LA QUÍMICA DE NUESTRO SISTEMA SOLAR
Dra. Verónica García Montalvo/ Investigadora del Instituto de Química de la UNAM.
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La investigación astronómica busca  respuestas a miles de preguntas que el hombre se ha hecho desde el principio de los tiempos, ¿Cómo surgió el Universo? Cómo se formó nuestro sistema solar? ¿Cómo nacen las estrellas? ¿Cómo surgieron los mares y océanos de la Tierra? ¿Existen otros planetas en donde pueda surgir la vida? ¿Cómo se originó la vida? e incluso  preguntas que ni siquiera nos hemos llegado a articular todavía.

Con la ayuda de tecnología infrarroja supersensible es posible detectar, en estrellas jóvenes o en sitios cercanos al nacimiento de estrellas, moléculas importantes para la vida como lo son la del agua, moléculas orgánicas complejas y moléculas de formación de enlaces de fósforo-oxígeno y  fósforo-nitrógeno. Estos últimos importantes en la formación de moléculas de ADN.

Gracias a la nueva generación de supertelescopios como ALMA (Atacama Large Millimeter Array), LMT (Large Millimeter Telescope Alfonso Serrano), Herschel y Planck, que observan el cielo con  ojos sensibles a longitudes de onda que van desde las microondas, milímetros hasta el infrarrojo con una sensibilidad y resolución altísima no alcanzada por sus predecesores y que además utilizan cámaras que se enfrían hasta casi alcanzar el cero absoluto (273° C) para percibir nítidamente las galaxias más lejanas y objetos fríos cercanos (cometas y asteroides, entre otros), se ha logrado determinar no solo la presencia de moléculas en el medio interestelar, sino la distribución espacial de diferentes elementos y compuestos químicos en grandes números de sistemas como nebulosas, estrellas y galaxias enteras.

Sabemos que los elementos químicos (excepto los más ligeros como el hidrógeno, el deuterio, helio y el litio) se forman exclusivamente en  el centro de las estrellas y se esparcen al medio interestelar durante las etapas finales de la vida de éstas, pero ¿se forman moléculas en el espacio interestelar?

Con la ayuda de tecnología infrarroja supersensible, se detectó un océano de agua y hielo (H₂O) en el disco que rodea la joven estrella  “TW Hydrae”¹  que se encuentra cercana a la tierra, a 170 años luz de distancia. Las moléculas de agua almacenada en este disco rotatorio y protoplanetario (es decir, de un sistema solar en formación) podrían  contener suficiente agua para formar cientos de océanos como los de la Tierra. También se detectó en esta zona la primera molécula orgánica compleja (CH₃OH, metanol o alcohol metílico). Otro hallazgo importante es el acetonitrilo o cianuro metílico (CH₃CN), alrededor de MWC 480, una estrella de un millón de años de edad. Más recientemente (2016) se han detectado la formación de enlaces P‒O y P‒N en la zona de nacimiento de las estrellas, estos enlaces son bloques constructores esenciales para la estructura y transferencia de energía en las células, por ejemplo para la formación del ADN que contiene la información genética de los seres vivos. Estos hallazgos ayudarán a comprender los procesos químicos que tienen lugar durante la formación de sistemas planetarios y que eventualmente podrían desembocar en la creación de los ingredientes para la vida. Para los investigadores, lo que sucede alrededor de estrellas jóvenes como “TW Hydrae” debe ser muy parecido a lo que fue el proceso de formación de nuestro Sistema Solar hace más de 4,000 millones de años.

LMT (Large Millimeter Telescope)

Planck, ALMA, LMT y Herschel, que observan el cielo con ojos sensibles a longitudes de onda que van desde las microondas, milímetros hasta el infrarrojo con una sensibilidad y resolución altísima no alcanzada por sus predecesores y utilizan cámaras que se enfrían exclusivamente un océano de agua y hielo en el disco que rodea la joven estrella…no es la más cercana a la tierra, quizás en su tipo, aunque no lo indican explícitamente las referencias es decir un sistema solar en formación.

REFERENCIAS

[1] http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2011-327, https://phys.org/news/2013-07-falling-infant-solar.html

[2] Catherine Walsh, Ryan A. Loomis, Karin I. Öberg, Mihkel Kama, Merel L. R. van 't Hoff, Tom J. Millar, Yuri Aikawa, Eric Herbst, Susanna L. Widicus Weaver and Hideko Nomura, First Detection of Gas-phase Methanol in a Protoplanetary Disk. Astrophys. J. Lett. 2016, 823 (L10) doi:10.3847/2041-8205/823/1/L10

[3]http://www.almaobservatory.org/es/sala-de-prensa/comunicados-de-prensa/824-complex-organic-molecules-discovered-in-infant-star-system-hints-that-prebiotic-chemistry-is-universal Karin I. ¨Oberg, Viviana V. Guzmán, Kenji Furuya, Chunhua Qi, Yuri Aikawa, Sean M.; The cometary composition of a protoplanetary disk as revealed by complex cyanides, Andrews, Ryan Loomis1, David J. Wilner.

[4] V. M. Rivilla1, F. Fontani1, M. T. Beltr´an1, A. Vasyunin2,3, P. Caselli2, J. Mart´ın-Pintado4, and R. Cesaroni1, First detections of the key prebiotic molecule P-O in star-forming regions. The Astrophysical Journal, 2016. 826 (2). doi: 10.3847/0004-637X/826/2/161

Crédito imagenes:

1) A cosmic rainbow in Ultra HD, ESO/B. Tafreshi (twanight.org), 17/08/2015. Recuperada de: http://www.eso.org/public/images/potw1533a/

2) Inner region of the TW Hydrae protoplanetary disc as imaged by ALMA, S. Andrews (Harvard-Smithsonian CfA); B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), 31/05/2016. Recuperada de: http://www.eso.org/public/images/eso1611c/