Nuestro Sistema Solar tiene unos residentes de lo más variopintos. Tenemos planetas pequeños rocosos, que orbitan cerca de la estrella, gigantes gaseosos, que ocupan lugares más lejanos, y entre medias y en las vecindades, un sinfín de rocas de todos los tamaños, algunos de miles de kilómetros de diámetro y otras más pequeñas. Pero con los nuevos telescopios y radiotelescopios más avanzados hemos podido ver que fuera, alrededor de otras estrellas, la variedad planetaria es mucho mayor de lo que podríamos haber imaginado.

Uno de estos planetas tan extraños es Kepler-51d, que forma parte de lo que se conocen como “planetas superhinchados”. Es decir, planetas con una densidad irrisoria, parecida a la que puede tener el algodón de azúcar, ya que alcanzan el tamaño de Saturno, pero pesan sólo unas pocas veces más que la Tierra. Aunque estos planetas se salen de lo común, Kepler-51d no destaca en su vecindario. Al menos otros dos planetas que rodean a la misma estrella tienen una densidad similar.

“Estos planetas ‘superhinchados’ de densidad ultrabaja son poco comunes y desafían la comprensión convencional sobre cómo se forman los gigantes gaseosos. Y por si explicar cómo se formó uno no fuera ya bastante difícil, ¡este sistema tiene tres!”. Exclama Jessical Libby-Roberts, investigadora posdoctoral del Centro de Exoplanetas y Mundos Habitables de la Universidad Estatal de Pensilvania. Esta investigadora, junto a sus colegas, ha tratado de encontrar nuevas pistas que expliquen cómo pueden darse las condiciones para que se formen dichos planetas, datos que han recogido en un artículo en la revista científica the Astronomical Journal.

UNA ATRACCIÓN EXTRAÑA
En planetas como Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno se repite un patrón similar. Estos planetas tienen un núcleo muy grande y denso que ejerce un fuerte tirón gravitacional capaz de retener los gases de las atmósferas superiores. Pero han de competir con el Sol a la hora de retener los gases, ya que el tirón gravitacional de la estrella es mucho mayor. Por eso se pensaba que este tipo de planetas sólo se pueden formar en zonas relativamente alejadas a la estrella a la que orbitan.

Pero el caso de Kepler-51d es especial. Se encuentra a la misma distancia de su estrella que Venus de nuestro sol y, sin embargo, puede retener los gases, algo que resulta completamente incomprensible según los modelos actuales de formación de sistemas solares. “Kepler-51 es una estrella relativamente activa, y sus vientos estelares deberían arrastrar fácilmente los gases de este planeta, aunque se desconoce el alcance de esta pérdida de masa a lo largo de la vida de Kepler-51d”, indica Libby-Roberts.

CÓMO VER ESTOS PLANETAS CON EL TELESCOPIO ESPACIAL MÁS PRECISO JAMÁS CREADO
Para tratar de hallar las respuestas ya emplearon hace unos años el Telescopio Espacial Hubble, pero sus instrumentos no les permitieron observar el planeta con la “luz” adecuada. Por ello, en este último estudio se han valido del instrumental del Telescopio Espacial James Webb, el más potente hasta la fecha. La idea era que, si enfocaban en el lugar adecuado, la luz de la estrella Kepler-51 atravesaría la atmósfera del planeta Kepler-51d antes de llegar al objetivo.

Dependiendo de la composición de dicha atmósfera, ciertos “colores” se perderán y así, conociendo estos colores que absorbe la atmósfera y comparándolos con la absorción de los gases se puede conocer la composición de los gases presentes en esa atmósfera. Esto es lo que se llama, la “firma química” de la atmósfera de un planeta.

Pero la sorpresa fue que al mirar a Kepler-51d no vieron nada. “Creemos que el planeta tiene una capa de neblina tan densa que absorbe las longitudes de onda de luz que hemos observado, por lo que no podemos ver realmente las características que hay debajo”, explica Suvrath Mahadevan, catedrático de Astronomía y Astrofísica en la Facultad de Ciencias Eberly de la Universidad Estatal de Pensilvania y uno de los autores del artículo. Es un caso similar al que se puede observar en Titán, la luna más grande de Saturno, que tiene una atmósfera compuesta por hidrocarburos como el metano, pero a una escala gigantesca, lo que actúa como una enorme pantalla. Por tanto, el misterio sigue, y tendrán que encontrar otro método con el que conseguir ver qué pasa con Kepler-51d. Un puzle planetario cuyo premio por resolverlo es ver qué diantres sucede con estos planetas de densidades del algodón de azúcar.

“Antes de que los astrónomos descubrieran planetas fuera de nuestro sistema solar, creíamos que teníamos una idea bastante clara de cómo se formaban los planetas”, afirmó Libby-Roberts. “Pero empezamos a encontrar exoplanetas que no se parecían en nada a nuestro sistema solar, y ahora tenemos estos mundos alienígenas que realmente ponen a prueba nuestra comprensión de la formación planetaria”. Lo más curioso, indica la autora, es que aún no hemos encontrado un sistema solar como el nuestro, por lo que nuestra normalidad podría ser la excepción, así que ser capaces de explicar cómo se formaron otros sistemas solares podría ayudarnos a comprender cómo encajamos y cuál es nuestro lugar en el universo.

