Y yo quiero ser...Astroquímico
(Por
Víctor M. Rivilla)
Debo ser
sincero. Yo, en realidad, no quería ser astroquímico. Ni astrofísico, ni
físico. O mejor dicho, no sabía que quería serlo. Nunca tuve una verdadera
vocación por la astronomía. Decidí estudiar física pocos meses antes de iniciar
la universidad, y acabé dedicando mi tesis doctoral a la astrofísica por azares
del destino. Pero el caso es que fue así, de lo cual ahora me alegro mucho.
Durante mis años en el Centro de Astrobiología de Madrid, estudié en mi tesis
cómo se distribuyen las estrellas en las zonas del cielo donde se forman las
estrellas más masivas. Simplificando un poco, me dediqué a contar estrellas en
el cielo. Y después me mudé a Florencia, al observatorio de la colina de
Arcetri, un enclave casi sagrado para un astrofísico, porque es allí donde
Galileo transcurrió sus últimos años de vida. Y aquí, en Florencia, me adentré
verdaderamente en el mundo de la astroquímica. ¿Y qué es la astroquímica? En
pocas palabras, es la ciencia que estudia cómo se forman las moléculas en el
espacio. ¿Y por qué queremos saber esto? La respuesta es simple: para
satisfacer nuestra infinita curiosidad como científicos y entender de dónde
venimos. Todo aquello que vemos a nuestro alrededor, incluido nosotros mismos,
está constituido por átomos que se agrupan formando moléculas. Moléculas
simples como el oxígeno molecular (O2) que respiramos en nuestra atmósfera, o
el agua de nuestros océanos (H2O), Moléculas algo más complejas, como el etanol
(C2H5OH) que bebemos en una copa de vino o el etilenglicol ((CH2OH)2), que
usamos como anticongelante en nuestros coches. Y moléculas aún más complejas,
como el adenosín trifosfato (ATP; C10H16N5O13P3, Fig. 1), que es la principal
fuente de energía para las células, o como el ácido desoxirribonucleico (ADN),
la doble hélice que almacena nuestra información genética (Fig. 1). Las moléculas son los ladrillos que
construyen toda la materia, y en particular los seres vivos. Estamos hechos,
sobre todo, de átomos de hidrógeno, carbono, oxígeno, nitrógeno, azufre y
fósforo. A partir de estos ingredientes básicos surgió la vida en nuestro
planeta durante los primeros pasos de nuestro sistema solar. ¿Cómo estos
elementos, que formaron las primeras moléculas, llegaron hasta la Tierra
primigenia? Para encontrar la respuesta, al igual que hizo Galileo hace siglos,
debemos alzar nuestra vista hacia el cielo…
Fig. 1. Izquierda: Estructura de adenosín trifosfato (ATP; C10H16N5O13P3). Imagen de Ben Mills. Derecha: estructura de doble hélice del ácido desoxirribonucleico (ADN). Imagen de Richard Wheeler. Las esferas de colores indican átomos de distintos elementos químicos: hidrógeno (blanco), oxígeno (rojo), nitrógeno (azul), carbono (gris) y fósforo (naranja).
Nuestro
sistema solar se formó, junto con otras estrellas, hace unos 4500 millones de
años, a partir de una enorme nube de moléculas y de pequeños granos de polvo.
Por efectos gravitatorios, una parte de esta nube colapsó sobre sí misma, dando
lugar a un disco de material rotante. En su centro se formó una estrella,
nuestro Sol, mientras que en el disco fueron naciendo los planetas, las lunas,
los asteroides, y los cometas. Como astroquímicos, nuestro trabajo consiste en
estudiar la complejidad química en el que todo nuestro mundo tuvo su inicio.
Para hacerlo, visto que no podemos viajar al pasado, al momento del nacimiento
del nuestro sistema solar, utilizamos dos estrategias diferentes. La primera
consiste en estudiar regiones donde cuerpos parecidos a nuestro sistema solar
se están formando ahora. Un ejemplo de estos análogos a lo que fue nuestro
joven sistema solar es la región IRAS 16293-2422, donde hemos detectado una
multitud de moléculas simples claves para la vida, como el isocianato de metilo
(CH3NCO; Fig. 2), importante para formar proteínas, o el glicolaldeído
(CH2OHCHO), la forma de azúcar más simple. Por tanto, hemos aprendido que
moléculas que juegan un papel muy importante en la química de la vida están ya
presentes en la nube de gas que formará un sistema solar parecido al nuestro.
Fig. 2. Imagen artística de moléculas de isocianato de metilo (CH3NCO) en una región de formación estelar, IRAS16293-2422, similar a como pudo ser nuestro primigenio sistema solar. Imagen de ESO/L. Calçada.
