En un rincón remoto de la Gran Nube de Magallanes, a 160.000 años luz de la Tierra, un puñado de moléculas atrapadas en el hielo interestelar reavivó un debate incómodo: la vida es un accidente irrepetible o el resultado natural de ciertas condiciones químicas. El ojo infrarrojo del James Webb aportó indicios de que este experimento podría haberse ensayado también en otros mundos lejanos.
Esta semana, las observaciones del telescopio espacial de la NASA revelaron que, en torno a la estrella naciente ST6 de la región N158, un conjunto de moléculas orgánicas complejas congeladas en el polvo y el hielo que envuelven a ese sistema en formación.
La novedad es que, por primera vez, una observación astronómica identificó en fuera de la Vía Láctea los llamados “ladrillos químicos”. Se trata de materia orgánica particularidad que actúan como base para la construcción de azúcares, proteínas y ácidos nucleicos.
En astronomía, se llama “metales” a casi todos los elementos más pesados que el hidrógeno y el helio. Lo llamativo es que estas partículas surgen en una zona casi desprovista de esos componentes, un entorno parecido al de las galaxias recién formadas. Eso apunta a que la química que precede a la vida podría haberse activado en condiciones mucho más primitivas y tempranas de lo que se creía.
Según los investigadores, estas especies se forman sobre granos de polvo, donde átomos y moléculas sencillas se van ensamblando bajo la radiación. Una idea que hasta ahora solo contaba con modelos y experimentos de laboratorio y que aquí obtiene una prueba directa.
El equipo -liderado por la astrónoma Marta Sewiło, de la Universidad de Maryland- que analizó las observaciones empleó el instrumento de infrarrojo medio MIRI del Webb para descomponer la luz de la protoestrella ST6 y leer, línea a línea, la “huella digital” de los compuestos presentes en el hielo.
Cóctel de moléculas orgánicas en la Gran Nube de Magallanes.Así, logró identificar al menos cinco macromoléculas basadas en carbono: metanol, etanol, acetaldehído, ácido acético y metil formiato, todas con más de seis átomos, lo que las situó en la categoría de moléculas orgánicas complejas.
Una de las principales hipótesis sobre el origen de la vida plantea que una forma primitiva de ARN habría sido el primer soporte de la herencia biológica, antes de que apareciera el ADN y se quedara con el papel protagónico en las células.
En condiciones de laboratorio, los científicos recrearon mezclas similares a las observadas en el espacio y comprobaron que podían dar lugar a aminoácidos, bloques básicos de las proteínas y a pequeños fragmentos de ese ARN temprano, capaces de almacenar y copiar información genética.
Para la ciencia, estos resultados suman evidencia al llamado “mundo de ARN”: un escenario en el que, en la Tierra primitiva, cadenas de ese polímero funcionaron a la vez como archivo de datos y catalizador químico, alimentadas por una sopa de compuestos orgánicos en parte llegados del espacio.
Los experimentos de química prebiótica muestran que es posible obtener azúcares, bases nitrogenadas y otros componentes del ARN a partir de moléculas simples como las vistas por el Webb, siempre que estos compuestos atraviesen ciclos de irradiación, congelamiento y calentamiento suave sobre granos de polvo y cometas.
Antes del Webb -como explicó Sewiło a Space.com- el metanol era la única biomolécula compleja detectada con certeza en hielos alrededor de protoestrellas. Este nivel de detalle permitió reconstruir, en toda su dimensión, cómo se ensamblaban en el espacio algunos de los posibles bloques de construcción de la vida.
«Con este descubrimiento se dieron pasos importantes para entender cómo aparece la química compleja en el cosmos y se abrió una nueva ventana para estudiar de qué manera, a partir de ella, podría empezar la vida», sintetiza Sewiło.
Lejos de la vida como la conocemos
Principales instrumentos del telescopio espacial James Webb.De todos modos, detectar estas sustancias no implica haber encontrado vida. El espectro de ST6 no mostró células, ni ADN, ni señales de metabolismo, sino ingredientes que, bajo las condiciones adecuadas, podrían incorporarse algún día en estructuras biológicas.
Esa lectura detallada fue posible gracias al trabajo combinado de dos instrumentos del Webb. El espectrógrafo NIRSpec, sensible al infrarrojo cercano, que separó la luz en miles de longitudes de onda y permitió aislar las firmas de las moléculas más volátiles.
El modo espectroscópico de MIRI, en el infrarrojo medio, se enfocó en los hielos más fríos que envuelven a la protoestrella. Al superponer ambos mapas espectrales, surgió una especie de imagen química en 3D de la nube que alimenta ese sistema estelar.
Además de las moléculas complejas ya citadas, el tipo de análisis realizado en la estrella naciente permitió identificar —en este y en objetos análogos— especies fundamentales como formaldehído, cianuro de hidrógeno y glicolaldehído, que ocuparon un lugar central en los modelos de química prebiótica.
En conjunto, estos compuestos trazaron un sendero químico que, sin garantizar la aparición de vida, acercó varios pasos la frontera entre la materia inerte y la biología.
El contexto astroquímico amplió el peso del hallazgo. En la nube molecular de Orión y en discos protoplanetarios de la Vía Láctea -como los que rodean a la joven estrella IRAS 16293-2422- ya se detectaron mezclas similares de moléculas orgánicas en hielo y gas.
El Webb confirmó que esa complejidad no se restringió a nuestra galaxia: entornos pobres en metales, como la Gran Nube de Magallanes, también construyeron estos catálogos de compuestos. Si regiones de formación estelar tan distintas convergieron en una química similar, la receta básica de la vida resultó ser más robusta de lo que se pensó.
El hallazgo en ST6 modificó la mirada sobre la ecuación de Drake, que estima cuántas civilizaciones tecnológicas podrían existir. Aunque no alteró sus términos, reforzó la idea de que muchas estrellas, tanto en la Vía Láctea como en otras galaxias, podrían tener planetas favorables para la química de la vida.
Una fórmula que se repite en el tiempo
Antes del ADN, una forma primitiva de ARN habría sido el primer soporte de la herencia biológica.Si los ingredientes se repitieron con tanta facilidad, la discusión dejó de ser si la vida pudo empezar en otros lugares y pasó a centrarse en si alcanzó suficiente estabilidad como para desarrollarse y dejar señales observables.
La clave residió en cuántas veces el universo repitió esta receta y cuántos mundos contaron con océanos, superficies estables, proximidad a una estrella y escalas de tiempo suficientemente largas para que la química se organizara en biología.
Lo que el Webb mostró es que el primer paso —la dispersión de moléculas complejas en entornos extremos y en galaxias distintas— ocurrió mucho más lejos y antes de lo que se sospechó.
En ese sentido, el resultado alrededor de ST6 no respondió si existe vida extraterrestre, pero redefinió el marco de la búsqueda. Al mostrar que los bloques químicos del ARN y de los aminoácidos se formaron y sobrevivieron en galaxias pobres en metales, sugirió que muchos discos protoplanetarios compartieron un punto de partida similar.
La astrobiología buscará huellas como atmósferas en desequilibrio, océanos duraderos y señales difíciles de explicar sin vida. Mientras tanto, las motas heladas que rodean la joven estrella de la Gran Nube de Magallanes recordarán que la vida quizá no nació en un solo rincón, sino como una posibilidad universal.