Fuente: National Geographic España.

Daniel Pellicer Roig.

GABRIEL DÍAZ YANTÉN, UNIVERSIDAD NACIONAL DE RÍO NEGRO.

Un nuevo estudio de fósiles de un dinosaurio similar a un ave, llamado Alnashetri, proporciona nuevos conocimientos sobre cómo su linaje evolucionó, se redujo y se expandió por el mundo antiguo.

En las llanuras cretácicas de lo que hoy es la Patagonia argentina, un diminuto depredador recorría el paisaje con la ligereza de un ave moderna. Apenas superaba el kilo de peso y, sin embargo, pertenecía al mismo gran árbol evolutivo que uno de los mayores iconos de la prehistoria: el temible Tyrannosaurus rex. Su nombre es Alnashetri cerropoliciensis, y su descubrimiento está obligando a repensar cómo evolucionaron algunos dinosaurios carnívoros.

Durante años, los paleontólogos sostuvieron que ciertos terópodos (el grupo que incluye tanto al T. rex como a las aves actuales) atravesaron un proceso de miniaturización progresiva.

En particular, los alvarezsauroideos, un enigmático linaje de dinosaurios mayoritariamente pequeños que vivieron entre el Jurásico y el Cretácico en Asia y Sudamérica, parecían encajar en esa narrativa. Sin embargo, un nuevo análisis publicado en la revista Nature sugiere que la historia fue bastante más compleja.

EL ESQUELETO MÁS COMPLETO
El esqueleto más completo hallado hasta ahora de Alnashetri cerropoliciensis (recuperado en la Formación Candeleros, en Río Negro) revela que este dinosaurio no encaja en la supuesta tendencia lineal hacia cuerpos cada vez más pequeños.

De hecho, los modelos evolutivos reconstruidos por los investigadores no hallaron respaldo para una miniaturización sostenida, sino más bien múltiples episodios independientes de reducción de tamaño dentro de un margen corporal relativamente estrecho.

Los alvarezsauroideos han sido considerados durante décadas un grupo extraño. En el Cretácico tardío, algunas especies asiáticas desarrollaron extremidades anteriores cortas pero poderosas, con un pulgar hipertrofiado adaptado para excavar.

Sus dientes diminutos y ciertas adaptaciones sensoriales (comparables a las observadas en aves nocturnas) han llevado a interpretarlos como insectívoros especializados, probablemente consumidores de hormigas y termitas. Esta especialización alimentaria se vinculó a la idea de que su tamaño corporal se redujo progresivamente como parte de esa adaptación ecológica.

Sin embargo, el nuevo estudio sitúa a Alnashetri en una posición evolutiva temprana dentro del grupo, alejada de los alvarezsáuridos más derivados. Este emplazamiento filogenético implica que su pequeño tamaño no fue el resultado final de una tendencia continua, sino un rasgo que evolucionó de manera independiente. Es decir, no todos los caminos conducían a la miniaturización; algunos simplemente partían ya desde cuerpos pequeños.

El análisis también identificó fósiles históricos en el hemisferio norte (incluidos restos del Jurásico superior de la Formación Morrison y del Cretácico temprano en la Isla de Wight) que podrían pertenecer a alvarezsauroideos tempranos. Esta reinterpretación amplía el mapa biogeográfico del grupo y respalda la hipótesis de una distribución ancestral pangea, anterior a la fragmentación continental.

Los modelos biogeográficos aplicados en el estudio apuntan a procesos de vicarianza (separación de poblaciones por barreras geográficas) como fuerza dominante en su diversificación inicial.

NUEVO PARADIGMA
En términos anatómicos, Alnashetri presenta un mosaico evolutivo fascinante. Conserva rasgos primitivos en la pelvis y las extremidades posteriores, pero muestra también características derivadas en la mano, como una falange con surco ventral y adaptaciones asociadas a la excavación.

Esta combinación refuerza la idea de que la evolución no sigue trayectorias rectas, sino senderos entrecruzados donde los rasgos aparecen, desaparecen y reaparecen en contextos distintos.

Con un peso estimado inferior a un kilogramo, Alnashetri figura entre los dinosaurios no avianos más pequeños registrados en Sudamérica. El examen histológico de sus huesos (una técnica ampliamente utilizada en paleobiología para estimar edad y crecimiento) reveló líneas de crecimiento que indican que el ejemplar estudiado era subadulto, pero cercano a la madurez.

Este tipo de análisis microscópico del tejido óseo, similar al aplicado en investigaciones sobre crecimiento en dinosaurios publicadas en Nature, permite reconstruir con notable precisión la historia vital de especies extintas.

