La huella del nitrógeno en biomoléculas y objetos extraterrestres podría proceder del Sol primitivo
30/9/2014 de University of California San Diego
La luz ultravioleta divide las moléculas del gas nitrógeno con más facilidad si un átomo o ambos corresponden al isótopo pesado, el nitrógeno-15. Los átomos libres de nitrógeno se combinan con el hidrógeno para formar moléculas de amoníaco enriquecidas con nitrógeno-15. Crédito: UC San Diego.
Las huellas químicas del elemento nitrógeno varían de forma extrema en materiales que van desde moléculas de la vida al viento solar o el polvo interestelar. Las explicaciones acerca de esta gran variedad incluyen moléculas alienígenas transportadas por cometas helados procedentes de más allá de nuestro sistema solar, y en complejos escenarios químicos.
Pero nuevos experimentos que emplean una potente fuente de luz ultravioleta han demostrado que no se necesita ninguna explicación extrasolar y que la química es sencilla, según científicos de University of California, San Diego, Hebrew University y UCLA.
El nitrógeno se encuentra en dos formas estables. El nitrógeno-14, con un número igual de protones y neutrones en su núcleo, es el más abundante. El nitrógeno-15, con un neutrón extra, es mucho más raro, pero las moléculas biológicas como las proteínas lo tienen en mayores proporciones: se encuentran enriquecidas en nitrógeno-15 en comparación con el gas nitrógeno de la atmósfera de la Tierra. Y la atmósfera de la Tierra, a su vez, posee relativamente más nitrógeno-15 que otras fuentes, como el viento solar o la atmósfera de Júpiter.
Iluminando con un brillante haz de luz ultravioleta de longitud de onda muy corta una muestra de gas con nitrógeno e hidrógeno, similar a la composición de la atmósfera de la Tierra, Subrata Chakraborty y sus colaboradores han generado amoníaco con mucha más proporción de nitrógeno-15 que la que había en el gas inicial. Las moléculas de amoníaco forman un grupo químico fundamental, las aminas de los aminoácidos, que se unen formando largas cadenas para formar las proteínas.
Este tipo de luz ultravioleta ya no alcanza la Tierra, sino que es desviada por la atmósfera terrestre. Así que los eventos químicos que produjeron aminas con nitrógeno-15 añadido habrían tenido lugar hace mucho tiempo, probablemente en las frías regiones exteriores de la nebulosa solar primitiva, según Mark Thiemens, que dirigió el trabajo. “Es el momento adecuado para que esto ocurriese: antes de los planetas, antes de la vida”.
