El telescopio Webb detecta elementos atrapados en hielo cósmico que podrían generar vida

La NASA acaba de revelar una nueva e impresionante imagen de la nube molecular oscura Chamaeleon I, detectada por el Telescopio Espacial James Webb. La nube molecular se encuentra aproximadamente a 630 años luz de la Tierra, y presenta hielos formados por una amplia gama de elementos: estos materiales congelados podrían conducir a la formación de nuevas estrellas y planetas e, incluso, contribuir al desarrollo de la vida en el cosmos distante.

Un equipo internacional de astrónomos ha obtenido un inventario detallado de los hielos más profundos y fríos medidos hasta la fecha en una nube molecular. Los datos obtenidos gracias al Telescopio Espacial James Webb de la NASA corresponden a la nube molecular oscura Chamaeleon I, e incluyen la identificación de una gran variedad de elementos atrapados en el hielo cósmico, incluso algunos que son vitales en los procesos básicos que conducen al surgimiento de la vida.

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Formación de estrellas y planetas

La estructura observada por el telescopio Webb se encuentra aproximadamente a 630 años luz de nosotros: forma parte del complejo de nubes Chamaeleon, que consiste en tres nubes moleculares de morfología y etapas de evolución muy diferentes: Chamaeleon I, II y III. La nube molecular oscura Chamaeleon I es una región de formación estelar, con más de 200 estrellas jóvenes, caracterizada por su densidad y sus bajas temperaturas. 

Los resultados obtenidos por los científicos, que se vuelcan en un estudio publicado recientemente en la revista Nature Astronomy, brindan información sobre la etapa química oscura inicial de la formación de hielo, en los granos de polvo interestelar que se convertirán posteriormente en guijarros de un centímetro, a partir de los cuales se forman los discos protoplanetarios y, por último, los planetas tal como los conocemos.

Según Melissa McClure, astrónoma del Observatorio de Leiden en Países Bajos y líder de la investigación, las observaciones del telescopio Webb abren una nueva ventana sobre las vías de formación de las moléculas simples y complejas que se necesitan para fabricar los componentes básicos de la vida, en estructuras cósmicas que de otro modo hubiera sido posible identificar y caracterizar. 

La vida que nace del hielo

De acuerdo a una publicación de la NASA, los hielos son un ingrediente vital para la formación de planetas habitables, porque son la principal fuente de varios elementos cruciales como carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre. Estos elementos son ingredientes importantes tanto en las atmósferas planetarias como en moléculas como azúcares, alcoholes y aminoácidos simples: muchos de estos compuestos fueron detectados en los hielos de Chamaeleon I.

Usando la luz de una estrella de fondo, llamada NIR38, Webb logró iluminar la nube oscura Chamaeleon I. Los hielos presentes en el interior de la nube absorbieron ciertas longitudes de onda de luz infrarroja, dejando huellas espectrales que los científicos denominan líneas de absorción. A partir de esas líneas es posible determinar qué sustancias están presentes dentro de la nube molecular. 

Los datos confirmaron la presencia de hielos simples como el agua, junto a formas congeladas de moléculas como dióxido de carbono, amoníaco y metano, hasta la molécula orgánica compleja más simple, el metanol. Además de las moléculas identificadas, el equipo de investigadores encontró evidencia de moléculas más complejas que el metanol, demostrando por primera vez que estos compuestos se forman en las heladas profundidades de las nubes moleculares, mucho antes de que nazcan las estrellas y los planetas.

Por último, los científicos resaltaron que la identificación de moléculas orgánicas complejas, como el metanol y potencialmente el etanol, sugiere que muchos sistemas estelares y planetarios que se están desarrollando en esta nube molecular heredarán moléculas en un estado químico bastante avanzado. Para los especialistas, esto podría significar que la presencia de precursores de moléculas prebióticas en los sistemas planetarios es un resultado común de la formación de estrellas en diversos lugares del cosmos, en vez de una característica única de nuestro Sistema Solar. 

Referencia

An Ice Age JWST inventory of dense molecular cloud ices. M. K. McClure et al. Nature Astronomy (2023). DOI:https://doi.org/10.1038/s41550-022-01875-w