Descubren curiosas y esquivas esferas de carbono en el espacio

Los astrónomos de la NASA mediante la sonda del Telescopio Espacial Spitzer han encontrado por primera vez en el espacio unas raras y hasta ahora esquivas moléculas de carbono, conocido como “buckyballs”. Estas moléculas parecidas a pelotas de fútbol se observaron por primera vez en un laboratorio hace 25 años y no había sido posible observarlas en el espacio.

Las estructuras son llamadas así por su parecido con ñps domos geodésicos del arquitecto Buckminster Fuller, con anillos entrelazados en la superficie de una esfera parcial. Los “buckyballs” se pensaban que flotan en el espacio, sin embargo su detección hasta la fecha no había sido posible.

“Encontramos lo que ahora son las moléculas más grandes conocidas en el espacio”, dijeron los astrónomos de la Universidad de Western Ontario, Canadá, y el Instituto SETI en Mountain View, California “Estamos particularmente emocionados porque tienen propiedades únicas para convertirse en protagonistas importantes para todo tipo de procesos físicos y químicos en el espacio”.El descubrimiento aparece publicado en línea por la revista Science.

Los buckyballs están hechas de 60 átomos de carbono dispuestos en tres dimensiones en estructuras esféricas. Sus patrones alternativos de hexágonos y pentágonos que coinciden con una típico pelota de fútbol negro y blanco (no como la Jabulani). El equipo de investigación también encontró “el pariente” más alargado de los buckyballs hasta ahora conocido con 70 átomos de carbono. Estas moléculas constan de 70 átomos de carbono y son una forma parecida a una pelota de rugby ovalada. Ambos tipos de moléculas pertenecen a una clase conocida oficialmente como fullerenos.

El equipo encontró inesperadamente las bolas de carbono en una nebulosa planetaria llamada TC 1. Las nebulosas planetarias son los restos de estrellas como el sol, que se despojan de sus capas externas de gas y polvo a medida que envejecen. Una estrella compacta, caliente, o enana blanca, en el centro de la nebulosa se ilumina y calienta las nubes de materia que ha sido derramada.

El buckyballs se encontraron en estas nubes, tal vez reflejando una corta etapa en la vida de la estrella, cuando se muda de una nube de material rico en carbono. Los astrónomos utilizaron la espectroscopia de instrumentos del Spitzer para analizar la luz infrarroja de la nebulosa planetaria y ver las firmas espectrales de las buckyballs. Son difíciles de observar y es muy posible que en un siglo a partir de ahora, los buckyballs podrían ser estar demasiado fríos para ser detectados.

Los datos de Spitzer fueron comparados con datos de mediciones de laboratorio de las mismas moléculas y mostró una combinación perfecta.

“No planeamos para este descubrimiento”, dijeron los autores. “Pero cuando vimos estas firmas espectrales, supimos de inmediato que estábamos buscando en uno de las moléculas más buscadas en el espacio.”

En 1970, el profesor japonés Eiji Osawa predijo la existencia de los buckyballs, pero no se observaron hasta los experimentos de laboratorio en el 1985. Los investigadores simularon las condiciones en las atmósferas de envejecimiento, las estrellas gigantes ricass en carbono, en el que las cadenas de carbono se habían detectado. Sorprendentemente, estos experimentos resultaron en la formación de grandes cantidades de estas moléculas. Las moléculas han sido encontrados en la Tierra en el hollín de velas, las capas de las rocas y los meteoritos.

El estudio de los fullerenos y sus familiares se ha convertido en un campo ocupado de la investigación debido a la fuerza de las moléculas y las excepcionales propiedades química y físicas. Entre las aplicaciones potenciales son la armadura, la administración de fármacos y tecnologías de los superconductores.

Sir Harry Kroto, quien compartió el Premio Nobel 1996 de Química con Bob Curl y Smalley Rick por el descubrimiento de los buckyballs, dijo: “Este descubrimiento emocionante ofrece evidencias convincentes de que la buckyball existen, como he sospechado desde hace tiempo, existe desde tiempos inmemoriales en el oscuros recovecos de nuestra galaxia. ”

Las búsquedas anteriores en las buckyballs en el espacio, en particular alrededor de las estrellas ricas en carbono, nunca tuvo éxito. Un caso prometedor para su presencia en las nubes tenues entre las estrellas fue presentado hace 15 años, por medio de observaciones en longitudes de onda ópticas. Esta conclusión estaba en espera de la confirmación de los datos de laboratorio. Más recientemente, otro equipo del Spitzer dijo haber descubierto indicios de los buckyballs en un tipo diferente de objeto, pero las firmas espectrales que se observaron estaban en parte contaminada por otras sustancias químicas.

Referencia

Jan Cami, Jeronimo Bernard-Salas, Els Peeters, and Sarah Elizabeth Malek. Detection of C60 and C70 in a Young Planetary Nebula. Science, 2010; DOI: 10.1126/science.1192035

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Francisco P. Chávez Profesor Asistente, Laboratorio de Microbiología Molecular y Biotecnología Departamento de Biología Facultad de Ciencias Universidad de Chile

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