La vitamina B 3 podría haberse generado de granos de polvo de hielo en el espacio, y posteriormente entregada a la Tierra por meteoritos y cometas, según los nuevos experimentos de laboratorio por un equipo de investigadores financiados por la NASA.
La vitamina B 3 , también conocida como niacina o ácido nicotínico, se utiliza para construir NAD (dinucleótido de nicotinamida y adenina), que es esencial para el metabolismo y, probablemente, de origen antiguo. El resultado apoya la teoría de que el origen de la vida puede haber sido asistido por un suministro de moléculas biológicamente importantes producidas en el espacio y traídas a la Tierra por impactos de cometas y meteoritos.
El nuevo trabajo se basa en una investigación anterior realizada por el equipo en el que se analizaron los meteoritos ricos en carbono y descubrieron que la vitamina B 3 estuvo presente en concentraciones que van desde alrededor de 30 a 600 partes por mil millones. En ese trabajo, el equipo lleva a cabo experimentos de laboratorio preliminares que mostraban que la vitamina B 3 podría estar hecha de un simple bloque de construcción molécular orgánica llamada piridina en hielo de dióxido de carbono en condiciones que simulaban el medio ambiente en el espacio.
Los nuevos experimentos hicieron la simulación más realista añadiendo hielo de agua a la mezcla y el uso de cantidades más cerca de lo que se espera para los hielos interestelares y cometas. El equipo encontró que incluso con la adición de agua, la vitamina podría desarrollarse en una amplia variedad de escenarios donde la abundancia de hielo de agua varió por hasta diez veces.
«Encontramos que los tipos de compuestos orgánicos en nuestros hielos producidos en el laboratorio coinciden muy bien a lo que se encuentra en los meteoritos», dijo Karen Smith del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.
«Este resultado sugiere que estos compuestos orgánicos importantes de meteoritos pueden haberse originado de hielos moleculares simples en el espacio. Este tipo de química también puede ser relevante para los cometas, que contienen grandes cantidades de hielo de agua y dióxido de carbono. Estos experimentos muestran que la vitamina B 3 y otros compuestos orgánicos complejos se podrían hacer en el espacio y es plausible que impactos de meteoritos y cometas podrían haber añadido un componente extraterrestre con el suministro de vitamina B 3 en la antigua Tierra», dijo Karen Smith
Smith, quien es el autor principal de un artículo sobre esta investigación publicado en línea el 17 de junio 2015 en Chemical Communications, realiza el trabajo con su equipo en la NASA Goddard, incluyendo a su consejero de investigación postdoctoral, Perry Gerakines de NASA Goddard. «Este trabajo es parte de un amplio programa de investigación en el campo de la astrobiología en la NASA Goddard,» dijo Gerakines. «Estamos trabajando para entender los orígenes de moléculas biológicamente importantes y cómo llegaron a existir en todo el Sistema Solar y de la Tierra. Los experimentos realizados en nuestro laboratorio demuestran una importante conexión posible entre las moléculas orgánicas complejas formadas en el espacio interestelar frío y las que se encuentran en meteoritos «.
Las estrellas en explosión (supernovas) y los vientos de estrellas gigantes rojas que se acercan al final de sus vidas producen vastas nubes de gas y polvo. Los sistemas solares nacen cuando las ondas de choque de los vientos estelares y otras supernovas cercanas comprimen y se concentran en una nube de material estelar expulsada hasta que la nube comienza a colapsar bajo su propia gravedad, formando una nueva generación de estrellas y planetas.
Estas nubes contienen innumerables granos de polvo. Del mismo modo que se forma la escarcha en las ventanas del automóvil durante noches frías y húmedas, dióxido de carbono, agua y otros gases conforman una capa de escarcha en la superficie de estos granos. La radiación en potencias espaciales causan reacciones químicas en esta capa helada para producir moléculas orgánicas complejas, posiblemente incluyendo la vitamina B 3 . Los granos de hielo convertidos e incorporados en los cometas y asteroides, algunos de los cuales impactan en planetas jóvenes como la antigua Tierra, entregarían las moléculas orgánicas que contienen.
Créditos: NASA Goddard
Los investigadores probaron esta teoría mediante la simulación del entorno espacial en el Laboratorio de Hielo Cósmico en la NASA Goddard. Una placa de aluminio se enfrío aproximadamente a menos 423 grados Fahrenheit (menos 253 Celsius) y se utilizó para representar la superficie helada de un grano de polvo interestelar. La placa se enfrió en una cámara de vacío para replicar las condiciones del espacio, y los gases que contienen agua, dióxido de carbono, y piridina fueron puestos en libertad en la cámara, donde se congelaron en el plato. La placa se bombardea con protones en alrededor de 1 millón de voltios en un acelerador de partículas para simular la radiación espacial.
Créditos: Karen Smith / NASA Goddard
El equipo realizó un primer análisis de los contenidos de la capa congelada por el resplandor de la luz infrarroja en él para identificar patrones de absorción – ciertas moléculas absorben la luz infrarroja a colores específicos o frecuencias. La placa se calentó a temperatura ambiente por lo que el residuo de hielo podría ser analizado con mayor detalle en el Laboratorio Analítico de Astrobiología de Goddard. El equipo encontró que este experimento produjo una variedad de moléculas orgánicas complejas, incluyendo la vitamina B 3 .
Las observaciones de la misión Rosetta de la Agencia Espacial Europea, ahora en órbita alrededor del cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko, podrían añadir más apoyo a la teoría de que los cometas trajeron materia orgánica a la Tierra. «Rosetta podría ayudar a validar estos experimentos si encuentra algunas de las mismas moléculas orgánicas complejas en los gases emitidos por el cometa o en el núcleo del cometa», dijo Smith.
