Ceres tiene más moléculas orgánicas de lo esperado

Gracias a la sonda Dawn, hemos descubierto que Ceres tiene más moléculas orgánicas de lo que se creía. Es un hallazgo muy interesante. Desde 2015, este planeta enano del Cinturón de Asteroides se ha convertido en un punto de interés…

Ceres y la historia del Sistema Solar

Concepto artístico de la sonda Dawn acercándose a Ceres.
Crédito: NASA

Los datos de la sonda Dawn están ayudando a los científicos a comprender cómo fueron los inicios del Sistema Solar. Ceres es el planeta enano más cercano, por su ubicación en el cinturón de asteroides. En 2017, los científicos de la NASA ya hicieron un gran descubrimiento al detectar cadenas complejas de moléculas de carbono en algunos lugares de la superficie. Es decir, detectaron material orgánico esencial para la vida.

A eso, ahora, hay que sumarle nuevos materiales orgánicos conocidos como hidrocarburos alifáticos. Es un tipo de compuesto en el que los átomos de carbono forman cadenas abiertas que, normalmente, se enlazan con oxígeno, nitrógeno, azufre y cloro. Por si quedan dudas, esto no quiere decir, ni mucho menos, que Ceres pueda albergar vida. Estas moléculas pueden surgir a través de procesos no biológicos.

Esos compuestos alifáticos no son nuevos. Ya habían sido detectados en Marte y Titán (el satélite más grande de Saturno) como metano. Por otra parte, estas moléculas sí son una pieza esencial para la vida. Así que una de las grandes incógnitas es cómo terminaron llegando hasta Ceres. Por eso, los científicos quieren descubrir cómo se distribuyeron, a lo largo del Sistema Solar, elementos esenciales para la vida, incluyendo otros como el agua.

Agua y moléculas orgánicas

Una montaña enorme en Ceres.
Crédito: NASA, JPL-Caltech, UCLA, MPS/DLR/IDA

En Ceres abundan tanto el agua como las moléculas orgánicas. Algo que lo convierte en un lugar muy intrigante. Gracias a los datos de este estudio, y los métodos utilizados por los científicos, se podrán usar como patrón para interpretar los datos de misiones futuras que tengan como destino este planeta enano, así como asteroides, que también podrían contener material orgánico. Será un buen apoyo para los científicos.

En 2017, cuando se descubrió por primera vez que hay moléculas orgánicas en Ceres, el equipo de investigadores analizó los datos proporcionados por la sonda Dawn. Vieron que hay una región, de unos 1000 kilómetros cuadrados donde se localizaban. Está alrededor del cráter Ernutet, en el hemisferio norte del planeta enano. La región tiene, aproximadamente, un diámetro de 52 kilómetros. Pero, ¿cómo de abundantes son los compuestos orgánicos allí?

Para determinarlo, analizaron los datos de las rocas, con compuestos orgánicos, de la Tierra. Así, vieron que entre el 6 y el 10% del espectro de Ceres podría explicarse por la presencia de materia orgánica. Además, los científicos supusieron que esas moléculas tenían su origen en el interior del propio planeta enano. Algo que encaja con estudios anteriores que demostraban señales de actividad hidrotermal en Ceres.

Ceres podría tener un entorno apropiado

Esta imagen, con color realzado, ha sido elaborada a partir de los datos de la cámara de la sonda Dawn y muestra la región del cráter Ernutet.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Si a esto le sumamos la detección de minerales hidratados ricos en amoniaco, hielo de agua, carbonatos y sales, la conclusión es que el interior podría tener las condiciones para permitir el desarrollo de química prebiótica. Es decir, la química previa a la aparición de la vida. Pero volvamos al estudio que nos ocupa. En esta ocasión, los investigadores no han utilizado rocas de nuestro planeta para comparar la presencia de moléculas orgánicas.

