Concepto artístico de meteorito
Animación inspirada en el resplandor brillante y ardiente de los meteoritos cuando entran en la atmósfera de la Tierra. Crédito: Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA / Declan McKenna
Durante una expedición a la Antártida en 2012, un equipo de investigadores japoneses y belgas recogió una pequeña roca que parecía negra como el carbón contra el blanco como la nieve. Ahora conocido como meteorito Asuka 12236, era aproximadamente del tamaño de una pelota de golf.
A pesar de su modesto tamaño, esta roca del espacio fue un hallazgo colosal. Resulta que Asuka 12236 es uno de los meteoritos de su tipo mejor conservados jamás descubierto. Y ahora, NASA Los científicos han demostrado que contiene pistas microscópicas que podrían ayudarlos a resolver un misterio universal: ¿Cómo florecieron los componentes básicos de la vida en la Tierra?
Entonces, cuando los astrobiólogos del Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, pusieron sus manos (cuidadosamente enguantadas) en una pequeña astilla de este meteorito primitivo, rápidamente se pusieron a decodificar la información que contenía. Bajo el resplandor de las luces fluorescentes y acompañado por el zumbido de las herramientas analíticas que se ejecutan en segundo plano, el equipo Goddard de la NASA aplastó primero una pizca de 50 miligramos de Asuka 12236 en su laboratorio con un mortero. Luego suspendieron el aminoácidos del polvo antiguo en una solución de agua y envió el líquido a través de una poderosa máquina analítica que separó las moléculas en su interior por masa e identificó cada tipo.
Los investigadores de Goddard encontraron que una gran cantidad de aminoácidos estaba encerrada dentro de Asuka 12236, el doble de la concentración observada en una roca espacial llamada París, que anteriormente se pensaba que era el meteorito mejor conservado de la misma clase. Estas moléculas primordiales incluían los ácidos aspártico y glutámico, que se encuentran entre los 20 aminoácidos que se forman a sí mismos en innumerables disposiciones, formando millones de proteínas. Las proteínas luego pasan a impulsar los engranajes químicos de la vida en la Tierra, incluidas las funciones corporales esenciales en los animales.
Dirigido por el astrobiólogo de Goddard Daniel P. Glavin, el equipo también encontró que Asuka 12236 tenía versiones más para zurdos de algunos aminoácidos. Hay una versión en espejo para diestros y zurdos de cada amino ácido, como si tus manos fueran imágenes especulares unas de otras. Toda la vida conocida usa solo aminoácidos zurdos para construir proteínas. Glavin y sus colegas están descubriendo cada vez más que los meteoritos están repletos de estos precursores químicos zurdos de la vida.
“Los meteoritos nos dicen que había un sesgo inherente hacia los aminoácidos zurdos antes de que comenzara la vida”, dijo Glavin. “El gran misterio es ¿por qué?”
El astrobiólogo de la NASA Goddard, Daniel Glavin, posa en 2002 junto a un meteorito que acababa de encontrar durante una expedición en la Antártida. Crédito: Búsqueda antártica de meteoritos / Daniel Glavin
Para llegar al fondo de lo que hace que la zurda sea tan especial, Glavin y su equipo investigan cientos de meteoritos. Cuanto mayor sea la variedad de orígenes, químicas y edades, mejor. Las diferencias en los tipos y cantidades de aminoácidos conservados en estas rocas permiten a los científicos crear un registro de cómo estas moléculas evolucionaron a través del tiempo y las circunstancias, incluida la exposición al agua y al calor dentro de sus asteroides originales.
En la línea de tiempo del sistema solar, Asuka 12236 encaja desde el principio; de hecho, algunos científicos piensan que pequeñas piezas del meteorito son anteriores al sistema solar. Varias líneas de evidencia sugieren que la composición química original de Asuka 12236 es la mejor conservada en una categoría de meteoritos ricos en carbono conocidos como condritas CM. Estas se encuentran entre las rocas más interesantes para estudiar para los científicos que se centran en el origen de la vida, ya que muchas contienen una mezcla muy compleja de compuestos orgánicos asociados con los seres vivos.
Los científicos han determinado que el interior de Asuka 12236 está muy bien conservado porque la roca estuvo expuesta a muy poca agua líquida o calor, tanto cuando todavía formaba parte de un asteroide como más tarde, cuando se encontraba en la Antártida esperando ser descubierta. Pueden saberlo según los tipos de minerales que se encuentran en su interior. La escasez de minerales arcillosos es una pista, dado que este tipo de minerales están formados por agua. Otra pista es que Asuka 12236 tiene una gran cantidad de metal de hierro que no se ha oxidado, una indicación de que el meteorito no ha estado expuesto al oxígeno del agua. La roca también contiene una gran cantidad de granos de silicato con composiciones químicas inusuales que indican que se formaron en estrellas antiguas que murieron antes de que comenzara a formarse el Sol. Dado que estos minerales de silicato suelen ser fácilmente destruidos por el agua, los científicos no los encuentran en meteoritos menos prístinos que Asuka 12236.
“Es divertido pensar en cómo estas cosas caen a la Tierra y están llenas de toda esta información diferente sobre cómo se formó el sistema solar, de qué se formó y cómo se acumularon los elementos en la galaxia”, dijo Conel M. O ‘RE. Alexander, científico de la Carnegie Institution for Science en Washington, DC, que colaboró con el equipo de Glavin en el análisis Asuka 12236, que fue publicado el 20 de agosto de 2020 en la revista Meteorítica y ciencia planetaria.
