El equipo liderado por el doctor Alexey Potapov, de la Universidad de Jena, demostró que las partículas de polvo se conservan mezcladas con hielo
Teorema Ambiental/Redacción
Turingia, Alemania, 29 de septiembre de 2020.— La materia que separa los cuerpos celestes, llamada medio interestelar, no solo está conformada por gas, sino también por polvo, pero mezcladas con hielo. Esta misma materia fue capaz de crear estrellas y planetas en un entorno de gas y polvo, que se agrupan y fusionan como cuerpos celestes.
Pero también son lugares donde ocurren importantes procesos químicos, de los cuales emergen moléculas orgánicas complejas, incluso prebióticas. Pero el elemento catalizador que hace posibles estas reacciones es el agua, normalmente en forma de hielo. Sin embargo, hasta ahora, la conexión entre el hielo y el polvo en estas regiones del espacio no era clara.
Una investigación de la Universidad Friedrich Schiller de Jena y el Instituto Max Planck de Astronomía ha demostrado ahora que las partículas de polvo y el hielo están mezcladas.
“Hasta ahora, no sabíamos si el hielo estaba separado físicamente del polvo o mezclado con restos de polvo individuales”, explicó Alexey Potapov de la Universidad de Jena. “Comparamos los espectros de silicatos hechos en laboratorio, hielo de agua y sus mezclas con espectros astronómicos de envolturas protoestelares y discos protoplanetarios. Establecimos que los espectros son congruentes si el polvo de silicato y el hielo de agua se mezclan en estos entornos.”
“Necesitamos comprender las diferentes condiciones físicas en diferentes entornos astronómicos, con el fin de mejorar el modelado de los procesos fisicoquímicos en el espacio”, agregó. Este resultado permitiría a los investigadores estimar mejor la cantidad de material y las temperaturas en diferentes regiones de los medios interestelar y circunestelar.
Los científicos también observaron lo que sucede con el agua cuando aumentan las temperaturas y el hielo abandona el cuerpo sólido al que está unido para convertirse en gas.
“Algunas moléculas de agua están tan fuertemente unidas al silicato que permanecen en la superficie o dentro de las partículas de polvo. Sospechamos que el ‘agua atrapada’ también existe sobre o dentro de las partículas de polvo en el espacio. Eso sugiere la comparación entre los espectros obtenidos de los experimentos de laboratorio y los del llamado medio interestelar difuso. Encontramos indicios claros de que existen moléculas de agua atrapadas allí.”
La existencia de “agua en estado sólido” sugiere que también puede haber moléculas complejas en las partículas de polvo en el medio interestelar difuso. Los expertos sostienen que si hay agua presente en tales partículas, no hay un camino muy largo para formar moléculas orgánicas complejas.
Esto se debe a que las partículas de polvo suelen estar formadas por carbono, que en combinación con agua y bajo la influencia de radiación ultravioleta, promueve la formación de metanol, por ejemplo. Ya se han observado compuestos orgánicos en estas regiones del medio interestelar, pero hasta ahora no se ha sabido dónde se originaron.
Aunque conocemos la cantidad de oxígeno en el medio interestelar, anteriormente no teníamos información sobre dónde se encuentra exactamente alrededor de un tercio de él. Los resultados de la nueva investigación sugieren que el agua en estado sólido en los silicatos es un depósito oculto de oxígeno.
Finalmente, esta agua atrapada puede ayudar a comprender cómo se acumula el polvo, ya que podría promover la unión de partículas más pequeñas para formar partículas más grandes. Este efecto puede funcionar en la formación de planetas.
“Si logramos probar que existía, o podría existir, ‘agua atrapada’ en los componentes básicos de la Tierra, es posible que incluso haya nuevas respuestas a la pregunta de cómo llegó el agua a la Tierra”, finalizó el investigador, aunque advirtió que sus conclusiones solo son suposiciones que los investigadores de Jena quieren seguir en el futuro.
