Las muestras de roca y polvo traídas del asteroide Bennu, que orbita alrededor del Sol cerca de la Tierra, contienen compuestos bioquímicos esenciales para la vida como materia orgánica, incluidos aminoácidos y las cinco nucleobases del ADN y ARN, así como sales que se formaron en la etapa temprana del Sistema Solar, señalan dos investigaciones científicas publicadas esta semana en las revistas Nature Astronomy y Nature.
Thank you for reading this post, don't forget to subscribe!Los hallazgos fueron obtenidos del análisis de las muestras tomadas de la superficie del asteroide —de 500 metros de diámetro— por la misión OSIRIS-REx (acrónimo en inglés de Orígenes, Interpretación Espectral, Identificación de Recursos y Seguridad – Explorador Regolito), lanzada por la NASA en 2016, para tomar muestras prístinas e intactas de la superficie en 2022.
La nave espacial recogió rocas y polvo en 2020 y en 2023, cuando OSIRIS-REx pasó cerca de la Tierra, dejó caer una cápsula que contenía las muestras de Bennu. Cuando la cápsula aterrizó en el desierto de Utah, EE. UU., los científicos recuperaron y protegieron las muestras de la contaminación terrestre.
En total, la misión recogió alrededor de 120 gramos de material del asteroide, que es aproximadamente el peso de una barra de jabón y el doble de la cantidad requerida. Las invaluables muestras se dividieron y se enviaron a los investigadores para analizarlas.
Al estudiar el polvo y rocas, el equipo internacional compuesto por más de 120 científicos de Alemania, Australia, Canadá, Estados Unidos, Francia, Japón y Reino Unido obtuvieron nuevos conocimientos sobre la química del Sistema Solar primitivo y sobre el origen de la vida en la Tierra.
En la investigación publicada en Nature Astronomy (leer en: DOI 10.1038/s41550-024-02472-9), encabezada por el astrobiólogo Daniel Glavin, del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, se encontraron miles de compuestos moleculares orgánicos, entre ellos 14 de los 20 aminoácidos proteicos presentes en las formas de vida de la Tierra.
También se identificaron las cinco nucleobases biológicas (adenina, guanina, citosina, timina y uracilo) que forman el ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN) y 19 aminoácidos no proteicos raros o ausentes en la biología conocida.
Bennu tiene 500 metros de diámetro y orbita alrededor del Sol entre las órbitas de la Tierra y Marte. Las rocas oscuras y el polvo de Bennu fueron recolectados por la sonda espacial OSIRIS-REx de la NASA en 2020, luego de dos años dedicados a mapear el exterior rocoso del asteroide. Imagen cortesía de: NASA/Goddard/University of Arizona.
se encontraron miles de compuestos moleculares orgánicos, entre ellos 14 de los 20 aminoácidos proteicos presentes en las formas de vida de la Tierra. También se identificaron las cinco nucleobases biológicas (adenina, guanina, citosina, timina y uracilo) que forman el ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN).
Asimismo, se descubrió que el asteroide es rico en compuestos que contienen nitrógeno y amoníaco, que se formaron hace miles de millones de años en regiones frías y distantes de nuestro Sistema Solar.
Muchos aminoácidos vienen en dos versiones moleculares denominadas quirales “izquierda” y “derecha” (en química, las moléculas quirales son aquellas que parecen idénticas, pero no se superponen con su imagen reflejada en un espejo como las manos humanas).
Mientras que la vida en la Tierra utiliza casi exclusivamente la variedad izquierda o zurda, las muestras de Bennu parecen contener una abundancia similar de ambos tipos.
Cuando pasó por la Tierra, en septiembre de 2023, OSIRIS-REx dejó caer la cápsula que contenía muestras de Bennu y cuando aterrizó los científicos la recogieron rápidamente para evitar la mayor contaminación posible. Foto cortesía de: NASA/Keegan Barber.
Muestras prístinas del asteroide
“Lo que hace que estos resultados sean tan significativos es que los encontramos en una muestra prístina”, dice Daniel Glavin. Cuando los meteoritos caen a la Tierra, se calientan en la atmósfera y se contaminan con las moléculas del planeta.
Pero las muestras traídas de Bennu fueron transportadas a la Tierra en un recipiente sellado, protegidas del calor, y analizadas en un espacio de laboratorio súper limpio bajo gas inerte que evitaron cualquier tipo de contaminación.
El contenido de las muestras tienen una complejidad mucho más rica en materia orgánica que la biología terrestre, señalan los científicos y sugieren que su el progenitor de Bennu pudo haber venido del Sistema Solar exterior, donde el amoníaco y los hielos volátiles son estables.