En conjunto, el hallazgo transforma nuestra comprensión de los alvarezsauroideos. Lejos de ser una simple historia de reducción corporal progresiva hasta desembocar en formas cada vez más pequeñas y especializadas, su evolución parece haber estado marcada por experimentos repetidos dentro de un rango de tamaños limitado. La miniaturización no fue un destino inevitable, sino una posibilidad entre varias.

Fuente: National Geographic España.

Sergio Parra.

Se han vinculado químicamente los aminoácidos de la vida al ARN en condiciones que podrían haber ocurrido en la Tierra primitiva.

La Tierra primitiva no era más que un pavoroso caos de roca fundida, vapores y charcas humeantes. Sin embargo, en esa aparente desolación, algo extraordinario estaba gestándose. Desde el barro cálido de una fuente termal o las aguas poco profundas de un lago, la química comenzó a entretejer lo que hoy reconocemos como vida.

Un equipo de químicos de la University College London (UCL) acaba de dar un paso esencial en la comprensión de este proceso, al demostrar cómo el ARN y los aminoácidos (dos de los componentes más esenciales de los seres vivos) podrían haberse unido de forma espontánea, bajo condiciones similares a las de la Tierra primitiva.

“El estudio demuestra cómo el ARN pudo haber comenzado a controlar la síntesis de proteínas, lo que representa un avance enorme para entender de dónde venimos”, explica Matthew Powner, autor principal del estudio publicado en Nature.

Su equipo logró unir químicamente aminoácidos al ARN en agua, a un pH neutro, usando una química selectiva, sencilla y sorprendentemente plausible desde un punto de vista prebiológico.

UNA QUÍMICA SIMPLE
Hasta ahora, los intentos anteriores de unir estos componentes requerían sustancias químicas extremadamente reactivas que se descomponían en agua o causaban reacciones indeseadas. Lo innovador del enfoque de UCL es su simplicidad: en lugar de usar estas moléculas agresivas, se inspiraron en la propia naturaleza.

Utilizaron tioésteres —moléculas ricas en energía, ya propuestas como clave en los orígenes de la vida por el premio Nobel Christian de Duve— para activar los aminoácidos, uniendo así dos teorías previamente separadas sobre los orígenes de la vida: el “mundo ARN” y el “mundo tioéster”.

Como explica Powner, “la vida moderna depende de una maquinaria molecular extremadamente compleja, el ribosoma, para fabricar proteínas. Pero nuestro trabajo demuestra el primer paso de ese proceso usando una química simple. No solo es espontánea y selectiva, sino que pudo haber ocurrido de forma natural en la Tierra primitiva”.

El hallazgo también se apoya en una investigación previa del mismo equipo, donde demostraron que la panteteína —un compuesto que contiene azufre y que es clave en la formación de tioésteres— pudo haberse sintetizado bajo condiciones similares a las de la Tierra temprana. Este detalle es fundamental, ya que la panteteína permitió que los aminoácidos reaccionaran para formar los tioésteres, y luego estos, a su vez, pudieran unirse al ARN.

Con los aminoácidos ya cargados sobre el ARN, los investigadores observaron cómo estos se unían entre sí para formar péptidos, pequeñas cadenas de aminoácidos que, aunque más simples que las proteínas modernas, ya constituyen un paso crítico hacia la vida.

“Nuestro estudio une dos piezas primordiales de LEGO —ARN activado y aminoácidos— para construir péptidos, que son esenciales para la vida”, ha añadido Jyoti Singh, coautora principal del estudio.

CHARCAS Y MANANTIALES
Cabe destacar que la reacción fue realizada en agua, en condiciones suaves, descartando así que la vida se hubiera originado en los océanos, donde la concentración de moléculas habría sido demasiado diluida para permitir esta química. Más bien, el escenario ideal serían cuerpos pequeños de agua (charcas, lagunas o manantiales termales) donde las moléculas podrían concentrarse lo suficiente para reaccionar.

El estudio también hace uso de tecnologías avanzadas para confirmar sus resultados, como la resonancia magnética nuclear y la espectrometría de masas, que permiten observar no solo el tamaño sino también la estructura exacta de las moléculas formadas. No se trata, pues, de una simple simulación teórica, sino de una evidencia experimental tangible que se suma a la búsqueda del origen de la vida.

Este avance no solo pone en diálogo dos grandes hipótesis sobre cómo comenzó todo —la del ARN autorreplicante y la del metabolismo primitivo impulsado por tioésteres—, sino que también abre una ventana hacia el momento en que los códigos químicos comenzaron a adquirir sentido, es decir, cuando el ARN dejó de ser solo una cadena de nucleótidos para convertirse en un guion maestro que dicta cómo deben ensamblarse las piezas del gran teatro molecular de la vida.

Estamos más cerca que nunca de comprender cómo las moléculas simples pudieron evolucionar hasta convertirse en sistemas capaces de replicarse a sí mismos. No hemos llegado aún al final de este camino, pero este paso es esencial para desentrañar el misterio más antiguo de todos: cómo comenzó la vida.

Fuente: National Geographic España.

Sergio Parra.