La segunda
forma de investigar cómo pudo ser la química de nuestro sistema solar es
observar objetos celestes que apenas hayan sufrido alteraciones desde el
momento de su formación. Estos objetos que nos ofrecen material prístino del
origen del sistema solar son los cometas. Recientemente, la misión Rosetta de
la Agencia Espacial Europea (ESA) ha completado un apasionante viaje hacia el
cometa 67P Churyumov-Gerasimenko (Fig. 3), y nos ha proporcionado información
esencial acerca de su composición química. Sus instrumentos han descubierto que
elementos básicos para la vida, como el fósforo y la glicina - el aminoácido
más simple - estaban ya presentes en las primeras etapas de nuestro sistema
solar. Estos ingredientes pudieron ser
transportados hasta la Tierra primigenia mediante una intensa lluvia de cometas
que impactaron contra el planeta, portando consigo las moléculas básicas que
formaron los primeros organismos vivos.
Fig. 3. Imagen del cometa 67P Churyumov-Gerasimenko tomada por la sonda Rosetta el 7 de Julio de 2015.
Sea de la nube
molecular natal, sea gracias al impacto de múltiples cometas, está claro que
nuestra herencia química viene del cielo. Y a eso me dedico ahora, a mis 32
años. Y me resulta curioso, diría que casi increíble, que hace 16 años, cuando
era un adolescente que desconocía que acabaría estudiando física, astronomía,
astroquímica o astrobiología, escribí un pequeño relato en el que todos estos
elementos ya estaban allí… Trata sobre un niño cuya curiosidad le lleva a
observar el cielo todas las noches y a contar las estrellas… exactamente como
acabaría haciendo yo en mi tesis. Pero una noche, una de las estrellas
desaparece misteriosamente. En su búsqueda, el niño descubrirá, sin entrar en
detalles para no anticipar el final del cuento, que el cielo esconde las claves
de nuestro propio origen. Visto con la perspectiva del tiempo, parece como si
siempre hubiera querido ser astroquímico… sin yo saberlo. Por ello, no se me
ocurre mejor manera de terminar este capítulo que con esta pequeña historia de
un niño y una estrella. Espero que disfrutéis con su lectura.
* * *
El niño,
tumbado en la fría arena de la playa, observaba maravillado el oscuro manto
celeste. Una constelación allí, otra allá. El niño las miraba, deleitándose en
la lejana y majestuosa belleza que irradiaban aquellos diminutos puntos de luz
y fuego. Contaba las estrellas: una, dos, tres, cuatro..., cuarenta y dos,
cuarenta y tres... No se cansaba nunca. Al contrario, se sentía cada vez más
despierto, ensimismado por la bóveda de naturales bombillas que le envolvía,
con los ojos tan abiertos como podía, intentando captar cada partícula, cada
minúsculo detalle del paisaje nocturno. Cincuenta y cuatro, cincuenta y
cinco... Entonces cesó de contar y arrugó contrariado su rostro. Retrocedió y
volvió a enumerar las estrellas. Una, dos, tres..., cincuenta y cuatro,
cincuenta y cinco..., se detuvo de nuevo. “No puede ser”, pensó, “Falta una”.
En el lugar de la quincuagésima sexta estrella no había más que un negrísimo
pedacito de cielo. El niño conocía el mapa celeste mejor que cualquier otra
cosa. Había estudiado desde pequeño libros y libros de astronomía que su padre
le traía de la biblioteca del pueblo. Pasaba noches enteras en la playa, sin
dormir, inspeccionando cada pulgada de la inmensidad que sobre él se extendía.
Repasó la enumeración con cuidado, esperando encontrar el punto de luz perdido.
Pero allí no estaba.
No podía
creérselo. ¿Cómo era posible? ¿Aquella estrella había escapado de su natural
ubicación? ¿Su brillo inagotable se había extinguido? El niño estaba
terriblemente confuso. La perfecta armonía que admiraba cada noche acababa de
quebrarse. Aquella misteriosa desaparición rompía en pedazos, delante de sus
ojos, la condición eterna que había otorgado a los astros. Se había convencido
de que todo el mal que acechaba al mundo terrenal nunca podría perturbar un
solo átomo de lo que había arriba, un mundo más bello, más apacible. Siempre
había creído en la incorruptibilidad del mundo celeste, en su perpetua y divina
ordenación. Pero ya no podía estar seguro de eso, una estrella se había
perdido, y podría ser sólo el primer paso hacia un abismo. Tenía mucho miedo. Y
frío. Tiritaba cada vez más. La brisa era gélida. Por primera vez, se sentía
muy solo en la playa. Quería levantarse, marcharse de allí. Pero no podía
moverse, tenía las piernas atenazadas. Miró hacia el horizonte. La noche no
permitía distinguir la línea entre cielo y océano. Las aguas estaban
tranquilas. La luz de la media luna coloreaba tenuemente de plata la cresta del
oleaje. El rumor de la marea al llegar a la orilla era el único sonido que se escuchaba.