Meteoritos como Asuka 12236 son piezas de asteroides mucho más grandes. Estos fragmentos fueron arrojados al sistema solar durante las colisiones de asteroides hace más de 4.500 millones de años y finalmente llegaron a la superficie de la Tierra después de sobrevivir a un ardiente descenso a través de nuestra atmósfera. Para Alexander y Glavin, estas rocas son como libros de historia que caen del cielo y entregan información química sobre el sistema solar primitivo. Las rocas espaciales son la única fuente de esta información, porque la erosión y la tectónica de placas en la Tierra han borrado la historia química de nuestro planeta.
Esta es una imagen de una sección delgada pulida de Asuka 12236, hecha con un microscopio electrónico de barrido. La sección mide aproximadamente un tercio de pulgada, o aproximadamente 1 centímetro, de ancho. La mayoría de los granos brillantes en la imagen son hierro-níquel-metal y / o sulfuro de hierro. El gris es principalmente silicato, con las áreas grises más oscuras más ricas en magnesio, mientras que las áreas grises más claras son más ricas en hierro. Los objetos redondeados, y algunos fragmentos de ellos, que tienden a contener la mayoría de los granos metálicos pequeños y brillantes, se denominan “condrules”, que se forman como gotas fundidas. Se colocan en una matriz de grano muy fino, que es donde se encuentran los compuestos orgánicos y los granos presolares. Crédito: Institución Carnegie para la Ciencia / Conel M. O’D. Alejandro
Con Asuka 12236, los científicos están echando un vistazo a los primeros aminoácidos producidos en el sistema solar y las condiciones que llevaron a la variedad y complejidad de estas moléculas. “Asuka 12236 nos muestra que está sucediendo esto de los ‘Ricitos de oro’”, dijo Glavin.
Glavin y su equipo están aprendiendo que la clave de los aminoácidos, cuando se trata de formarse y multiplicarse, es la exposición a las condiciones perfectas dentro de los asteroides. “Se necesita algo de agua líquida y calor para producir una variedad de aminoácidos”, dijo. “Pero si tienes demasiado, puedes destruirlos a todos”.
El agua se habría producido dentro del asteroide del que provenía Asuka 12236, ya que el calor de la desintegración radiactiva de ciertos elementos químicos derritió el hielo que se condensó con la roca cuando se formó el asteroide por primera vez. Dado que Asuka 12236 está tan bien conservado, podría provenir de una capa exterior más fría del asteroide donde habría entrado en contacto con poco calor y, por lo tanto, agua. Aunque eso es solo una conjetura por ahora, Glavin dijo: “Todavía hay mucho que no sabemos sobre este meteorito”.
Animación inspirada en los procesos naturales, como la alteración del agua, que ocurren en el interior de los asteroides, incluido el de donde proviene Asuka 12236. Crédito: Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA / Declan McKenna
El único factor que no concuerda con esa explicación es el siguiente: el equipo de Glavin encontró más moléculas para zurdos que para diestros en algunos aminoácidos constructores de proteínas en Asuka 12236. Estas moléculas para zurdos habrían tenido que procesarse en mucha más agua de la que parece haber estado expuesta esta antigua roca. “Es bastante inusual tener estos grandes excesos para zurdos en meteoritos primitivos”, dijo Glavin. “Cómo se formaron es un misterio. Por eso es bueno observar una variedad de meteoritos, para que podamos construir una línea de tiempo de cómo estos orgánicos evolucionan con el tiempo y los diferentes escenarios de alteración “.
Si bien es posible que los científicos estén viendo estas moléculas relacionadas con la vida debido a la contaminación terrestre, el equipo de Glavin confía en que, por una variedad de razones, Asuka 12236 no está contaminado. Una señal es que una alta concentración de aminoácidos en la muestra de Goddard flotaba libremente; si los científicos hubieran estado observando la vida en la Tierra, los aminoácidos se habrían unido a proteínas, dijo Glavin. Aún así, los científicos no pueden estar 100% seguros de que no están observando la contaminación cuando se trata de rocas que caen a la superficie de la Tierra.
Por esta razón, Glavin y su equipo esperan analizar una muestra decididamente prístina de un asteroide primitivo no expuesto a la biología de la Tierra. Tendrán su oportunidad después de la NASA OSIRIS-REx La nave espacial entrega un escondite sellado de tierra y rocas del asteroide Bennu en 2023. OSIRIS-REx recolectará la muestra de Bennu el 20 de octubre de 2020.
“Comprender los tipos de moléculas y su lateralidad que estaban presentes en los primeros días del sistema solar nos acerca a saber cómo se formaron los planetas y la vida”, dijo Jason P. Dworkin, un astrobiólogo de Goddard que ayudó a analizar Asuka 12236 y sirve como científico del proyecto para la misión OSIRIS-REx.
Referencia: “Aminoácidos extraterrestres abundantes en la condrita carbonosa CM primitiva Asuka 12236” por Daniel P. Glavin, Hannah L. McLain, Jason P. Dworkin, Eric T. Parker, Jamie E. Elsila, José C. Aponte, Danielle N. Simkus, Chad I. Pozarycki, Heather V. Graham, Larry R. Nittler y Conel M.O’D. Alexander, 20 de agosto de 2020, Meteorítica y ciencia planetaria.
DOI: 10.1111 / maps.13560
