Un biomarcador descubierto en el espacio complica la búsqueda de vida en los exoplanetas
Por primera vez se ha descubierto en los alrededores de una estrella joven y de un cometa una molécula anteriormente considerada un marcador útil de la vida tal y como la conocemos, lo que sugeriría que estos ingredientes se heredan durante la fase de formación de los planetas.
Tanto el proyecto Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en Chile como la sonda Rosetta de la ESA que seguía al cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko descubrieron cloruro de metilo. Se trata del miembro más simple de los organohalógenos, una clase de moléculas que contiene halógenos, como cloro o flúor, asociados con carbono.
El cloruro de metilo es bien conocido en la Tierra por su uso industrial. También se produce naturalmente mediante actividad biológica y geológica: es el compuesto halogenado más abundante en nuestra atmósfera, con una producción anual de hasta tres megatoneladas, principalmente a partir de procesos biológicos.
Como tal, había sido identificado como un posible ‘biomarcador’ en la búsqueda de vida en los exoplanetas. Sin embargo, ahora que se ha visto en entornos no derivados de organismos vivientes, esto ha quedado en entredicho y se ve más bien como un ingrediente a partir del cual podrían llegar a formarse los planetas.
También es la primera vez que se ha detectado un organohalógeno en el espacio, lo que indica que las sustancias químicas centradas en los halógenos y el carbono están más interrelacionadas de lo que se creía.
Las observaciones de ALMA se dirigieron a la joven estrella IRAS 16293-2422, un sistema binario de baja masa en la región de formación estelar Rho Ophiuchi, a unos 400 años luz de la Tierra. Aunque ya se sabía que este sistema presentaba un gran número de moléculas orgánicas distribuidas a su alrededor, ALMA ahora permite acercarse a escalas equivalentes a las de los planetas exteriores de nuestro propio Sistema Solar, por lo que constituye un objeto ideal para realizar estudios comparativos con cometas.
Como se cree que los cometas preservan la composición química de la nube que dio lugar al Sol, y para comprender mejor el camino de formación de las moléculas orgánicas, la detección de esta molécula en el joven sistema estelar desencadenó una búsqueda entre la enorme cantidad de datos recopilados por la sonda Rosetta de la ESA durante la misión desarrollada entre 2014 y 2016 en el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko.
“La encontramos aunque es muy escurridiza: es uno de los ‘camaleones’ de nuestro zoo molecular, con una presencia muy breve cuando observamos gran cantidad de cloro”, explica Kathrin Altwegg, investigadora principal del instrumento ROSINA que llevo a cabo la detección en el cometa.
Las mediciones se efectuaron en mayo de 2015, cuando el cometa se acercaba al perihelio, cerca de la órbita de Marte, y presentaba mucha actividad, liberando gran cantidad de gas y polvo a medida que el Sol calentaba su superficie helada. El cloruro de metilo fue identificado en las mediciones cuando la señal de cloruro de hidrógeno se encontraba en su máximo.
Además, el cloruro de metilo se localizó en cantidades comparables tanto en el joven sistema estelar como en el cometa. Los planetas rocosos, como la Tierra, pudieron heredar directamente estos ingredientes durante su fase de formación, aunque los cometas también podrían haber actuado como vehículo, transfiriendo los compuestos durante los numerosos impactos de los primeros años de formación de los sistemas solares.
“La doble detección de un organohalógeno en una región de formación estelar y en un cometa indica que estas sustancias probablemente formaron parte del ‘caldo primigenio’ de la Tierra y de exoplanetas rocosos recién formados —reconoce Edith Fayolle, autora principal del estudio publicado en Nature Astronomy—. Comprender esta química inicial de los planetas constituye un paso importante hacia los orígenes de la vida”.
También es un aspecto crucial para la búsqueda de vida fuera de nuestro Sistema Solar, pero la aparente prevalencia de los organohalógenos en el espacio hace dudar de su uso como biomarcador a la hora de interpretar posibles detecciones futuras de estas moléculas en las atmósferas de exoplanetas rocosos.
“El estudio combinado lleva las detecciones de moléculas biológicas clave a un nuevo nivel, con la fascinante posibilidad de que sean anteriores a la formación de nuestro Sistema Solar tal y como lo conocemos actualmente”, comenta Matt Taylor, científico del proyecto Rosetta de la ESA.
“Los resultados complementarios ofrecen un contexto importante para nuestros datos de Rosetta y para las implicaciones más amplias de la formación del Sistema Solar, especialmente en lo relativo a cómo interpretar las observaciones de sistemas extrasolares”.
Nota para los editores
“Protostellar and cometary detections of organohalogens,” de E. Fayolle et al., está publicado en Nature Astronomy, 2 de octubre de 2017.
Los datos de ALMA forman parte del sondeo PILS (Protostellar Interferometric Line Survey). Su objetivo es estudiar la complejidad química de IRAS 16293-2422 tomando imágenes del rango de longitudes de onda que abarca ALMA a muy pequeña escala, equivalente al tamaño de nuestro Sistema Solar.
ALMA es un centro astronómico internacional fruto de la cooperación entre el Observatorio Europeo Austral, la Fundación Nacional para la Ciencia (NSF) de los Estados Unidos y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales (NINS) de Japón en colaboración con la República de Chile. Más información sobre los socios de ALMA
Para más información:
Edith Fayolle
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (now at NASA JPL)
Email: edith.c.fayolle@jpl.nasa.gov
Kathrin Altwegg
University of Bern, Germany
Email: kathrin.altwegg@space.unibe.ch
Matt Taylor
ESA Rosetta project scientist
Email: matt.taylor@esa.int
Markus Bauer
ESA Science and Robotic Exploration Communication Officer
Tel: +31 71 565 6799
Mob: +31 61 594 3 954
Email: markus.bauer@esa.int
