El universo está lleno de moléculas orgánicas complejas

Pero el proceso de ensamblaje químico probablemente no termine en la nube. Según Booth, "obtuvimos algunos resultados realmente interesantes que podrían indicarnos que estamos mejorando [chemical] complejidad durante la formación de planetas”.

A medida que el material se mueve en el disco, experimenta condiciones que varían dramáticamente. La superficie del disco está expuesta al calor y la radiación, mientras que su plano medio está protegido y es más frío. Así como los ciclos húmedo-seco en la Tierra podrían haber ayudado a impulsar la complejidad orgánica en el origen de la vida, el flujo de polvo y gas a través de diferentes partes de los discos podría impulsar nuevos tipos de complejidad orgánica.

Los investigadores han querido modelar computacionalmente la agitación y caída del material del disco, pero es tan costoso desde el punto de vista computacional hacerlo que “hasta que fue absolutamente necesario, hemos estado evitando esos [studies]”, dijo Öberg. Eso está cambiando ahora. En 2024, un equipo de científicos, incluido Booth, publicó resultados iniciales de modelos informáticos que mostraban que los compuestos orgánicos complejos pueden formarse rápidamente en discos protoplanetarios. En particular, las moléculas se ensamblan en las mismas “trampas de polvo” donde se fusionan los planetesimales, los bloques de construcción de los planetas del tamaño de un asteroide. Los resultados proporcionan un vínculo tentador entre la formación de materia orgánica y planetas.

En nuestro propio sistema solar, los cometas se encuentran entre el material más primordial: restos del disco protoplanetario. "Creo que los cometas son lo mejor que podemos hacer para retroceder en el tiempo hacia lo que sucede en el medio interestelar", dijo Hänni. El inventario de pequeñas moléculas orgánicas que Rosetta detectó hasta ahora en el cometa 67P coincide en gran medida con lo que los científicos esperarían del material heredado de las nubes moleculares en el espacio interestelar. Pero algunas moléculas orgánicas del 67P son más complejas de lo que los científicos esperaban, y todavía no se sabe de dónde viene esa complejidad.

Nora Hänni, química de la Universidad de Berna, ha estado identificando y analizando las complejas moléculas orgánicas detectadas en el cometa 67P por la sonda Rosetta de la Agencia Espacial Europea.

Fotografía: Cortesía de Nora Hänni

Los asteroides son menos prístinos que los cometas y a menudo han sufrido calentamiento y los efectos del agua líquida. Pero estos efectos pueden producir una nueva y dramática complejidad orgánica. Durante décadas, los científicos han sabido que los meteoritos llamados condritas, que se originan a partir de asteroides, contienen una asombrosa diversidad de moléculas orgánicas. El meteorito Murchison, que cayó en Australia en 1969, contiene más de 96 aminoácidos diferentes. La vida usa sólo 20 aproximadamente. Osiris-Rex y Hayabusa2 han confirmado que los asteroides Bennu y Ryugu son tan complejos como esos meteoritos. Y al menos parte de esta complejidad parece haber surgido antes que los propios asteroides: un análisis preliminar de la muestra de Bennu sugiere que retuvo material orgánico, incluidos hidrocarburos aromáticos policíclicos, del disco protoplanetario.

¿La química de la vida?

Las moléculas orgánicas de la Tierra primitiva dieron un nuevo y notable paso en complejidad. De alguna manera se organizaron en algo vivo. Algunas hipótesis sobre los orígenes de la vida en la Tierra implican un kit inicial de material orgánico procedente del espacio. La hipótesis del “mundo HAP”, por ejemplo, postula una etapa de la sopa primordial que estuvo dominada por los hidrocarburos aromáticos policíclicos. De esta mezcla surgieron las primeras moléculas genéticas.

En general, comprender cómo se forman los compuestos orgánicos complejos en el espacio y terminan en los planetas podría darnos una mejor idea de si la vida también ha surgido en otros mundos. Si las materias primas de la vida en la Tierra se formaron en el medio interestelar, las materias primas de la vida deberían estar en todas partes del universo.