Quería irse, pero las piernas seguían adormecidas. Miró de nuevo hacia el
frente, y entonces vio algo extraño. Una especie de fina tela amarilla que
parecía caer sobre el agua. Como una aurora que se mecía por las olas. Miró con
más atención. No conseguía enfocar una imagen nítida. Se restregó los ojos, y
miró de nuevo, intrigado. Pero la visión continuaba siendo difusa. Tenía que
descubrir qué era aquello...
Corrió hacia
el viejo muelle de madera. Allí se subió a uno de los botes, y comenzó a remar.
A medida que se acercaba sentía más calor. El aire se hacía más pesado, incluso
algo asfixiante. El manto amarillo fue disipándose, dejando ver un punto de luz
que se movía arriba y abajo, arriba y abajo. Continuó remando, cada vez más
cansado. Pero no podía parar. El punto se fue transformando en una gran esfera,
de la cual salían despedidos rayos en todas las direcciones. Una nube de
partículas azuladas se desprendía de su superficie y volaba por el aire de
forma caprichosa. El agua que la rodeaba hervía en millones de burbujas. El
niño contemplaba asombrado aquel cuerpo de llamas, luces y gas. Acababa de
encontrar su estrella perdida. Los ojos, completamente abiertos, se humedecían
a causa de la emoción. Una lágrima resbaló por su mejilla, cayendo muy despacio
hacia el océano.
Cuando su
pequeña lágrima tocó la superficie del agua, la estrella comenzó a deshacerse
como hielo derretido. Los restos del astro se hundieron en el mar,
fragmentándose en diminutos polvos dorados, que comenzaron a parpadear en su
caída. Según descendían, las diminutas motas adoptaron múltiples formas
corpóreas, transformándose mágicamente en peces, calamares, medusas, caballitos
de mar, rayas... y otros extraños seres de cuerpos fluorescentes, que
iluminaban el fondo marino a su paso. Los últimos polvos dorados tocaron suelo,
y allí se convirtieron en coloridos bosques de corales, en algas de
innumerables especies distintas, en formaciones de perladas anémonas... El niño
observaba fascinado el espectáculo. Era consciente de que acababa de ser el
único y afortunado testigo del nacimiento de la vida marina, creada del fuego
centelleante caído del cielo. Las criaturas extraterrestres pobladoras de los
mares pululaban unos metros por debajo de él. Mientras, en su bote, el niño
soñaba con hacer el viaje inverso, desde la Tierra hacia las estrellas, para
conocer el mundo que siempre había admirado con infantil devoción.
* * *
Víctor M. Rivilla
Doctor
en Astrofísica
Marie
Sklodowska-Curie Fellow
Osservatorio Astrofisico di
Arcetri, INAF-OAADepartamento de Astrofísica
Centro de Astrobiología (CSIC-INTA), Madrid
Escucha música mientras lees.
Me encantó la historia, muchas gracias por contarnos un poco acerca de lo que es para ti la astroquímica, tengo 16 años y estoy fascinada por la química, pero aún no sé qué carrera me gustaría tomar, y recordé como desde pequeña siempre he tenido esa fascinación por el espacio y su inmensidad, me acabas de abrir una gran opción y te lo agradezco mucho.
ResponderEliminarEs una gran alegría que te haya gustado y que ayude a fomentar y ampliar tu "inquietud científica".
EliminarPermite un par de enlaces (web´s) que creo que te gustarán:
La del CAB-INTA dónde está Victor ahora:
https://cab.inta-csic.es/
Y la de AstrónomAs:
https://astronomas.org/
Mucho ánimo y ya nos irás contando tus progresos científicos.
Ame cada palabra de tu escrito pero si me pudieras resolver una duda te lo agradecería si aun sigues activo claro...
ResponderEliminarComo se puede una persona especializar en astroquimica?, soy un estudiante de bachillerato y desde que tengo uso de razón me he preguntado que es y de que esta echo el universo así que cuando descubrí que la astroquímica existía supe que quería dedicarme a ella pero esa es mi pregunta elemental lo he investigado y como tal no encuentro la carrera, maestría, doctorado o especialidad te agradecería mucho si me resolvieras la interrogante de ante manogracias
Estimado amigo. Es una alegría que te haya gustado el texto y que estés interesado en el tema. Puedes buscar más información sobre Víctor a través de la web del CAB-INTA-CSIC. Y también a través de esta web te podrán informar de la línea de estudios a seguir para cualquier rama de Astro.... También puedes consultar las web´s del IAA-CSIC y IAC-CSIC.
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