martes, 16 de enero de 2018

Yo quiero ser Astroquímico - Víctor M. Rivilla

Y yo quiero ser...Astroquímico
(Por Víctor M. Rivilla)


Escucha música mientras lees, vete al final.

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-OAA
Departamento de Astrofísica
Centro de Astrobiología (CSIC-INTA), Madrid

Escucha música mientras lees.

4 comentarios:

  1. 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.

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    1. Es una gran alegría que te haya gustado y que ayude a fomentar y ampliar tu "inquietud científica".
      Permite 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.

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  2. Ame cada palabra de tu escrito pero si me pudieras resolver una duda te lo agradecería si aun sigues activo claro...
    Como 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

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    1. 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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