En su lugar, han recurrido a los meteoritos, como las condritas carbonáceas, que tienen material orgánico ligeramente diferente al que podemos observar en la Tierra. Con estos datos en mente, los investigadores analizaron el espectro de Ceres y observaron que sus moléculas orgánicas son diferentes a las de la Tierra. ¿A dónde nos lleva todo esto? Según los científicos, tiene más sentido comparar los datos de Ceres con los de asteroides.

A fin de cuentas, parecen un equivalente mucho mejor que las rocas de la Tierra. Al hacerlo, sin embargo, lo que obtenemos es que para que el espectro de Ceres tenga sentido, tiene que haber mucho más material orgánico del que se suponía inicialmente. En lugar de un 6 a un 10%, estaríamos hablando de entre un 40 a un 50%. Es una diferencia notable que solo hace que las preguntas sean incluso mayores.

La procedencia del material orgánico

Imagen de la sonda Dawn que muestra la abundancia de moléculas orgánicas en la región del cráter Ernutet.
Crédito: NASA/H. Kaplan

Porque, si la concentración de material orgánico es tan elevada, hay que preguntarse de dónde viene. La suposición de 2017, de que procedían del propio planeta enano, no sería ya la mejor explicación. En su lugar, los investigadores creen que procederían de cometas y asteroides ricos en contenido orgánico. A fin de cuentas, las concentraciones de material orgánico tan elevadas, en la superficie de Ceres, encajan mucho mejor con impactos de cometas.

Algo que, además, encaja con el hecho de que en los cometas los compuestos orgánicos son mucho más abundantes que en los asteroides primitivos. De hecho, es similar a ese 40 a 50% de abundancia que se destaca en el estudio. Pero, al mismo tiempo, la mayor parte de estos compuestos orgánicos tendrían que haberse destruido con el calor del impacto. Así que la pregunta no está completamente respondida.

¿Y si realmente su origen es del propio Ceres? En ese caso, habría que comprender qué mecanismo es el que concentraría todo ese material en las regiones observadas. No es algo que esté claro y que, según los investigadores, solo se podrá determinar en próximos estudios. Para ello, remarcan, será necesario lanzar nuevas misiones que puedan analizar muestras o, incluso, mandarlas de vuelta a la Tierra.

La distribución de moléculas en el inicio del Sistema Solar

Ceres observado por la sonda Dawn en 2015, en color muy aproximado a su tono real.
Crédito: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA / Justin Cowart

El Cinturón de Asteroides es, en esencia, una especie de cápsula del tiempo. Está formado por material sobrante de la formación del Sistema Solar. Así que determinar de dónde proceden los compuestos orgánicos será muy útil para los científicos. Les permitirá comprender, por ejemplo, cómo fueron esparcidos a lo largo y ancho de este pequeño rincón de la Vía Láctea tras su formación. Todo esto podría dejarse notar en las próximas misiones, al menos eso esperan los investigadores.

Esas misiones tendrán como objetivo recoger muestras de asteroides cercanos a la Tierra. Se cree que podrían tener minerales ricos en agua, así como compuestos orgánicos. Entre esas misiones está Hayabusa2, que llegará al asteroide Ryugu próximamente. Así como la misión OSIRIS-REx, que visitará en agosto de 2018 al asteroide Bennu. Los datos de este estudio de Ceres podrían ayudar en esa próximas misiones para poder interpretar mejor los datos.

A todo esto, además, hay que sumarle la próxima escala de la sonda New Horizons. Se encuentra en el Cinturón de Kuiper, rumbo al objeto 2014 MU69, que alcanzará el 1 de enero de 2019. Con este estudio, y los que están por llegar de otros objetos que han permanecido casi inalterados desde su formación, poco a poco vamos completando la imagen de los primeros momentos de nuestro pequeño hogar en el universo.

El estudio es H. Kaplan, R. Miliken y C. Alexander; “New Constraints on the Abundance and Composition of Organic Matter on Ceres”. Publicado el 21 de mayo de 2018 en la revista Geophysical Research Letters. Puede ser consultado en este enlace.