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Publicado el 16 Enero, 2020 por Redacción Digital en Ciencia
 
 

Hilo químico vital

El viaje del fósforo que posibilitó la vida en la Tierra

Se originó con la formación de estrellas y llegó a nosotros a través de los cometas. Los astrónomos han descubierto un hilo químico que une las regiones de formación de estrellas con la Tierra: la detección de monóxido de fósforo en un cometa confirmaría el papel de estos astros en la aparición de la vida en nuestro planeta.
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En la imagen se aprecia en la parte superior izquierda la región de formación de estrellas conocida como AFGL 5142 y dentro de un círculo rojo uno de los lugares donde se han encontrado moléculas de fósforo. En la parte inferior izquierda, representado en naranja y rojo, desvela la presencia de monóxido de fósforo. Otra molécula encontrada fue el nitruro de fósforo, representado en naranja y azul. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Rivilla et al.; ESO/L. Calçada; ESA/Rosetta/NAVCAM; Mario Weigand.

El fósforo, presente en nuestro ADN y en nuestras membranas celulares, es un elemento esencial para la vida tal y como la conocemos. Pero aún no sabemos cómo llegó a la Tierra primitiva.

Un equipo de astrónomos ha rastreado el viaje del fósforo, desde las regiones de formación de estrellas hasta los cometas, combinando las capacidades de ALMA y de la sonda Rosetta, de la Agencia Espacial Europea.

Su investigación muestra, por primera vez, dónde se forman moléculas que contienen fósforo, cómo se transporta este elemento en los cometas, y cómo una molécula en particular puede haber jugado un papel crucial en el inicio de la vida en nuestro planeta.

“La vida apareció en la Tierra hace unos 4.000 millones de años, pero todavía no conocemos los procesos que lo hicieron posible”, afirma Víctor Rivilla, autor principal del nuevo estudio, publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Los nuevos resultados de la instalación ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array), de la cual es socio el Observatorio Europeo Austral (ESO), y del instrumento ROSINA, a bordo de Rosetta, muestran que el monóxido de fósforo es una pieza clave en el rompecabezas del origen de la vida.

Con las capacidades de ALMA, que permitió una mirada profunda y detallada de la región de formación de estrellas AFGL 5142, los astrónomos pudieron identificar dónde se forman algunas moléculas portadoras de fósforo, como el monóxido de fósforo.

Entre las estrellas, hay regiones de gas y polvo en forma de nubes en las que nacen nuevas estrellas y sistemas planetarios, haciendo de estas nubes interestelares los lugares ideales para iniciar la búsqueda de los ladrillos básicos necesarios para la construcción de la vida.

Con las estrellas masivas

Las observaciones de ALMA mostraron que las moléculas portadoras de fósforo se crean a medida que se forman estrellas masivas.

Los flujos de gas que emanan de las estrellas masivas jóvenes abren cavidades en las nubes interestelares.

En las paredes de esas cavidades, se forman moléculas que contienen fósforo a través de la acción combinada de choques y radiación de la estrella que está naciendo.

Los astrónomos también han demostrado que el monóxido de fósforo es la molécula portadora de fósforo más abundante en las paredes de la cavidad.

Tras buscar esta molécula en las regiones de formación estelar, el equipo europeo pasó a un objeto del Sistema Solar: el ahora famoso cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. La idea era seguir el rastro de estos compuestos portadores de fósforo.

Si las paredes de la cavidad colapsan para formar una estrella (en concreto una menos masiva, como el Sol), el monóxido de fósforo puede congelarse y quedar atrapado en los granos de polvo helados que permanecen alrededor de la nueva estrella.

Incluso antes de que la estrella esté completamente formada, esos granos de polvo se unen para formar guijarros, rocas y, en última instancia, cometas, que se convierten en transportadores de monóxido de fósforo.

ROSINA, que proviene de Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis (espectrómetro orbital de Rosetta para el análisis iónico y neutral), recopiló datos de 67P durante dos años mientras Rosetta orbitaba el cometa.

Anteriormente, equipos de astrónomos ya habían encontrado indicios de fósforo en los datos de ROSINA, pero no sabían qué molécula lo había llevado hasta allí.

Kathrin Altwegg, investigadora principal de Rosina y una de las autoras del nuevo estudio, explica: “dije que el monóxido de fósforo sería un candidato muy probable, así que volví a nuestros datos y ¡allí estaba!”

Creación de moléculas

Esta primera detección de monóxido de fósforo en un cometa ayuda a los astrónomos a establecer una conexión entre las regiones de formación de estrellas, donde se crea la molécula, hasta la Tierra.

“La combinación de los datos ALMA y ROSINA ha revelado una especie de hilo químico durante todo el proceso de formación estelar en el que el monóxido de fósforo juega el papel principal”, afirma Rivilla, investigador del Observatorio Astrofísico Arcetri del INAF (Instituto Nacional de Astrofísica de Italia).

“El fósforo es esencial para la vida tal y como la conocemos”, añade Altwegg. “Dado que es muy probable que los cometas proporcionaran grandes cantidades de compuestos orgánicos a la Tierra, el monóxido de fósforo detectado en el cometa 67P puede fortalecer el vínculo entre los cometas y la vida en la Tierra”.

Referencia:
ALMA and ROSINA detections of phosphorus-bearing molecules: the interstellar thread between star-forming regions and comets.
V. M. Rivilla et al. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Volume 492, Issue 1, February 2020, Pages 1180–1198. DOI:https://doi.org/10.1093/mnras/stz3336


Redacción Digital

 
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