Bennu ha intrigado a los investigadores durante mucho tiempo debido a su órbita cercana a la Tierra —gira alrededor del Sol en una órbita entre la Tierra y Marte— y a su composición rica en carbono, con moléculas orgánicas y de agua atrapadas en minerales arcillosos; consideran que asteroides similares podrían haber traído estos materiales a la Tierra primigenia.
“Los asteroides primitivos son aquellos cuya química se estableció en el disco protoplanetario durante la formación y evolución del Sistema Solar primitivo”, indica el artículo científico. “El transporte y la entrega de compuestos orgánicos desde estos cuerpos podría haber sido una fuente de moléculas disponibles para el surgimiento de la vida en la Tierra y potencialmente en otro lugar”.
OSIRIS-REx no es la primera misión que recupera muestras de un asteroide, pero sus muestras son, con diferencia, las más grandes. La Agencia Aeroespacial y de Exploración de Japón ha realizado dos misiones de retorno de muestras de los asteroides Itokawa y Ryugu.
“El transporte y la entrega de compuestos orgánicos desde estos cuerpos podría haber sido una fuente de moléculas disponibles para el surgimiento de la vida en la Tierra y potencialmente en otro lugar”.
Greg Polley/Smithsonian.
La salmuera de Bennu
En el otro artículo publicado en la revista Nature, Timothy McCoy, del Departamento de Ciencias Minerales del Museo Nacional de Historia Natural, del Instituto Smithsonian y sus colegas, analizaron las muestras de Bennu y encontraron una variedad de minerales salinos, incluidos fosfatos que contienen sodio y carbonatos, sulfatos, cloruros y fluoruros ricos en sodio.
Estas sales, señalan los científicos (leer en: doi.org/10.1038/s41586-024-08495-6), tienen 11 minerales que probablemente existían en un entorno similar a la salmuera que pudieron formarse durante su evaporación al principio de la historia del cuerpo progenitor de Bennu, lo que indica que alguna vez tuvo agua.
“Este es el tipo de hallazgo que esperas hacer en una misión”, dijo McCoy. “Encontramos algo que no esperábamos, y esa es la mejor recompensa para cualquier tipo de exploración”.
El equipo del Smithsonian se sorprendió al encontrar rastros de compuestos de carbonato de sodio que contienen agua. Comúnmente conocidos como carbonato de sodio o por el nombre mineral “trona”, estos compuestos nunca se han observado directamente en ningún otro asteroide o meteorito.
En la Tierra los carbonatos de sodio suelen parecerse al bicarbonato de sodio y se producen de forma natural en lagos evaporados ricos en sodio, como el lago Searles en el desierto de Mojave.
La posible presencia de agua, junto con las nucleobases, plantea interrogantes sobre el potencial de síntesis orgánica prebiótica, es decir, el proceso que crea los componentes básicos de la vida.
“Ahora sabemos por Bennu que los ingredientes básicos de la vida se combinaban de maneras realmente interesantes y complejas en el cuerpo progenitor de Bennu”, dijo Tim McCoy. “Hemos descubierto el siguiente paso en el camino hacia la vida”.
Objetos vivos activos
El asteroide progenitor de Bennu, que se formó hace unos 4 mil 500 millones de años, parece haber albergado bolsas de agua líquida. Los nuevos hallazgos indican que esta agua se evaporó y dejó atrás salmueras que se asemejan a las costras saladas de los lechos secos de los lagos de la Tierra.
La salmuera de Bennu se diferencia de las salmueras terrestres debido a su composición mineral, por ejemplo, son ricas en fósforo, que es abundante en meteoritos y relativamente escaso en la Tierra. Las muestras también carecen en gran medida de boro, que es un elemento común en los lagos de soda hipersalinos de la Tierra, pero extremadamente raro en los meteoritos.
Los investigadores consideran que es probable que aún existan salmueras similares en otros cuerpos extraterrestres, incluido el planeta enano Ceres y la luna helada de Saturno, Encélado, donde las naves espaciales han detectado carbonato de sodio.
Este descubrimiento ayuda a esclarecer cómo, al principio de la historia del Sistema Solar, los asteroides y otros bloques de construcción planetarios no eran simplemente “pedazos de piedra y hielo, sino objetos vivos activos”, dice Yasuhito Sekine, un científico planetario del Instituto de Ciencias de Tokio, quien no participó en las investigaciones y escribió un artículo de News & Views que acompaña al artículo de Nature.
Estos dos nuevos estudios se encuentran entre los primeros análisis publicados de las muestras de Bennu, que permiten entender lo que distingue a la Tierra de sus vecinos cósmicos, así como la forma en que los minerales pudieron haber servido como plantillas para la vida.
James Di Loreto and Phillip R. Lee/Smithsonian.
