos”.

La investigación de la doctora Delgado consiste en “utilizar los espectros de Spitzer para encontrar relaciones entre el tipo de nebulosa y la presencia de PAH’s”, así como “buscar las diferencias en las nebulosas planetarias con PAH’s y tratar de explicar cómo se forman”. Aunque al principio ella no buscaba vida, resulta que los PAH`s podrían ser justamente sus precursores.

Las nebulosas planetarias se clasifican en dos tipos: las que tienen polvo como silicatos y polvo como grafito. Las primeras contienen más oxígeno que carbono y las segundas más carbono que oxígeno.

“Los PAH’s se encuentran en los dos tipos de nebulosas, lo cual es extraño, porque no se esperaría que hubiera en donde hay más oxígeno que carbono”, añade Delgado.

Hay varias teorías para explicar esto, una de ellas es que los fotones destruyen el monóxido de carbono dejando disponibles átomos de carbono y oxígeno, lo que permite la formación de los PAH’s. Otra posibilidad es que las nebulosas planetarias pasan por una fase en donde hay mucho oxígeno disponible, pero después de algún cambio hay más carbono permitiendo su formación.

Todavía mucho por hacer

Actualmente no se sabe por qué los PAH’s aparecen en ambientes interestelares tan distintos. “Muchas teorías intentan explicar la formación de los PAH’s, tal vez hay muchos procesos que llevan a la integración de las mismas moléculas, pero no se sabe con certeza”, acota la investigadora del Instituto de Astronomía.

Otro problema es que “también hay líneas en los espectros que no se sabe a qué corresponden, porque varios compuestos son capaces de reproducir las mismas líneas, por lo que se deben realizar más pruebas”.

Se han hecho muchos avances en cuanto al reconocimiento de las líneas espectrales, y se ha demostrado que algunas de las diferencias entre los espectros se deben a la presencia de nitrógeno dentro de los hidrocarburos aromáticos policíclicos.

También hay bases de datos en donde se puede encontrar los espectros de PAH’s en distintas condiciones reales y no solo de laboratorio, permitiendo reconocer y analizar los espectros de Spitzer.

Estas moléculas presentan nuevas perspectivas sobre el origen de la vida en la Tierra, pero también en otros planetas donde “muchos astrónomos están buscando vida, ya sea a través de la identificación de planetas parecidos a la Tierra o por medio del proyecto SETI, en el que se analizan directamente las señales”, por lo que estaremos a la espera de los resultados que arrojen estas investigaciones.

Por Brenda Vargas Rocha