Imágenes de la Nebulosa de Orión dan pistas sobre el origen de la vida en la Tierra

Imagen de la región de formación estelar Orión, obtenida con
SIRPOL. La barra negra denotada por (A) expresa unas 400
veces el tamaño del Sistema Solar, y la barra denotada por
(B) muestra cerca de 100 veces el tamaño del mismo.

¿Cómo surgió la vida en la Tierra? Una hipótesis es que la vida terrestre comenzó cuando compuestos orgánicos fueron entregados desde el espacio exterior durante la etapa temprana e intensa de bombardeo del desarrollo de la Tierra. Sabemos que varios meteoritos, como el Murchison, tienen aminoácidos con propiedades similares a las observadas en los aminoácidos biológicos, los componentes básicos de la vida.

Fukue y Tamura, del Observatorio Astronómico Nacional de Japón, realizaron una investigación sobre las propiedades de la luz en una gran región de formación estelar, las nebulosas BN/KL de la Nebulosa de Orión, y han investigado un proceso que puede haber jugado un papel importante en el desarrollo de vida en la Tierra.

El origen de lo que técnicamente se llama "homoquiralidad biomolecular" es un misterio de muchos años y muy importante de resolver, ya que caracteriza a la mayoría de formas de vida en la Tierra. La quiralidad se refiere a la lateralidad de una imagen o un fenómeno que no es idéntica a la imagen de espejo de su contraparte, tanto como las manos derecha e izquierda son similares en estructura, pero son opuestas y por lo tanto no son lo mismo.

Homoquiralidad significa que un grupo de moléculas presenta la misma quiralidad. Por lo tanto, homoquiralidad biomolecular indica un grupo de moléculas orgánicas que se caracteriza por la quiralidad. El material vivo terrestre muestra homoquiralidad y se compone casi exclusivamente de un enantiómero, el L-aminoácido, uno de un par de aminoácidos. Lo que es interesante es que los aminoácidos en meteoritos muestran varios excesos enantioméricos con la misma quiralidad observada en los aminoácidos biológicos. Por lo tanto, el proceso que produjo la lateralidad de los aminoácidos en los meteoritos puede proporcionar pistas sobre cómo se desarrolló la homoquiralidad en las formas de vida de la Tierra. La gran pregunta es cómo se puede producir el exceso de enantioméricos y en qué condiciones.

Responder a esta cuestión se convirtió en el contexto en el que el equipo de investigación trabajó cuando hicieron observaciones de la Nebulosa de Orión, una de las regiones de formación de estrellas de alta y baja masa más brillantes y cercanas a la Tierra. Debido a que los excesos enantioméricos pueden ser producidos por la luz polarizada circularmente, el equipo de investigación se centró en observar el grado de polarización circular en la región de formación de estrellas de la Nebulosa de Orión. Ellos desarrollaron un polarímetro circular para SIRPOL en SIRIUS, que es una cámara de campo amplio que opera en el infrarrojo cercano que funciona en tres bandas del infrarrojo cercano (las bandas J, H y K) de forma simultánea. Utilizaron SIRPOL para medir la polaridad con SIRIUS en el telescopio IRSF (InfraRed Survey Facility) de 1,4 metros en Sudáfrica.

Sus resultados incluyen la presentación de una imagen de polarización circular de gran campo y profunda en el infrarrojo cercano -banda Ks: 2,14 micrómetros- de la Nebulosa de Orión, donde se están formando estrellas masivas y muchas estrellas de baja masa. Esta imagen muestra una región polarizada circularmente que está distribuida espacialmente en toda la nebulosa BN/KL, una gran región de formación estelar. La polarización circular aquí es alta y significativa, extendiéndose sobre una región de alrededor de 400 veces el tamaño del Sistema Solar, un área observada que es mucho mayor que la de estudios anteriores.

Otras regiones contrastan con ésta y no muestran una polarización circular significativa. A diferencia de la nebulosa BN/KL, la mayoría de las estrellas jóvenes de baja masa no demuestran una estructura extendida detectable tanto en polarización lineal como circular. Los investigadores deducen que sus resultados indican un proceso que podría haber desempeñado un papel relevante en el desarrollo de la homoquiralidad biológica de la Tierra. Piensan que si el Sistema Solar se formó en una gran región de formación estelar, como Orión, entonces la radiación polarizada circularmente podría haber inducido a excesos enantioméricos de los cuerpos originarios de los meteoritos y, posteriormente, entregarlos a la Tierra.

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