La misión OSIRIS-REx, el ambicioso proyecto de la NASA para recuperar una muestra del asteroide Bennu, ha proporcionado información innovadora sobre la composición de este primitivo cuerpo celeste. Un artículo reciente que detalla el análisis de los agregados de Bennu revela una gran cantidad de moléculas orgánicas, incluidos aminoácidos y otros componentes cruciales para la vida, ofreciendo pistas tentadoras sobre el Sistema Solar temprano y el potencial de los orígenes de la vida en el espacio. Este artículo profundiza en los hallazgos clave presentados en el documento, explorando la abundancia y diversidad de compuestos orgánicos descubiertos dentro de la muestra de Bennu.
Carbono y Nitrógeno: La Base de la Vida
El análisis comenzó con un examen de la composición global de los agregados de Bennu. La espectrometría de masas de relación isotópica-analizador elemental (EA-IRMS) reveló que Bennu es rico tanto en carbono (4,5–4,7 % en peso) como en nitrógeno (0,23–0,25 % en peso), lo que confirma hallazgos anteriores. Estos elementos son fundamentales para la vida tal como la conocemos, ya que forman la columna vertebral de las proteínas, los ácidos nucleicos y otras biomoléculas esenciales.
Se descubrió que una parte significativa del nitrógeno se concentraba en un extracto de agua caliente, principalmente en forma de amoníaco (NH3). La concentración de amoníaco se midió en aproximadamente 13,6 μmol g−1, lo que representa aproximadamente el 40% del nitrógeno total en el extracto. Curiosamente, el amoníaco exhibió un alto enriquecimiento de 15N (+180 ± 47‰). Esta firma isotópica es significativamente diferente de la del propulsor de hidracina de la nave espacial (δ15N = +4,7‰), lo que descarta la contaminación como fuente del amoníaco. Esto sugiere que el amoníaco es autóctono de Bennu y probablemente se formó a través de procesos que ocurrieron en el Sistema Solar temprano.
Un Cóctel Complejo de Moléculas Orgánicas
Más allá del amoníaco, los investigadores emplearon técnicas analíticas sofisticadas para identificar una vasta gama de compuestos orgánicos. La espectrometría de masas de ciclotrón iónico de transformada de Fourier (FTICR-MS) de los extractos de metanol reveló miles de compuestos con relaciones masa-carga (m/z) entre 100 y 700. Estos compuestos corresponden a unas 16.000 fórmulas moleculares que contienen carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, azufre y magnesio.
La materia orgánica en Bennu se caracteriza por su notable complejidad y diversidad. El análisis identificó un continuo de tamaños moleculares y estados de oxidación, que van desde moléculas no polares o ligeramente polares, como los hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH) y los PAH alquilados, hasta moléculas pequeñas más polares que contienen varias combinaciones de C, H, N, O y S. En particular, la materia orgánica es rica en nitrógeno, y algunas moléculas contienen hasta siete átomos de nitrógeno. Esta abundancia de nitrógeno subraya aún más el potencial de los asteroides similares a Bennu para entregar ingredientes esenciales para la vida a la Tierra primitiva.
Aminoácidos: Los Componentes Básicos de las Proteínas
Uno de los descubrimientos más emocionantes fue la identificación de aminoácidos en la muestra de Bennu. Utilizando cromatografía de gases de pirólisis-espectrometría de masas de triple cuadrupolo (pyGC-QqQ-MS) y cromatografía líquida con detección de fluorescencia UV y espectrometría de masas (LC-FD/MS), los investigadores detectaron un total de 33 aminoácidos, incluidos 14 de los 20 aminoácidos proteicos estándar que se encuentran en la biología terrestre. La glicina, el aminoácido más simple, fue el más abundante, presente en una concentración de 44 nmol g−1, y la mayoría se encontraba en su forma libre. También se identificaron otros aminoácidos, incluidas variedades proteicas y no proteicas, algunos en niveles traza.
La presencia de enantiómeros tanto levógiros (L) como dextrógiros (D) de aminoácidos quirales en proporciones casi iguales (mezclas racémicas) es un fuerte indicador de que estos aminoácidos no son de origen biológico terrestre. Los sistemas biológicos utilizan abrumadoramente aminoácidos L, por lo que la presencia de mezclas racémicas sugiere una vía de síntesis abiótica (no biológica). Este hallazgo apoya la hipótesis de que los aminoácidos pueden formarse en el espacio a través de procesos químicos naturales, potencialmente sembrando la Tierra primitiva con los componentes básicos de la vida.
Otros Compuestos Orgánicos: Un Rico Paisaje Químico
Además de los aminoácidos, los investigadores identificaron una variedad de otros compuestos orgánicos, incluidos ácidos carboxílicos y N-heterociclos. Los ácidos fórmico y acético fueron los ácidos carboxílicos más abundantes detectados. También se identificaron N-heterociclos, que incluyen nucleobases como adenina, guanina, citosina, timina y uracilo, los componentes fundamentales del ADN y el ARN. La presencia de estas nucleobases es particularmente significativa, ya que sugiere que las materias primas para el código genético pueden haber estado disponibles en el Sistema Solar temprano.
Implicaciones para el Origen de la Vida
Los hallazgos del análisis de la muestra de Bennu tienen profundas implicaciones para nuestra comprensión del origen de la vida. La detección de una amplia gama de moléculas orgánicas, incluidos aminoácidos y nucleobases, en un asteroide primitivo como Bennu sugiere que los componentes químicos de la vida pueden formarse en el espacio a través de procesos abióticos. Estas moléculas podrían haber sido entregadas a la Tierra primitiva a través de impactos de asteroides, desempeñando potencialmente un papel crucial en el surgimiento de la vida en nuestro planeta.
La misión OSIRIS-REx nos ha proporcionado una ventana única al pasado, ofreciendo una visión del inventario químico del Sistema Solar temprano. Las riquezas orgánicas descubiertas en Bennu son un testimonio del poder de la exploración espacial para desentrañar los misterios de nuestros orígenes y explorar el potencial de vida más allá de la Tierra. Un análisis más profundo de la muestra de Bennu promete revelar aún más conocimientos sobre los complejos procesos que llevaron a la formación de nuestro Sistema Solar y el surgimiento de la vida misma.