SÍNTESIS ABIÓTICA DE COMPUESTOS ORGÁNICOS EN UNA MEZCLA GASEOSA DE CO2, CO Y H. IMPLICACIONES EN LA SIMULACIÓN DE ATMOSFERAS PLANETARIAS
Una parte importante de los estudios planetarios es determinar la composición de las atmósferas que envuelven a estos cuerpos. Generalmente, se utilizan modelos computacionales para determinar la composición de estas atmósferas en función de detecciones astronómicas y modelos de evolución planetaria [1]. Adicionalmente, se puede utilizar la composición de la Tierra primitiva como un análogo de como podría ser las atmosferas planetarias de planetas de composición similar al nuestro.[2]
Estudios teóricos recientes proponen que la atmósfera de la Tierra pudo haber sido rica en CO2 con vapor de agua CO y H2 presentes en concentraciones muy pequeñas, a nivel de traza [3]. Estudios experimentales han demostrado que en sistemas gaseosos ricos en CO2, se pueden sintetizar aldehídos y alcoholes, por medio de reacciones fotoquímicas al exponerse a una fuente de radiación UV [4]. Esto implica que las atmósferas planetarias pueden actuar como una fuente de moléculas orgánicas, que pudieron haber sido parte de síntesis abióticas de compuestos orgánicos de importancia biológica.
El objetivo de este trabajo es corroborar experimentalmente la hipótesis previa, recreando en laboratorio una atmosfera planetaria rica en CO2. Construyendo una atmosfera 92% CO2, 2% CO, 6%H2, con vapor de H2O y 1 bar de presión, esta mezcla fue sometida a diferentes fuentes de radiación. Los resultados muestran la formación de compuestos ricos en oxígeno. Entre estos, se detectan aldehídos, cetonas, éteres y pentosas. La formación de estas moléculas orgánicas depende del tipo de radiación incidente, lo que sugiere que podrían formarse compuestos orgánicos de importancia biológica en sistemas planetarios donde existan atmosféricas ricas en CO2.
Agradecimientos:
Al ICN pora la realización de este proyecto
A PAPIIT IN113325, IA114122 y IA101324. CAFC por CONAHCYT número 319818 para estudios de posgrado.
Al apoyo de técnico de C. Camargo-Raya, J. de la Rosa-Canales, P. Molina-Sevilla, B. Leal-Acevedo, J. Gutiérrez-Romero, M. en C. María José Rodríguez Albarrán, E. Palacios-Boneta, M. Cruz-Villafañe y J. Rangel-Gutiérrez.
Referencias
[1] A.M. Shaw, Astrochemistry: from astronomy to astrobiology, John Wiley & Sons, Chichester, England; Hoboken, NJ, 2006.
[2] K. Zahnle, L. Schaefer, B. Fegley, Earth’s Earliest Atmospheres, Cold Spring Harbor Perspectives in Biology 2 (2010) a004895–a004895. https://doi.org/10.1101/cshperspect.a004895.
[3] G. Feulner, The faint young Sun problem, Reviews of Geophysics 50 (2012) 2011RG000375. https://doi.org/10.1029/2011RG000375.
[4] A. Bar-nun, H. Hartman, Synthesis of organic compounds from carbon monoxide and water by UV photolysis, Origins Life Evol Biosphere 9 (1978) 93–101. https://doi.org/10.1007/BF00931407.
[5] S. Koyama, A. Kamada, Y. Furukawa, N. Terada, Y. Nakamura, T. Yoshida, T. Kuroda, A.C. Vandaele, Atmospheric formaldehyde production on early Mars leading to a potential formation of bio-important molecules, Sci Rep 14 (2024) 2397. https://doi.org/10.1038/s41598-024-52718-9.
[6] S.A. Benner, H.-J. Kim, E. Biondi, Prebiotic Chemistry that Could Not Not Have Happened, Life 9 (2019) 84. https://doi.org/10.3390/life9040084.