Nueva tecnología de la NASA para búsqueda de los componentes extraterrestres necesarios para crear vida

La nueva tecnología de la NASA será de gran utilidad para buscar aminoácidos y otras firmas biológicas químicas posibles en las muestras que se traigan de Marte y eventualmente materiales de los penachos de las lunas heladas de Encelado y Europa en los planetas exteriores, dice Daniel Glavin del Laboratorio de Astrobiología de Goddard Space Flight Center

Si bien el origen de la vida sigue siendo un misterio, los científicos están descubriendo más y más evidencia de que el material creado en el espacio y traído a la Tierra por los cometas y meteoros impactos podría haber dado un impulso al inicio de la vida. Algunas moléculas suministradas por los meteoritos se pueden utilizar como bloques de construcción para hacer ciertos tipos de moléculas más grandes que son críticas para la vida.

Los investigadores han analizado los meteoritos ricos en carbono (condritas carbonáceas) y encontraron aminoácidos, que se utilizan para fabricar proteínas. Las proteínas se encuentran entre las moléculas más importantes en la vida, que se utilizan para crear estructuras como el pelo y la piel, y para acelerar o regular las reacciones químicas. También han encontrado los componentes utilizados para hacer el ADN, la molécula que lleva las instrucciones de cómo construir y regular un organismo vivo, así como otras moléculas biológicamente importantes, como heterociclos de nitrógeno, compuestos orgánicos relacionados con el azúcar, y compuestos que se encuentran en el metabolismo moderno.

Sin embargo, estos meteoritos ricos en carbono son relativamente inusuales, representado menos del cinco por ciento de los meteoritos recuperados, y los meteoritos representan sólo una parte del material extraterrestre que viene a la Tierra. Además, las moléculas de bloques de construcción que se encuentran en ellos por lo general han tenido bajas concentraciones, por lo general de partes por millón o partes por mil millones. Esto plantea la cuestión de cuán significativo era el suministro de materia prima. Sin embargo, la Tierra recibe constantemente otro material extraterrestre… en su mayoría en forma de polvo de cometas y asteroides.

«A pesar de su pequeño tamaño, estas partículas de polvo interplanetario pueden haber proporcionado mayores cantidades y un suministro estable de materia orgánica extraterrestre a la Tierra primigenia», dijo Michael Callahan del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Md. «Por desgracia, ha habido pocos estudios que examinen su composición orgánica, especialmente con respecto a las moléculas biológicamente relevantes que pueden haber sido importantes para el origen de la vida, debido al tamaño minúsculo de estas muestras».

Callahan y su equipo en el Laboratorio Analítico de Astrobiología de Goddard han aplicado recientemente una tecnología avanzada para inspeccionar muestras extremadamente pequeñas de meteoritos en busca de los componentes de la vida. «Hemos encontrado aminoácidos en una muestra de 360 microgramos del meteorito Murchison«, dijo Callahan. «Este tamaño de muestra es 1.000 veces más pequeño que el tamaño de la muestra típico utilizado.» Un microgramo es la millonésima parte de un gramo; 360 microgramos es algo así como el peso de unos pocos pelos de las cejas.

«Nuestro estudio es una prueba de diseño», añade Callahan. «Murchison es un meteorito bien estudiado. Tenemos los mismos resultados buscando en un fragmento muy pequeño que los obtenidos en un fragmento mucho más grande del mismo meteorito. Estas técnicas nos permitirán investigar otros materiales extraterrestres a pequeña escala, tales como los micrometeoritos, las partículas de polvo interplanetario y partículas cometarias en estudios futuros». Callahan es el autor principal de un artículo sobre esta investigación que está disponible en línea en el Journal of Chromatography A.

El análisis de estas muestras pequeñas es extremadamente difícil. «Extraer mucho menos polvo de meteorito se traduce en tener una concentración de aminoácido mucho menor para los análisis», dijo Callahan. «Por lo tanto necesitamos las técnicas más sensibles disponibles. También, puesto que las muestras de meteoritos pueden ser altamente complejas, son necesarias también técnicas que son altamente específicas para estos compuestos.»

El equipo utilizó un instrumento de cromatografía líquida de nanoflujo para ordenar las moléculas en la muestra del meteorito, entonces se aplicó ionización con nanoelectrospray para dar a las moléculas una carga eléctrica y entregarlos a un espectrómetro de masas de alta resolución, que identifica las moléculas en función de su masa. «Somos pioneros en la aplicación de estas técnicas para el estudio de los compuestos orgánicos de los meteoritos», dijo Callahan. «Estas técnicas pueden ser altamente delicadas, por lo que sólo obtener resultados fue el primer desafío.»

«Estoy particularmente interesado en el análisis de partículas cometarias de la misión Stardust«, añade Callahan. «Es una de las razones por las que vine a la NASA. Cuando vi por primera vez una foto del aerogel utilizado para capturar las partículas de la misión Stardust, me enganché.»

Esta tecnología y las técnicas de laboratorio que desarrolla el laboratorio Goddard para aplicarlo a analizar meteoritos serán valiosos para las misiones de retorno de muestras futuras, ya que la cantidad de muestras probablemente será limitada.

La imagen en la parte superior de la página muestra los penachos de material helado que se extienden por encima de la luna Encelado de Saturno fotografiados por la nave espacial Cassini en febrero de 2005.

«Las misiones que implican la recolección de material extraterrestre para regresar la muestra a la Tierra por lo general recogen sólo una cantidad muy pequeña, y las propias muestras pueden ser extremadamente pequeñas, también», dijo Callahan. «Las técnicas tradicionales que se utilizan para estudiar estos materiales por lo general implican composición inorgánica, o elemental. Apuntar a las moléculas biológicamente relevantes en estas muestras aún no es de rutina. No estamos en eso tampoco, pero lo estamos consiguiendo.»

La investigación fue financiada por el Instituto de Astrobiología de la NASA , el Centro Goddard de Astrobiología y el Programa NASA Cosmoquímica.

Fuente: The Daily Galaxy. Aportado por Eduardo J. Carletti

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