Las sustancias complejas basadas en el carbono son comunes en muchas regiones del cosmos. La formación de bastantes de esas sustancias es un misterio, sobre todo en el caso de bastantes compuestos orgánicos que se generaron en la Tierra primordial y que eran imprescindibles para el surgimiento de vida en ella.
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© Imagen: NASA
Recreación artística de la Tierra primitiva.
El equipo de Dana Dattelbaum, del Laboratorio Nacional estadounidense de Los Álamos, utilizando una técnica de compresión por láser y una técnica de difracción de rayos X en las instalaciones del Acelerador Lineal de Stanford (SLAC), en California, ha descubierto recientemente un mecanismo de formación de moléculas sólidas complejas basadas en el carbono, a partir del benceno líquido, un hidrocarburo común. Este mecanismo podría explicar parte del misterio de la formación de compuestos complejos de carbono en la Tierra primitiva y en otros lugares del universo.

En los experimentos, cuando el benceno líquido recibió un impacto con una presión de 55 gigapascales, Dattelbaum y sus colegas lograron captar la formación y la estructura cristalina de los productos de la reacción impulsada por el choque en escalas de tiempo de nanosegundos. Las reacciones químicas en el benceno bajo estas condiciones extremas dieron lugar a una compleja mezcla de productos compuestos por alótropos de carbono e hidrocarburos.

Un alótropo es una forma física diferente de un elemento químico. El grafito, el grafeno y el diamante son alótropos del carbono. El benceno, una molécula en forma de anillo compuesta por seis átomos de carbono y seis de hidrógeno, se utiliza principalmente para fabricar otros productos químicos, sobre todo el etilbenceno, precursor del estireno, empleado para fabricar polímeros y plásticos como el poliestireno.

Una de las hipótesis para la formación de la vida en la Tierra se apoya en la teoría de que los impactos de cuerpos extraterrestres, esencialmente asteroides y cometas, proporcionaron un mecanismo para la formación de moléculas complejas basadas en el carbono, debido a las presiones y temperaturas extremas de una onda de choque. Algunas de esas moléculas son componentes básicos de la vida.

La nueva investigación respalda esa hipótesis y muestra cómo el benceno evoluciona hacia otras formas complejas bajo la compresión de una colisión equiparable a la generada por la caída de un asteroide o cuerpo extraterrestre análogo.

En varias investigaciones anteriores se analizó este problema desde un enfoque teórico, pero las mediciones realizadas por el equipo de Dattelbaum son las primeras que se hacen in situ, utilizando rayos X de alto brillo, sobre la evolución del benceno hacia otras sustancias a partir de impactos como los de cuerpos extraterrestres. (Fuente: NCYT de Amazings)