Los científicos crean hielos interestelares de azúcar en la Tierra
Los científicos de la Universidad Nacional de Investigación SP Korolev Samara, en el marco de una colaboración científica internacional, han descubierto las razones de la formación de una cantidad significativa de moléculas de azúcar en las primeras etapas de la formación estelar. Estas moléculas son la principal fuente de energía en los organismos vivos.
El equipo de investigación reprodujo con éxito el “hielo interestelar” cósmico en un laboratorio científico. Los datos obtenidos indican una alta probabilidad del origen “cósmico” de moléculas orgánicas complejas, que sirven como elementos básicos de la vida en la Tierra. Los resultados de su investigación se han publicado en The Journal of Physical Chemistry Letters .
Según los científicos, las moléculas de azúcar son una parte integral de toda la vida en la Tierra. Desempeñan un papel crucial en la síntesis de ARN y ADN, que forman la columna vertebral de los genomas y sirven como fuente vital de energía en los organismos vivos. Estas moléculas constan de átomos de carbono unidos a grupos hidroxilo y átomos de hidrógeno, con la cadena terminando en un grupo aldehído: un átomo de oxígeno y de hidrógeno unidos al último átomo de carbono de la cadena.
El origen de estas moléculas estructuralmente complejas y su importancia para la vida terrestre han sido cuestiones científicas complejas que han dado lugar a numerosas hipótesis. Los científicos han detectado moléculas de azúcar simples (que contienen sólo tres átomos de carbono) en la superficie de determinados meteoritos que caen a la Tierra , además de observar su presencia en los hielos interestelares.
Dado que la temperatura en las regiones más densas de las nubes moleculares del espacio interestelar es de unos 5-10 Kelvin (entre -268°C y -263°C), la materia se encuentra allí predominantemente en forma de partículas sólidas cubiertas por envolturas heladas, conocidas como capas cósmicas. hielos. Dentro de estos hielos, se forman moléculas orgánicas complejas, incluidas las prebióticas, bajo la influencia de una intensa radiación galáctica.
Estas sustancias “cósmicas” incluyen moléculas relativamente simples como el alcohol metílico o metanol (CH3OH) y el acetaldehído (CH3CHO). Estas son combinaciones de las moléculas más comunes que se encuentran en nuestra galaxia .
La forma más simple de azúcar, el semiacetal (R/S)-1-metoxietanol, se puede sintetizar a partir de metanol y acetaldehído. Científicos de la Universidad de Samara, en colaboración con sus colegas estadounidenses, han demostrado que este proceso tiene lugar incluso a temperaturas cósmicas extremadamente bajas.
El proceso de formación de azúcar ha sido modelado teóricamente y replicado experimentalmente.
“Para realizar el experimento utilizamos un aparato que mantiene condiciones de vacío ultraalto y recreamos hielo a temperaturas de varios Kelvin, bombardeado con partículas de alta energía.
Luego observamos las transformaciones químicas que tuvieron lugar”, dijo Anatoly Nikolayev, posgraduado. Estudiante de la Universidad de Samara.
Según él, estos semiacetales podrían servir como precursores de azúcares interestelares y moléculas afines bajo la influencia de radiaciones ionizantes.
“Las moléculas complejas se forman en los hielos criogénicos durante la formación de estrellas y luego se incorporan a los planetoides, asteroides y cometas. El análisis detallado de los meteoritos ha demostrado que moléculas biológicamente importantes, como la ribosa, podrían sobrevivir a las duras condiciones del espacio. Por lo tanto, algunas de estas Es posible que se hayan entregado moléculas complejas a la Tierra primitiva, sirviendo como fuente exógena de biomoléculas y posiblemente proporcionando una vía adicional para la formación de moléculas biológicamente importantes durante las primeras etapas de la vida de nuestro planeta”, aclaró.
La Universidad de Samara es miembro del programa “Prioridad 2030” del Ministerio de Educación y Ciencia de la Federación de Rusia para el apoyo a las universidades.