En un ambiente frío y lleno de radiación

¿Dónde se originan las moléculas necesarias para la vida?

Bloques de construcción de la vida pueden desarrollarse en el espacio

¿Dónde se originan las moléculas necesarias para la vida?
Inteligencia y vida extraterrestre. NASA

Pequeñas moléculas orgánicas se pueden formar en un ambiente frío y lleno de radiación, según han demostrado investigadores de la Universidad de Sherbrooke en entornos espaciales simulados.

¿Dónde se originan las moléculas necesarias para la vida? Puede ser que pequeñas moléculas orgánicas aparecieron por primera vez en la Tierra y luego se combinaron en moléculas más grandes, como proteínas e hidratos de carbono.

Pero una segunda posibilidad es que se originaron en el espacio, posiblemente dentro de nuestro sistema solar.

En su nuevo estudio, publicado esta semana en el Journal of Chemical Physics, estos científicos colocaron en los entornos espaciales simulados películas delgadas de hielo que contienen metano y oxígeno, irradiadas por haces de electrones.

Cuando los electrones u otras formas de radiación inciden en los llamados hielos moleculares, se producen reacciones químicas y se forman nuevas moléculas.

Este estudio utilizó varias técnicas avanzadas, incluida la desorción estimulada por electrones (ESD), la espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS) y la desorción programada por temperatura (TPD).

Los experimentos se llevaron a cabo bajo condiciones de vacío, necesarios para las técnicas de análisis empleadas e imita las condiciones de alto vacío del espacio exterior.

Las películas congeladas que contienen metano y oxígeno utilizadas en estos experimentos imitan aún más un entorno espacial, ya que varios tipos de hielo (no solo agua congelada) se forman alrededor de los granos de polvo en las densas y frías nubes moleculares que existen en el medio interestelar.

Este tipo de entornos helados también existen en objetos del sistema solar, como cometas, asteroides y lunas.

Todas estas superficies heladas en el espacio están sometidas a múltiples formas de radiación, a menudo en presencia de campos magnéticos, que aceleran las partículas cargadas del viento estelar (solar) hacia estos objetos congelados.

Estudios previos investigaron reacciones químicas que podrían ocurrir en ambientes espaciales mediante el uso de radiación ultravioleta u otros tipos de radiación, pero esta es una primera mirada detallada al papel de los electrones secundarios.

Se producen cantidades copiosas de electrones secundarios cuando la radiación de alta energía, como los rayos X o las partículas pesadas, interactúan con la materia. Estos electrones, también conocidos como electrones de baja energía, o LEES, siguen siendo lo suficientemente enérgicos como para inducir una mayor química.

El nuevo trabajo investigó LEEs que interactúan con películas heladas. Estudios anteriores de este grupo consideraron productos de reacción cargados positivamente expulsados de hielos irradiados por LEEs, mientras que el trabajo reportado esta semana extendió el estudio para incluir iones negativos eyectados y nuevas moléculas que forman pero permanecen incrustadas en la película.

El grupo de investigación descubrió que se producían una variedad de pequeñas moléculas orgánicas en películas heladas sometidas a LEEs.

Propileno, etano y acetileno se formaron en películas de metano congelado. Cuando se irradió una mezcla congelada de metano y oxígeno con LEEs, encontraron evidencia directa de que se formó etanol.

Se encontró evidencia indirecta de muchas otras pequeñas moléculas orgánicas, incluyendo metanol, ácido acético y formaldehído. Además, tanto los rayos X como los LEE produjeron resultados similares, aunque a diferentes velocidades.

Por lo tanto, es posible que los componentes básicos de la vida se hayan producido a través de reacciones químicas inducidas por electrones secundarios en superficies heladas en el espacio expuesto a cualquier forma de radiación ionizante.

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