¿Por qué tiene Ceres tanta materia orgánica?



El año pasado, los científicos de la misión Dawn, de la NASA, anunciaron la detección de abundante material orgánico (compuestos de carbono necesarios para la vida) en el planeta enano Ceres. El material no estaba uniformemente distribuido, sino que tendía a formar “parches” o “manchas orgánicas” dispersas por la superficie. Ahora, un nuevo análisis de los datos de Dawn, llevado a cabo por expertos de la Brown University, sugiere que esos “parches” podrían contener mucho más material orgánico de lo que se pensó al principio.

El sorprendente hallazgo, que ha sido publicado en Geophysical Research Letters, suscita toda una serie de intrigantes preguntas. La principal de ellas, cómo ha podido concentrarse en Ceres tal cantidad de materia orgánica. Con sus casi mil km de diámetro, Ceres es el mayor de los objetos del Cinturón de Asteroides que hay entre las órbitas de Marte y Júpiter, y su superficie está compuesta por una mezcla de hielo de agua y minerales como carbonatos o arcillas.

“Lo que muestra este estudio -afirma Hannah Kaplan, primera firmante de la investigación- es que puedes obtener resultados muy diferentes según sea el tipo de material orgánico que usas para comparar e interpretar los datos de Ceres. Y eso es importante no solo para Ceres, sino para todas las misiones que muy pronto explorarán otros asteroides que también podrían contener materia orgánica”.

Los ladrillos de la vida
Las moléculas orgánicas son los “ladrillos químicos” de la vida. Y su detección en Ceres no significa necesariamente que haya, o haya habido, alguna forma de vida allí, ya que otros procesos, no biológicos, tambien pueden producir dichas moléculas.

Sin embargo, y dado que la vida tal y como la conocemos no puede existir sin esos materiales orgánicos, los científicos están más que interesados en averiguar cómo éstos se distribuyen a través del Sistema Solar. La presencia de gran abundancia de material orgánico en Ceres plantea, desde luego, posibilidades intrigantes, en particular debido al hecho de que el planeta enano también es rico en hielo de agua, y el agua es otro de los componentes que la vida necesita para desarrollarse.

El hallazgo original de moléculas orgánicas en Ceres se llevó a cabo usando el Especrómetro de Visible e Infrarrojos (VIR) de la sonda Dawn, que se colocó en órbita del planeta en 2015. Al analizar los patrones en los que la la luz del Sol interactúa con la superficie -mirando cuidadosamente a qué longitud de onda se reflejan y cuáles son absorbidos- los científicos pueden hacerse una idea de qué compuestos están presentes en Ceres. Y el instrumento VIR recogió una señal consistente con moléculas orgánicas en la región del cráter Ernutet, en el hemisferio norte del planeta.

Para hacerse una primera idea de lo abundantes que podían ser estos compuestos, el equipo original de investigadores comparó los datos de VIR de Ceres con los espectros de reflectancia obtenidos en laboratorio a partir de material orgánico de la Tierra. Con esta base, los científicos concluyeron el año pasado que entre el 6 y el 10 por ciento de la firma espectral detectada en Ceres podía explicarse con la presencia de materia orgánica.

En la nueva investigación, sin embargo, Kaplan y su equipo decidieron reexaminar esos datos utilizando un estandar diferente. Y en lugar de confiar en las rocas de la Tierra para interpretar los datos, los investigadores recurrieron a una fuente extrterrestre: meteoritos.

¿De dónde viene toda esa materia orgánica?
Se ha demostrado que algunos meteoritos (fragmentos de condritas carbonáceas caídas a la Tierra tras ser expulsados de asteroides primitivos), contienen material orgánico que es ligeramente diferente al que es común en nuestro propio planeta. Y el trabajo de Kaplan ha demostrado que la reflectancia espectral de los compuestos orgánicos extraterrestres es bastante distinta de la de su contrapartida terrícola.

“Lo que encontramos -explica Kaplan- es que si modelamos los datos de Ceres usando compuestos orgánicos extraterrestres (de otros meteoritos), que podrían ser más adecuados que los análogos encontrados en la Tierra, entonces necesitamos mucha más materia orgánica en Ceres para explicar la fuerza de la absorción espectral que observamos allí. Estimamos que hasta el 40 ó 50 por ciento de la señal espectral que vemos en Ceres se explica por la presencia de materiales orgánicos. Y esa es una gran diferencia en comparación con entre el 6 y el 10 por ciento calculado anteriormente sobre la base de compuestos orgánicos terrestres”.

Pero si la concentración de materia orgánica en Ceres es tan alta, ¿Cómo pudo llegar hasta allí? Según los investigadores, existen dos posibilidades: los compuestos orgánicos podrían haber sido producidos en el interior del propio Ceres para quedar después expuestos en su superficie; o bien podrían haber sido transportados por un cometa o asteroide rico en materia orgánica, que los habria liberado allí tras su impacto con el planeta enano.

Se sabe que en el interior de los cometas existe una cantidad significativamente alta de compuestos orgánicos, muy similar al 40 ó 50 por ciento que el estudio ha encontrado en Ceres. Sin embargo, el calor producido por el impacto probablemente habría destruido una cantidad sustancial de esos compuestos, por lo que aún no está claro si la extraordinaria abundancia de Ceres puede achacarse, o no, al impacto de cometas.

La otra posible explicación, que el material orgánico se hubiera formado directamente en Ceres, también suscita nuevas preguntas. De hecho, la detección de esos compuestos se ha limitado hasta ahora a pequeños “parches” del hemisferio norte de Ceres. Y unas concentraciones tan altas en unas áreas tan pequeñas requieren de una explicación. Una que, por el momento, no existe.

Un posible mecanismo desconocido
“Si los compuestos orgánicos se fabricaron directamente en Ceres -afirma por su parte Ralph Milliken, otro de los firmantes del artículo- entonces es más que probable que aún tengamos que descubrir un mecanismo que permita su concentración en lugares tan específicos. Y no está claro cuál podría ser ese mecanismo. Claramente, Ceres es un objeto fascinante, y comprender el origen y la historia de esos compuestos en esos y en otros lugares de Ceres requerirá probablemente de misiones futuras que sean capaces de analizar, o de traer a la Tierra, muestras para su estudio”.

Por ahora, los investigadores se conforman con que su trabajo resulte útil para las próximas misiones que traerán a la Tierra muestras de asteroides que también se cree que albergan compuestos orgánicos y agua. Por ejemplo, la misión japonesa Hayabusa 2 llegará en las próximas semanas al asteroide Ryugu, y la misión de la NASA Osiris Rex alcanzará el asteroide Bennu en el mes de agosto.



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