El Southwest Research Institute (SwRI) ha puesto en marcha un nuevo laboratorio dedicado a una de las grandes preguntas de la ciencia: cómo se forman los sistemas planetarios y cuál es el origen químico de los materiales que dan lugar a mundos como el nuestro. El Laboratorio de Investigación de Orígenes Nebulares del Universo (NOUR) estará dirigido por la científica sénior Danna Qasim y se centrará en estudiar los procesos que ocurren antes incluso de que existan planetas o discos protoplanetarios.
La iniciativa busca tender puentes entre la química preplanetaria y la evolución planetaria, dos áreas que suelen estudiarse por separado pero que en realidad forman un continuo. Según Qasim, comprender qué moléculas se forman en las nubes interestelares —regiones de hielo, gas y polvo entre las estrellas— es esencial para reconstruir los primeros pasos que lleva a un sistema solar a adquirir sus ingredientes básicos.
Estas nubes son entornos fríos y complejos donde se originan moléculas orgánicas y compuestos volátiles que, con el tiempo, pueden incorporarse al material del que nacen los planetas. A pesar de su importancia, siguen siendo en gran medida desconocidas, en parte porque las condiciones físico-químicas que las caracterizan no son sencillas de replicar en el laboratorio. NOUR pretende llenar ese vacío.
Qasim explica que el objetivo es “conectar los puntos” entre la química primitiva del cosmos y el material que termina formando planetas, lunas o asteroides. Simularán condiciones preplanetarias para obtener datos que ayuden a descifrar cómo evolucionan los hielos interestelares, cómo la luz estelar los transforma y qué tipos de moléculas se generan en esos procesos. Es información crucial para interpretar muestras espaciales y para que futuras misiones de la NASA puedan evaluar si ciertos compuestos podrían ser biofirmas heredadas de etapas anteriores.
El laboratorio trabajará alineado con las prioridades marcadas por la Encuesta Decenal Orígenes, Mundos y Vida, publicada por las Academias Nacionales de Ciencias en 2022. Ese documento identificó preguntas clave sobre los orígenes químicos de los sistemas solares, la evolución temprana de los planetas y las posibilidades de vida en otros mundos. Muchas de las misiones propuestas por la NASA dependen de comprender con detalle estos procesos, incluidos los programas de exploración Luna-Marte o el análisis que realizará la misión BepiColombo en Mercurio.
El laboratorio arrancará con dos cámaras de vacío principales. Una permitirá estudiar la química de nubes interestelares oscuras, donde se forman compuestos orgánicos complejos a temperaturas extremadamente bajas. La otra reproducirá cómo la radiación de las estrellas modifica los hielos interestelares, generando moléculas más elaboradas, incluidas algunas relacionadas con componentes del ADN y el ARN.
Para analizar esas moléculas, NOUR incorporará un espectrómetro de masas acoplado a cromatografía líquida (LC-MS), una herramienta capaz de identificar compuestos orgánicos de gran complejidad. Además, el equipo prevé estudiar muestras devueltas de futuras misiones, como fragmentos de la Luna, asteroides, cometas o incluso Marte, con el fin de rastrear si ciertos compuestos podrían tener un origen cósmico más antiguo de lo que se pensaba.
Los investigadores comenzarán pronto experimentos centrados en elementos esenciales para la vida, como el azufre y el fósforo, para entender cómo se incorporaron en los primeros materiales sólidos que dieron forma a planetas y lunas. Según Qasim, esta línea de trabajo permitirá construir un marco más claro sobre cómo se ensambló la química que pudo favorecer ambientes habitables.
El SwRI espera que NOUR se convierta en un programa de referencia que combine experimentos, modelos teóricos, observaciones y datos de misiones, con el objetivo final de reconstruir el origen químico de los sistemas planetarios. La ciencia planetaria avanza, y con este laboratorio, lo hará con una base más sólida.
Fuente: SwRI
