Antes de que hubiera vida tal como la conocemos, había moléculas. Pero la gran cantidad de pasos que condujeron a esta transición ha seguido siendo uno de los misterios más queridos de la ciencia.
Una nueva investigación sugiere que los componentes básicos de la vida (moléculas prebióticas) pueden formarse en las atmósferas de los planetas, donde el polvo proporciona una plataforma segura para formarse y varias reacciones con el plasma circundante proporcionan suficiente energía necesaria para crear vida.
"Si la formación de la vida es como un rompecabezas, un rompecabezas muy grande y complicado, me gusta imaginar moléculas prebióticas como algunas de las piezas individuales del rompecabezas", dijo el profesor de St. Andrews, Dr. Craig Stark. “Al juntar las piezas, se forman estructuras biológicas más complicadas para obtener una imagen más clara y reconocible. Y cuando todas las piezas están en su lugar, la imagen resultante es la vida ".
Actualmente creemos que las moléculas prebióticas se forman en los pequeños granos de hielo en el espacio interestelar. Si bien esto puede parecer contradecir la creencia fácilmente aceptada de que la vida en el espacio es imposible, la superficie del grano en realidad proporciona un ambiente agradable y hospitalario para que se forme la vida, ya que protege a las moléculas de la radiación espacial dañina.
"Las moléculas se forman en la superficie del polvo a partir de la adsorción de átomos y moléculas del gas circundante", dijo Stark a la revista Space. "Si los ingredientes apropiados para hacer un compuesto molecular en particular están disponibles y las condiciones son las correctas, está en el negocio".
Por "condiciones", Stark insinúa el segundo ingrediente necesario: la energía. Las moléculas simples que pueblan la galaxia son relativamente estables; sin una increíble cantidad de energía no formarán nuevos enlaces. Se ha pensado que la vida podría formarse en rayos y erupciones volcánicas por esta misma razón.
Entonces, Stark y sus colegas volvieron la vista hacia las atmósferas de los exoplanetas, donde el polvo se sumerge en un plasma lleno de iones positivos y electrones negativos. Aquí las interacciones electrostáticas de las partículas de polvo con plasma pueden proporcionar la alta energía necesaria para formar compuestos prebióticos.
En un plasma, el grano de polvo absorberá los electrones libres rápidamente y se cargará negativamente. Esto se debe a que los electrones son más ligeros y, por lo tanto, más rápidos que los iones positivos. Una vez que el grano de polvo se carga negativamente, atraerá un flujo de iones positivos, que se acelerará hacia la partícula de polvo y colisionará con más energía que en un ambiente neutral.
Para probar esto, los autores estudiaron una atmósfera de ejemplo, que les permitió examinar los diversos procesos que pueden convertir el gas ionizado en plasma, así como determinar si el plasma provocaría reacciones suficientemente energéticas.
"Como prueba de principio, observamos la secuencia de reacciones químicas que conducen a la formación del aminoácido glicina más simple", dijo Stark. Los aminoácidos son excelentes ejemplos de moléculas prebióticas porque son necesarios para la formación de proteínas, péptidos y enzimas.
Sus modelos mostraron que "los iones de plasma pueden acelerarse a energías suficientes que exceden las energías de activación para la formación de formaldehído, amoníaco, cianuro de hidrógeno y, en última instancia, el aminoácido glicina", dijo Stark a la revista Space. "Esto puede no haber sido posible si el plasma estaba ausente".
Los autores demostraron que con temperaturas plasmáticas modestas, hay suficiente energía para formar la molécula prebiótica glicina. Las temperaturas más altas también pueden permitir reacciones más complejas y, por lo tanto, moléculas prebióticas más complejas.
Stark y sus colegas demostraron una vía viable para la formación de una molécula prebiótica y, por lo tanto, de la vida, en condiciones aparentemente comunes. Si bien el origen de la vida puede seguir siendo uno de los misterios más queridos de la ciencia, seguimos obteniendo una mejor comprensión, una pieza de rompecabezas a la vez.
El documento ha sido aceptado para su publicación en la revista Astrobiology y está disponible para descargar aquí.
