Un nuevo análisis de los meteoritos Aguas Zarcas y Murchison encontró una diversidad química mucho mayor de lo conocido, con moléculas de carbono complejas preservadas desde los primeros tiempos del sistema solar. El hallazgo aporta nuevas pistas sobre los compuestos prebióticos que pudieron llegar a la Tierra primitiva, aunque no constituye evidencia de vida extraterrestre.
Dos meteoritos que cayeron sobre la Tierra con medio siglo de diferencia —Murchison, en Australia, en 1969, y Aguas Zarcas, en Costa Rica, en 2019— conservan en su interior una mezcla extraordinariamente compleja de materia orgánica. Científicos analizaron pequeñas muestras con técnicas avanzadas de espectrometría y microscopía y encontraron decenas de miles de composiciones moleculares basadas en carbono, algunas integradas en mezclas químicas de una complejidad inesperada para material extraterrestre.
El estudio ofrece una de las observaciones más detalladas realizadas hasta ahora sobre la química orgánica soluble preservada en meteoritos carbonáceos. Los resultados muestran que estos objetos no contienen un único conjunto sencillo de compuestos, sino una extensa matriz química formada durante las primeras etapas del sistema solar.
La expresión “caldo primigenio” permite describir esa mezcla de forma gráfica, pero no significa que los científicos hayan encontrado organismos, células ni un líquido ancestral congelado dentro de las rocas. Lo detectado son compuestos orgánicos y posibles precursores químicos relevantes para comprender los procesos que antecedieron a la aparición de la vida.
Dos meteoritos de la misma familia, pero químicamente diferentes
Murchison cayó el 28 de septiembre de 1969 cerca de la localidad australiana del mismo nombre, en el estado de Victoria.
Aguas Zarcas impactó Costa Rica el 23 de abril de 2019, cuando un bólido se fragmentó sobre San Carlos, en la provincia de Alajuela, dispersando numerosos fragmentos sobre viviendas y terrenos de la zona.
Ambos están clasificados como condritas carbonáceas del tipo CM2, una categoría particularmente valiosa para los científicos porque estos meteoritos contienen carbono, minerales alterados por agua y compuestos orgánicos que se remontan a las primeras etapas del sistema solar.
Precisamente por pertenecer a una misma familia, podría esperarse que su composición química fuera muy parecida.
El análisis mostró una realidad más compleja.
Aunque presentan semejanzas generales, Murchison y Aguas Zarcas comparten solo una parte de sus moléculas orgánicas más complejas. Sus perfiles químicos presentan diferencias importantes, lo que indica que los cuerpos de los que proceden estuvieron expuestos a condiciones químicas distintas durante su historia temprana.
Eso sugiere que la variedad de materia orgánica disponible en el sistema solar primitivo pudo ser mucho mayor de lo que muestran los inventarios tradicionales de aminoácidos y moléculas sencillas.
Más de 18.000 fórmulas moleculares por extracto
Para examinar las muestras, los investigadores trituraron pequeñas cantidades de material y utilizaron distintos solventes para extraer familias de compuestos orgánicos.
Posteriormente analizaron esas mezclas mediante espectrometría de masas de ultraalta resolución, capaz de separar componentes extremadamente similares dentro de una muestra compleja.
El equipo consiguió asignar más de 18.000 fórmulas moleculares en cada extracto analizado.
Los compuestos abarcan moléculas con entre aproximadamente 10 y 70 átomos de carbono y hasta 20 átomos de oxígeno. También aparecieron sustancias que incorporaban nitrógeno o azufre y otras asociadas con metales como hierro y magnesio.
La cifra de fórmulas identificadas tampoco representa necesariamente el número total de moléculas distintas.
Una misma fórmula química puede corresponder a varias estructuras diferentes, conocidas como isómeros. En consecuencia, la diversidad molecular real de los meteoritos podría ser considerablemente superior a las decenas de miles de composiciones detectadas.
