ALMA, un famoso cometa y el freón 40

¿Pensaban que se iban a librar tan fácilmente del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko? Pues no… Un nuevo descubrimiento ha salido a la palestra, esta vez acompañado de datos recopilados por ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). Pero antes de hablarles del descubrimiento en sí quiero presentarles a los organohalógenos. Se trata de compuestos que están formados por un halógeno, como el cloro o el flúor, unidos con carbono y en ocasiones con otros elementos. En la Tierra pueden ser generados por algunos procesos biológicos: desde hongos hasta humanos. Aunque también se pueden fabricar en procesos industriales tales como la producción de tintes y fármacos. Uno de estos organohalógenos fue el freón, ampliamente utilizado como refrigerante, de ahí su nombre. Ahora está prohibido ya que tiene un efecto destructivo en la capa de ozono (Wofsy, McElroyp & Sze, 1975).

Un cometa y una protoestrella

Ha sido un «primo» del freón, concretamente el freón 40 (CH₃Cl) -también conocido como cloruro de metilo o clorometano- el que ha aparecido en el cometa más mediático de los últimos tiempos. Esto lo sabemos gracias a los datos obtenidos por el instrumento ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis) a bordo de la sonda Rosetta (ESA). También han aparecido fuera del sistema solar. Así lo han determinado los datos obtenidos en las observaciones de ALMA. Concretamente han sido detectados en IRAS 16293-2422, un sistema protoestelar binario rodeado por una nube molecular que está situada en la región de formación estelar conocida como Rho Ophiuchi, a unos 400 años luz de distancia.

Imagen tomada por la sonda Rosetta del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, donde se ha encontrado freón 40 || Créditos: ESA/Rosetta/Navcam.

La detección de freón 40 en otro sistema estelar ha sido posible gracias al sondeo PILS (Protostellar Interferometric Line Survey), una pila de observaciones que ALMA llevó a cabo y que fueron publicados en la revista Astronomy & Astrophysics (Jørgensen et al, 2016). Con la detección de ALMA se ha conseguido observar por primera vez un organohalogenado estable en el espacio interestelar.

El sorprendente freón 40

«Encontrar freón 40 cerca de estrellas jóvenes parecidas al Sol fue sorprendente. No predijimos su formación y nos sorprendió encontrarla en tales concentraciones. Está claro ahora que estas moléculas se forman fácilmente en los viveros estelares, proporcionando información sobre la evolución química de los sistemas planetarios, incluido el nuestro «, explica Edith Fayolle, investigadora en el Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica en Cambridge (Estados Unidos) y autora principal del artículo que expone la investigación (Fayolle et al, 2017).

Los astrónomos compararon las cantidades relativas de isótopos de cloro en el freón 40. Lo hicieron tanto en el sistema de estrellas como en el cometa. Lo que encontraron fue que sus abundancias eran similares. ¿Qué significa esto? Que un sistema planetario puede heredar la composición química de la nube en la que se formó, abriendo la posibiliad de que los organohalógenos puedan llegar a los planetas durante su formación.

Imagen de amplio campo que muestra la zona de formación estelar dentro de la gran constelación de Ofiuco || Créditos: ESO/Digitized Sky Survey 2 (Ampliar).

Jes Jørgensen, del Instituto Niels Bohr en la Universidad de Copenhague (Dinamarca), añade que «este resultado demuestra el poder de ALMA para detectar moléculas de interés astrobiológico en estrellas jóvenes cuando los planetas pueden estar formándose. Al usar ALMA habíamos encontrado azúcares simples y precursores de aminoácidos alrededor de varias estrellas. El descubrimiento adicional del freón 40 alrededor del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko fortalece los vínculos entre la química prebiológica de protoestrellas distantes y nuestro propio sistema solar». Jørgensen se refiere a un artículo publicado en The Astrophysical Journal Letters que el mismo encabezó (Jørgensen et al, 2014) donde se anunció el hallazgo de azúcares simples y glicoaldehído.

ALMA lo encontró demasiado pronto

Hasta ahora se consideraba que los organohalógenos eran marcadores que podrían indicar la vida. Sin embargo, el hecho de detectarlos en etapas tan tempranas de formación, sugiere que los astrónomos pudieron haber interpretado de manera incorrecta ciertos datos. Todo apunta a que en lugar de indicar la presencia de vida, estos compuestos podrían ser un elemento importante en la química prebiótica que da origen a la vida, y no producida por la vida propiamente dicha.

«El descubrimiento de ALMA de organohalógenos en el medio interestelar también nos dice algo sobre las condiciones iniciales de la química orgánica en los planetas. Tal química es un paso importante hacia los orígenes de la vida. Basados en nuestro descubrimiento, los organohalógenos probablemente sean un componente de la llamada ‘sopa primordial’, tanto en la Tierra joven como en los exoplanetas rocosos nacientes», añade Karin Öberg, coautora del artículo.

Representación en primer plano de una molécula de freón 40, la misma que ha sido detectada en IRAS 16293-2422 y en el 67P/Churyumov-Gerasimenko || Créditos :B. Saxton (NRAO/AUI/NSF) (Ampliar).

La búsqueda de estos marcadores que pueden ser generados biológicamente es algo que se está complementando a la exploración exoplanetaria. Sepan que ya se conocen más de 3.000 exoplanetas, y vendrán muchos más. Y además ahora ya tenemos la tecnología para buscar esos marcadores químicos, llamados biomarcadores. Es un paso importante para determinar qué moléculas podrían indicar la presencia de vida. Aunque hasta el momento, todo los biomarcadores detectados en exoplanetas también se pueden generar de manera geoquímica. Sin embargo, hacer esto es fundamental para allanar el camino de buscar marcadores fiables de origen exclusivamente biológico. Cuando se encuentren, será una de las noticias del siglo.

Referencias

Fayolle, E. et al (2017). «Protostellar and Cometary Detections of Organohalogens». Nature Astronomy (Ver).
Jørgensen, J. et al (2016). «The ALMA Protostellar Interferometric Line Survey (PILS). First results from an unbiased submillimeter wavelength line survey of the Class 0 protostellar binary IRAS 16293-2422 with ALMA». Astronomy & Astrophysics 595, A117. DOI: 10.1051/0004-6361/201628648 (Ver).
Jørgensen, J. et al (2014). «Detection of the Simplest Sugar, Glycolaldehyde, in a Solar-type Protostar with ALMA». The Astrophysical Journal Letters 757, L4. DOI: 10.1088/2041-8205/757/1/L4 (Ver).
Wofsy, S., McElroyp, M. & Sze, N. (1975). «Freon Consumption: Implications for Atmospheric Ozone». Science 187, iss. 4176, pp. 535-537. DOI: 10.1126/science.187.4176.535 (Ver).
ALMA and Rosetta Detect Freon-40 in Space. Dashing Hopes that Molecule May be Marker of Life (Ver).