Dos meteoritos ofrecen una visión detallada del espacio exterior

Un estudio detallado de dos meteoritos ha permitido identificar decenas de miles de "piezas de rompecabezas" moleculares, incluida una cantidad de átomos de oxígeno mayor de lo que esperaban.

Los autores han presentado sus resultados en la reunión de primavera de la American Chemical Society (ACS), en uno de los análisis más detallados realizados hasta la fecha del material orgánico de dos meteoritos.

Los meteoritos que llegan a la Tierra pueden utilizarse para echar un vistazo atrás en el tiempo, a los rincones más lejanos del espacio exterior o a los primeros componentes básicos de la vida.

Anteriormente, el equipo dirigido por el doctor Alan Marshall investigó mezclas complejas de materiales orgánicos que se encuentran en la Tierra, incluido el petróleo. Pero ahora, están dirigiendo su atención hacia los cielos, o las cosas que han caído de ellos. Su técnica de espectrometría de masas (EM) de resolución ultraalta está empezando a revelar nueva información sobre el universo y, en última instancia, podría proporcionar una ventana al origen de la propia vida.

"Este análisis nos da una idea de lo que hay ahí fuera, de lo que nos vamos a encontrar a medida que avancemos como especie 'espacial'", afirma Joseph Frye-Jones, estudiante de posgrado que trabaja junto a Marshall en la Universidad Estatal de Florida (Estados Unidos) y en el Laboratorio Nacional de Altos Campos Magnéticos.

Miles de meteoritos caen en la Tierra cada año, pero sólo unos pocos son "condritas carbonáceas", la categoría de roca espacial que contiene más material orgánico, o que contiene carbono. Uno de los más famosos es el meteorito 'Murchison', que cayó en Australia en 1969 y ha sido objeto de numerosos estudios desde entonces.

Uno más reciente es el relativamente inexplorado 'Aguas Zarcas', que cayó en Costa Rica en 2019, reventando porches traseros e incluso una caseta de perro al caer sus trozos al suelo. Al comprender la composición orgánica de estos meteoritos, los investigadores pueden obtener información sobre dónde y cuándo se formaron las rocas, y con qué se toparon en su viaje por el espacio.

Para entender el complicado revoltijo de moléculas de los meteoritos, los científicos recurrieron a la EM. Esta técnica desmenuza una muestra en diminutas partículas y, a continuación, informa básicamente de la masa de cada una de ellas, representada como un pico.

Analizando el conjunto de picos, o espectro, los científicos pueden saber qué contenía la muestra original, pero, en muchos casos la resolución del espectro sólo es suficiente para confirmar la presencia de un compuesto que ya se suponía, en lugar de proporcionar información sobre componentes desconocidos.

Aquí es donde entra en juego la EM por resonancia de ciclotrón iónico con transformada de Fourier (FT-ICR), también conocida como EM de "resolución ultraalta". Puede analizar mezclas increíblemente complejas con niveles muy altos de resolución y precisión.

Es especialmente adecuado para analizar mezclas como el petróleo o la compleja materia orgánica extraída de un meteorito. "Con este instrumento tenemos realmente la resolución necesaria para analizarlo todo en muchos tipos de muestras", afirma Frye-Jones.

Los investigadores extrajeron el material orgánico de muestras de los meteoritos 'Murchison' y 'Aguas Zarcas', y luego lo analizaron con EM de ultra alta resolución. En lugar de analizar sólo una clase específica de moléculas a la vez, como los aminoácidos, optaron por examinar todo el material orgánico soluble a la vez.

De este modo, el equipo dispuso de más de 30.000 picos para analizar cada meteorito, y más del 60% de ellos podían tener una fórmula molecular única.

Frye-Jones afirma que estos resultados representan el primer análisis de este tipo en el meteorito de 'Aguas Zarcas', y el análisis de mayor resolución en el de 'Murchison'. De hecho, este equipo identificó casi el doble de fórmulas moleculares que las comunicadas anteriormente para el meteorito más antiguo.

Una vez determinadas, las clasificaron en grupos únicos en función de diversas características, como si incluían oxígeno o azufre, o si contenían potencialmente una estructura de anillo o dobles enlaces. Les sorprendió encontrar una gran cantidad de contenido de oxígeno entre los compuestos. "No se piensa que los compuestos orgánicos que contienen oxígeno sean una parte importante de los meteoritos", explica Marshall.

A continuación, los investigadores centrarán su atención en dos muestras mucho más valiosas: unos gramos de polvo lunar de las misiones Apolo 12 y 14 de 1969 y 1971, respectivamente. Estas muestras son anteriores a la invención por Marshall de la EM FT-ICR a principios de la década de 1970.