En un experimento de laboratorio que imita las condiciones astrofísicas, con temperaturas criogénicas en un vacío ultra alto, Los científicos utilizaron un cañón de electrones para irradiar capas delgadas de hielo cubiertas de moléculas básicas de metano. amoniaco y dióxido de carbono. Estas moléculas simples son ingredientes para los componentes básicos de la vida. El experimento probó cómo la combinación de electrones y materia básica conduce a formas de biomoléculas más complejas, y quizás eventualmente a formas de vida.

"Solo necesitas la combinación correcta de ingredientes, ", dijo el autor Michael Huels." Estas moléculas se pueden combinar, pueden reaccionar químicamente, en las condiciones adecuadas, para formar moléculas más grandes que luego dan lugar a las biomoléculas más grandes que vemos en las células como componentes de proteínas, ARN o ADN, o fosfolípidos ".

Las condiciones adecuadas, en el espacio, incluyen radiaciones ionizantes. En el espacio, las moléculas están expuestas a los rayos ultravioleta y a la radiación de alta energía, incluidos los rayos X, rayos gamma, partículas de viento estelar y solar y rayos cósmicos. También están expuestos a electrones de baja energía, o LEEs, producido como un producto secundario de la colisión entre la radiación y la materia. Los autores examinaron los LEEs para comprender mejor cómo se pueden formar moléculas complejas.

En su papel publicado en el Revista de física química , los autores expusieron hielo multicapa compuesto de dióxido de carbono, metano y amoníaco a LEEs y luego se utilizó un tipo de espectrometría de masas llamada desorción programada por temperatura (TPD) para caracterizar las moléculas creadas por LEE.

En 2017, usando un método similar, estos investigadores pudieron crear etanol, una molécula no esencial, a partir de solo dos ingredientes:metano y oxígeno. Pero estas son moléculas simples, no tan complejo como las moléculas más grandes que son la materia de la vida. Este nuevo experimento ha producido una molécula que es más compleja, y es esencial para la vida terrestre:la glicina.

La glicina es un aminoácido, hecho de hidrógeno, carbón, nitrógeno y oxígeno. Mostrar que los LEE pueden convertir moléculas simples en formas más complejas ilustra cómo los bloques de construcción de la vida podrían haberse formado en el espacio y luego llegar a la Tierra a partir del material entregado a través del impacto de un cometa o un meteorito.

En su experimento, por cada 260 electrones de exposición, se formó una molécula de glicina. Buscando saber qué tan realista era esta tasa de formación en el espacio, no solo en el laboratorio, los investigadores extrapolaron para determinar la probabilidad de que una molécula de dióxido de carbono se encontrara tanto con una molécula de metano como con una molécula de amoníaco y cuánta radiación tenían, juntos, podría encontrar.

"Tienes que recordar, en el espacio, hay mucho tiempo, ", Dijo Huels." La idea era tener una idea de la probabilidad:¿se trata de un rendimiento realista, ¿O es una cantidad completamente loca, tan bajo o tan alto que no tiene sentido? Y encontramos que en realidad es bastante realista para una tasa de formación de glicina o biomoléculas similares ".