Agencias de NoticiasLos científicos han encontrado los componentes básicos de la vida en muestras recogidas del asteroide por una nave espacial.
Timothy J McCoy y Sara Russell: Una brillante bola de fuego atravesó el cielo sobre montañas, glaciares y bosques de abetos cerca de la ciudad de Revelstoke en la Columbia Británica, Canadá, la tarde del 31 de marzo de 1965. Fragmentos de este meteorito, descubierto por cazadores de castores, cayeron sobre un lago. Una capa de hielo los salvó de las profundidades y permitió a los científicos echar un vistazo al nacimiento del sistema solar.
Casi 60 años después, la misión OSIRIS-REx de la NASA regresó del espacio con una muestra de un asteroide llamado Bennu, similar al que hizo llover rocas sobre Revelstoke. Nuestro equipo de investigación ha publicado un análisis químico de esas muestras, que proporciona información sobre cómo algunos de los ingredientes de la vida pueden haber llegado a la Tierra.
Nacidos en los años que enmarcaron la caída del meteorito de Revelstoke, los dos hemos pasado nuestras carreras en las colecciones de meteoritos del Instituto Smithsoniano en Washington, DC, y el Museo de Historia Natural de Londres. Hemos soñado con estudiar muestras de un asteroide parecido a Revelstoke recogidas por una nave espacial.
Luego, hace casi dos décadas, empezamos a convertir esos sueños en realidad. Nos unimos al equipo de la misión OSIRIS-REx de la NASA, que tenía como objetivo enviar una nave espacial para recoger y devolver una muestra de asteroide a la Tierra. Después de que esas muestras llegaran el 24 de septiembre de 2023, pudimos sumergirnos en una historia de roca, hielo y agua que da pistas de cómo pudo haberse formado la vida en la Tierra.
Las condritas CI y el asteroide Bennu
Para aprender sobre un asteroide -un objeto rocoso o metálico en órbita alrededor del Sol- comenzamos con un estudio de meteoritos.
Los asteroides como Bennu son objetos rocosos o metálicos en órbita alrededor del Sol. Los meteoritos son los trozos de asteroides y otros objetos extraterrestres naturales que sobreviven a la caída ardiente a la superficie de la Tierra.
Realmente queríamos estudiar un asteroide similar a un conjunto de meteoritos llamados condritas, cuyos componentes se formaron en una nube de gas y polvo en los albores del sistema solar hace miles de millones de años.
El meteorito de Revelstoke pertenece a un grupo llamado condritas CI. Las composiciones de las condritas CI medidas en laboratorio son esencialmente idénticas, menos el hidrógeno y el helio, a la composición de los elementos transportados por convección desde el interior del Sol y medidos en la capa más externa del Sol. Dado que sus componentes se formaron hace miles de millones de años, son como cápsulas del tiempo químicamente inalteradas del sistema solar primitivo.
Por lo tanto, los geólogos utilizan las composiciones químicas de las condritas CI como el estándar de referencia definitivo para la geoquímica. Pueden comparar las composiciones de todo, desde otras condritas hasta rocas de la Tierra. Cualquier diferencia con la composición de las condritas CI se habría producido a través de los mismos procesos que formaron los asteroides y los planetas.
Las condritas CI son ricas en arcilla y se formaron cuando el hielo se derritió en un antiguo asteroide, alterando la roca. También son ricas en moléculas orgánicas prebióticas. Algunas de estas clases de moléculas son los bloques de construcción para la vida.
Esta combinación de roca, agua y materia orgánica es una de las razones por las que OSIRIS-REx eligió muestrear el asteroide Bennu, rico en materia orgánica, donde se podía encontrar agua y compuestos orgánicos esenciales para el origen de la vida.
Evaporitas: el legado de una antigua salmuera
Desde que las muestras de Bennu regresaron a la Tierra el 24 de septiembre de 2023, nosotros y nuestros colegas en cuatro continentes hemos pasado cientos de horas estudiándolas.
Los instrumentos de la nave espacial OSIRIS-REx hicieron observaciones de luz reflejada que revelaron los minerales y la materia orgánica más abundantes cuando estaba cerca del asteroide Bennu. Nuestros análisis en el laboratorio encontraron que las composiciones de estas muestras coincidían con esas observaciones.
Las muestras son en su mayoría arcilla rica en agua, con minerales de sulfuro, carbonato y óxido de hierro. Estos son los mismos minerales que se encuentran en las condritas CI como Revelstoke. Sin embargo, el descubrimiento de minerales raros dentro de las muestras de Bennu nos sorprendió a ambos. A pesar de nuestras décadas de experiencia estudiando meteoritos, nunca hemos visto muchos de estos minerales.