Científicos pudieron observar moléculas individuales
El trabajo avanzó además hacia la estructura física de algunos de esos compuestos.
La espectrometría de masas permite establecer qué átomos forman una molécula, pero no siempre revela exactamente cómo están conectados entre sí.
Para superar esa limitación, investigadores utilizaron microscopía de fuerza atómica de alta resolución, una técnica capaz de estudiar moléculas individuales mediante una punta extremadamente fina que detecta fuerzas a escala atómica.
El equipo consiguió obtener imágenes estructurales de 14 moléculas orgánicas procedentes del meteorito Murchison.
Entre ellas aparecieron desde cadenas relativamente simples hasta estructuras aromáticas condensadas.
Esto permite pasar de conocer únicamente la composición elemental de una molécula —cuántos átomos de carbono, hidrógeno u oxígeno contiene— a observar cómo esos átomos están organizados dentro del compuesto.
Murchison lleva décadas revelando química extraterrestre
Murchison es uno de los meteoritos más estudiados de la historia.
Desde la década de 1970 se han identificado en sus fragmentos aminoácidos, ácidos carboxílicos, hidrocarburos y numerosas moléculas orgánicas, varias de ellas confirmadas como extraterrestres mediante el análisis de sus proporciones isotópicas.
Aguas Zarcas también ha mostrado una importante diversidad de aminoácidos y otros compuestos de carbono.
El nuevo estudio amplía considerablemente ese inventario y muestra que la materia orgánica soluble presente en estas rocas puede alcanzar niveles de complejidad mucho mayores de lo que sugieren los análisis centrados únicamente en unas pocas moléculas conocidas.
Qué tiene que ver con el origen de la vida
El hallazgo es relevante para una de las grandes preguntas de la ciencia planetaria: cuánta materia orgánica llegó a la Tierra desde el espacio durante sus primeros cientos de millones de años.
Durante esa etapa, asteroides y cometas impactaron repetidamente el planeta. Algunos de esos objetos pudieron transportar agua y una gran variedad de moléculas orgánicas capaces de incorporarse posteriormente a reacciones químicas en océanos, lagunas, sistemas hidrotermales u otros ambientes de la Tierra primitiva.
Esto no significa que la vida haya llegado formada desde el espacio.
Tampoco demuestra que las moléculas encontradas en Murchison o Aguas Zarcas fueran utilizadas directamente por los primeros organismos.
Lo que muestran los meteoritos es algo diferente: la química natural del sistema solar era capaz de fabricar una enorme diversidad de moléculas basadas en carbono antes de que apareciera la vida en nuestro planeta.
Algunas de ellas pudieron formar parte del inventario químico disponible para los procesos posteriores que condujeron hacia sistemas cada vez más complejos.
Un sistema solar con múltiples “caldos” químicos
Una de las conclusiones más interesantes surge precisamente de las diferencias entre ambos meteoritos.
Si dos objetos pertenecientes a la misma categoría pueden conservar mezclas orgánicas significativamente distintas, entonces los asteroides primitivos probablemente no transportaban una única composición química uniforme.
Cada cuerpo pudo desarrollar su propia combinación de moléculas dependiendo de factores como temperatura, presencia de agua, composición mineral, radiación y duración de las reacciones químicas ocurridas en su interior.
La Tierra joven pudo recibir, por tanto, material procedente de numerosos objetos con composiciones diferentes.
En lugar de un único “caldo primordial” extraterrestre, el sistema solar temprano pudo contener múltiples reservorios de química orgánica, cada uno aportando combinaciones distintas de compuestos.
Los meteoritos de Australia y Costa Rica funcionan hoy como cápsulas de ese periodo.
Más que mostrar vida extraterrestre, están permitiendo reconstruir la química que existía antes de que la vida comenzara y el enorme repertorio molecular que pudo estar disponible cuando la Tierra todavía era un planeta joven.
