La misión de la sonda Hayabusa-2 de la Agencia Espacial de Japón ha sido una de las más complejas en fecha reciente: alcanzar el asteroide Ryugu que orbita al Sol a unos 290 millones de kilómetros de distancia de la Tierra, aproximarse lo bastante como para disparar una bala contra su superficie para recoger el polvo levantado, y regresar a nuestro planeta con las muestras. La recompensa ha sido grande, sin embargo, ya que ha traído de vuelta pruebas de que las moléculas precursoras de la vida pueden existir en el vacío del espacio exterior.
La primera de estas dos moléculas, descubiertas tras analizar las muestras, es el uracilo, uno de los bloques de información que componen el ARN, la sustancia que contiene las instrucciones para construir y hacer funcionar los organismos vivos. La segunda es el ácido nicotínico, también conocido como vitamina B3 o niacina, un importante cofactor para el metabolismo de los seres animados. Para los humanos, este componente contribuye a la salud de la piel, el aparato digestivo y el sistema nervioso, además de fundamental para transformar los nutrientes en energía.
El hallazgo ha sido realizado por un estudio internacional dirigido por Yasuhiro Oba, profesor asociado de la Universidad de Hokkaido en Sapporo (Japón), y publicado en la revista Nature Communications. Según el investigador, este nuevo trabajo refuerza la tesis de que los 'ingredientes' esenciales para la vida surgen en el espacio exterior y son transportados por objetos estelares como los asteroides. Podrían haber llegado a la Tierra primigenia durante el bombardeo de meteoritos que acompañó a la formación de nuestro planeta, en donde habrían encontrado condiciones favorables.
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"Los investigadores ya han encontrado nucleótidos y vitaminas en algunos meteoritos ricos en carbono, pero siempre ha existido la cuestión de una posible contaminación por haberse visto expuestos a la atmósfera terrestre", explica Oda. "Pero la sonda Hayabusa- 2 recolectó dos muestras del asteroide Ryugu directamente en el espacio y las trajo a la Tierra en cápsulas selladas. Se puede descartar por lo tanto cualquier posibilidad de contaminación".
Las muestras A0106 y C0107 tomadas sobre la superficie de Ryugu.
"Se trata de un descubrimiento apasionante, ya que revela que el uracilo, una de las nucleobases del ARN, puede sintetizarse en el espacio", valora por su parte Izaskun Jiménez-Serra, científica titular del CSIC en el Centro de Astrobiología en Madrid (CAB), en declaraciones a Science Media Centre. "Esto implica que cantidades significativas de uracilo podrían haber estado disponibles en la Tierra primitiva a través del impacto de meteoritos durante el período de Bombardeo Intenso Tardío, hace entre 4.100 y 3.800 millones de años, desencadenando los primeros procesos bioquímicos que condujeron al origen de la vida".
Los investigadores han extraído las moléculas sumergiendo las muestras en agua a altas temperaturas, y han practicado después un análisis mediante cromatografía líquida junto con espectrometría de masas a alta resolución. Esto permitió al equipo determinar la presencia del uracilo y el ácido nicotínico, así como de otros compuestos orgánicos basados en el nitrógeno.
"Encontramos pequeñas cantidades de uracilo en las muestras, del orden de seis a 32 partes por cada mil millones, mientras que la vitamina B3 era más abundante, en un rango de 49 a 99 partes por la misma proporción", explica Oda. "También encontramos otras moléculas en el material, incluyendo una selección de aminoácidos, aminas y ácidos carboxílicos, que se encuentran respectivamente en las proteínas y el metabolismo de los seres vivos". Se trata de compuestos similares, aunque no idénticos, a los encontrados en los meteoritos ricos en carbono que cayeron a la Tierra.
Una imagen conceptual del muestreo de componentes -uracilo y vitamina B3 en el asteroide Ryugu por la sonda Hayabusa2.
Las concentraciones de moléculas variaron de una muestra a otra, en función de la zona del asteroide en la que fueron recuperadas. La hipótesis de los investigadores es que esto se debe a la exposición a las condiciones ambientales extremas del espacio. Los compuestos a base de hidrógeno se habrían formado, al menos parcialmente, a partir de moléculas más simples de amoníaco, formaldehído o cianuro de hidrógeno. Aunque estos elementos no estaban presentes en Ryugu, sí se han encontrado en el hielo de los cometas.
Esto sería consistente con la hipótesis del origen de Ryugu como material desprendido de un cometa cuando se acercó demasiado a una fuente de calor. "Descubrir uracilo en las muestras refuerza las teorías actuales sobre el origen de las nucleobases en los primeros días de la Tierra", concluye Oda. "La misión OSIRIS-REx de la NASA regresará este año con muestras del asteroide Bennu, y podremos realizar un estudio comparativo entre ambas muestras que nos proporcionará nuevos datos".