Encontramos minerales dominados por sodio, incluidos carbonatos, sulfatos, cloruros y fluoruros, así como cloruro de potasio y fosfato de magnesio. Estos minerales no se forman solo cuando el agua y la roca reaccionan. Se forman cuando el agua se evapora.
Nunca hemos visto la mayoría de estos minerales ricos en sodio en meteoritos, pero a veces se encuentran en lechos de lagos secos en la Tierra, como el lago Searles en California.
Las rocas de Bennu se formaron hace 4.500 millones de años en un asteroide progenitor más grande. Ese asteroide estaba húmedo y fangoso. Bajo la superficie, se estaban evaporando bolsas de agua de quizás solo unos pocos pies de ancho, dejando los minerales de evaporita que encontramos en la muestra. Ese mismo proceso de evaporación también formó los antiguos lechos de lagos en los que hemos visto estos minerales en la Tierra.
El asteroide progenitor de Bennu probablemente se rompió hace entre 1.000 y 2.000 millones de años, y algunos de los fragmentos se unieron para formar el montón de escombros que conocemos como Bennu.
Estos minerales también se encuentran en cuerpos helados del sistema solar exterior. Los depósitos brillantes del planeta enano Ceres, el cuerpo más grande del cinturón de asteroides, contienen carbonato de sodio. La misión Cassini midió el mismo mineral en columnas de la luna Encélado de Saturno.
También aprendimos que estos minerales, que se forman cuando el agua se evapora, desaparecen cuando se exponen al agua una vez más, incluso con la pequeña cantidad de agua que se encuentra en el aire. Después de estudiar algunas de las muestras de Bennu y sus minerales, los investigadores almacenaron las muestras en el aire. Eso es lo que hacemos con los meteoritos.
Desafortunadamente, perdimos estos minerales porque la humedad del aire en la Tierra hizo que se disolvieran. Pero eso explica por qué no podemos encontrarlos en meteoritos que han estado en la Tierra durante décadas o siglos.
Afortunadamente, la mayoría de las muestras se han almacenado y transportado en nitrógeno, protegidas de los rastros de agua en el aire.
Hasta que los científicos pudieron llevar a cabo un retorno controlado de muestras con una nave espacial y conservar cuidadosamente las muestras en nitrógeno, nunca habíamos visto este conjunto de minerales en un meteorito.
Un descubrimiento inesperado
Antes de devolver las muestras, la nave espacial OSIRIS-REx pasó más de dos años haciendo observaciones alrededor de Bennu. A partir de esos dos años de trabajo, los investigadores aprendieron que la superficie del asteroide está cubierta de rocas.
Pudimos ver que el asteroide es rico en carbono y arcillas portadoras de agua, y vimos vetas de carbonato blanco de unos pocos pies de largo depositadas por agua líquida antigua. Pero lo que no pudimos ver a partir de estas observaciones fueron los minerales más raros.
Usamos una serie de técnicas para revisar la muestra devuelta un grano diminuto a la vez. Estas incluyeron tomografía computarizada, microscopía electrónica y difracción de rayos X, cada una de las cuales nos permitió mirar la roca a una escala que no era posible en el asteroide.
Cocinando los ingredientes para la vida
A partir de las sales que identificamos, pudimos inferir la composición del agua salobre de la que se formaron y ver cómo cambió con el tiempo, volviéndose más rica en sodio.
Esta agua salada habría sido un lugar ideal para que se produjeran nuevas reacciones químicas y para que se formaran moléculas orgánicas.
Mientras nuestro equipo caracterizaba las sales, nuestros colegas químicos orgánicos estaban ocupados identificando las moléculas basadas en carbono presentes en Bennu. Encontraron niveles inesperadamente altos de amoníaco, un componente esencial de los aminoácidos que forman las proteínas en la materia viva. También encontraron las cinco nucleobases que forman parte del ADN y el ARN.
Basándonos en estos resultados, nos aventuramos a suponer que estas cápsulas de líquido salobre habrían sido los entornos perfectos para la formación de moléculas orgánicas cada vez más complejas, como las que componen la vida en la Tierra.
Cuando asteroides como Bennu impactaron en la joven Tierra, podrían haber proporcionado un paquete completo de moléculas complejas y los ingredientes esenciales para la vida, como agua, fosfato y amoníaco. Juntos, estos componentes podrían haber sembrado el paisaje inicialmente estéril de la Tierra para producir un mundo habitable.
Sin este bombardeo temprano, tal vez cuando los fragmentos del meteorito de Revelstoke aterrizaron varios miles de millones de años después, estos fragmentos del espacio exterior no habrían llegado a un paisaje salpicado de glaciares y árboles.
Agencias de Noticias
Rafael Oseguera
Enigma 900
Jorge P. Luevano
