Polímeros de meteoritos contienen pistas del sistema solar primitivo

Tres capas de polímero unido por hidrógeno. Cada capa tiene cuatro varillas de polímero unidas en un vértice central. Los átomos se colorean de la siguiente manera: blanco hidrógeno, negro carbón, azul nitrógeno, rojo oxígeno, rosa silicio y verde hierro - JULIE ELIZABETH MARY MCGEOCH AND MALCOLM WILLIAM

   MADRID, 29 Jun. (EUROPA PRESS) -

   Investigadores de Harvard han comprobado que polímeros presentes en meteoritos, originados hace 12.500 millones de años, proporcionan pistas sobre el sistema solar primitivo.

   Muchos meteoritos no experimentan altas temperaturas en ningún momento de su existencia y, debido a ello, proporcionan un buen registro de la química compleja presente cuando o antes de que nuestro sistema solar se formara hace 4.570 millones de años. Por esta razón, los investigadores han examinado los aminoácidos individuales de los meteoritos, que presentan una rica variedad y muchos de los cuales no se encuentran en los organismos actuales.

   Los investigadores han demostrado la existencia de un grupo sistemático de polímeros de aminoácidos en varios miembros de la clase de meteoritos más antigua, el tipo CV3. Los polímeros forman estructuras organizadas, incluyendo nanotubos cristalinos y una red de llenado de espacio de simetría regular de diamante con una densidad estimada 30 veces menor que la del agua.

   "Dado que los elementos necesarios para formar nuestros polímeros estaban presentes hace ya 12.500 millones de años, y que parece haber una ruta en fase gaseosa para su formación, es posible que esta química estuviera y esté presente en todo el universo", explica la autora Julie McGeoch, cuyos resultados se publican en Physics of Fluids.

   Evitar la contaminación terrestre era una prioridad para los investigadores. Para ello, idearon un método de sala limpia que utilizaba un motor paso a paso limpio con brocas de diamante soldadas al vacío para introducirse varios milímetros en la muestra de meteorito antes de recuperar el material recién grabado sólo en el fondo del agujero. Se utilizaron varias brocas en un mismo grabado, todas ellas limpiadas con ultrasonidos.

   Las partículas de meteorito resultantes a escala micrométrica se colocaron en tubos y se almacenaron a menos 16 grados Celsius. Se indujo la difusión de los polímeros fuera de las partículas micrométricas mediante la extracción Folch, que implica dos fases químicas relacionadas con diferentes disolventes con distintas densidades.

   La espectrometría de masas reveló la existencia de los polímeros, que estaban compuestos por cadenas de glicina, el aminoácido más simple, con oxígeno y hierro adicionales. Tenían una relación de isótopos de deuterio e hidrógeno muy elevada que confirmaba su origen extraterrestre.

   Esta investigación se inspiró en las observaciones sobre una pequeña proteína biológica muy conservada que atrapaba agua. Ese hallazgo sugirió que si una molécula de este tipo podía formarse en el espacio en fase gaseosa, podría ayudar a la química primitiva al suministrar agua en masa.

   Los investigadores emplearon la química cuántica para demostrar que los aminoácidos debían ser capaces de polimerizarse en el espacio dentro de nubes moleculares, reteniendo el agua de polimerización. A continuación, se realizaron numerosos experimentos utilizando meteoritos como fuente de polímeros que culminaron en estructuras tridimensionales.

   En el futuro, los investigadores esperan obtener más detalles de las barras de glicina mediante un análisis continuado de rayos X. Quedan por caracterizar otros polímeros de la misma clase que podrían revelar la energética de la formación del polímero.