Hallan por primera vez una de las moléculas esenciales para la vida flotando en el espacio

Un equipo de científicos, usando telescopios de radio de alta sensibilidad, ha descubierto la primera molécula quiral orgánica compleja en el espacio interestelar. La molécula, óxido de propileno (CH3CHOCH2), fue encontrada cerca del centro de la Vía Láctea, en una enorme formación de estrellas en la nube de polvo y gas conocida como Sagitario B2 (Sgr B2).

La investigación se llevó a cabo principalmente con el telescopio de la Fundación Nacional de Ciencia de Green Bank (GBT) en Virginia Occidental, como parte de la Encuesta de prebióticos molecular interestelar. Las observaciones de apoyo adicionales fueron tomadas con el radiotelescopio Parkes en Australia.

"Esta es la primera molécula detectada en el espacio interestelar que tiene la propiedad de quiralidad, por lo que es un salto pionero en la comprensión de cómo las moléculas prebióticas se hacen en el Universo y los efectos que pueden tener sobre los orígenes de la vida", ha señalado el químico Brett McGuire, uno de los autores del trabajo.

"El óxido de propileno se encuentra entre las moléculas estructuralmente más complejas detectadas hasta ahora en el espacio", ha apuntado otro de los investigadores, Brandon Carroll. A su juicio, "la detección de esta molécula abre la puerta para otros experimentos que determinan cómo, dónde y por qué surge la quiralidad molecular", así como "el motivo de que una forma pueda ser ligeramente más abundante que otra".

FORMACIÓN Y DETECCIÓN DE MOLÉCULAS EN EL ESPACIO

Según explica el artículo, publicado en 'Science', las moléculas orgánicas complejas se forman en nubes interestelares --como Sgr B2-- de varias maneras. La vía más básica es a través de la química en fase gas, en el que las partículas chocan entre sí y se unen para producir moléculas cada vez más complejas. Una vez que los compuestos orgánicos tan grandes como metanol (CH3OH) se producen, sin embargo, este proceso se vuelve mucho menos eficiente.

Para formar moléculas más complejas, como el óxido de propileno, los astrónomos creen que se forman mantos delgados de hielo en polvo en grano, que se enlazan con la ayuda de pequeñas moléculas en estructuras más largas y más grandes. Estas moléculas pueden evaporarse de la superficie de los granos y reaccionar en al gas de la nube circundante.

Hasta la fecha, más de 180 moléculas se han detectado en el espacio. Cada una de ellas cae y vibra en el vacío cerca del medio interestelar y emite una firma distintiva, una serie de picos reveladores que aparecen en el espectro radioeléctrico. Las moléculas más grandes y complejas tienen una firma correspondientemente más compleja, haciéndolas más difíciles de detectar.

Para reclamar una detección definitiva, los científicos deben observar varias líneas espectrales asociadas a la misma molécula. En el caso del óxido de propileno, el equipo de investigación detectó dos de estas líneas con el GBT. La tercero fue a una frecuencia difícil de observar desde el hemisferio norte debido a la interferencia de radio por satélite. Carroll, McGuire y sus colegas utilizaron el telescopio Parkes para desentrañar la línea espectral final necesaria para verificar sus resultados.

Sin embargo, los datos actuales no distinguen entre las versiones zurdas o diestras de la molécula. En adicional a la misma composición química, las moléculas quirales tienen el mismo punto de fusión, punto de ebullición, y puntos de congelación, y el mismo espectro. "Estos espectros son como sombras de sus manos. Es imposible decir si es una mano derecha o la mano izquierda la que produce la sombra", ha apuntado Carroll. A su juicio, esto presenta un desafío para los investigadores que intentan determinar si una versión de óxido de propileno es más abundante que la otra.

LA QUIRALIDAD AYUDA A LA BIOLOGÍA EN LA TIERRA

Los expertos han explicado que, cada ser viviente en la Tierra utiliza una lateralidad de muchos tipos de moléculas quirales. Este rasgo, llamado homoquiralidad, es fundamental para la vida y tiene implicaciones importantes para muchas estructuras biológicas, incluyendo la doble hélice del ADN.

Los científicos aún no entienden cómo la biología llegó a depender de un solo uso de las manos y no a la inversa. La respuesta, los investigadores especulan, puede encontrarse en la forma en que estas moléculas forman naturalmente en el espacio antes de incorporarse a los asteroides y cometas y posteriormente depositados en los planetas jóvenes.

"Los meteoritos de nuestro Sistema Solar contienen moléculas quirales que son anteriores a la propia Tierra, y las moléculas quirales recientemente se han descubierto en los cometas", según ha señalado el científico. "Tales cuerpos pequeños pueden ser lo que empujó a la vida a la imparcialidad que vemos hoy en día", ha apuntado.

Del mismo modo, McGuire señala que, "por el descubrimiento de una molécula quiral en el espacio, por fin existe una manera de estudiar dónde y cómo estas moléculas se forman antes de que encuentren su camino hacia meteoritos y cometas, y para comprender el papel que desempeñan en los orígenes de la homoquiralidad y la vida".

Los investigadores creen que puede llegar a ser posible determinar si hay un exceso de un uso de una 'mano' de óxido de propileno sobre la otra mediante el examen de la forma en la luz polarizada interactúa con las moléculas en el espacio.