EN LA TIERRA HABÍA VIDA HACE 4.100 MILLONES DE AÑOS

Un equipo de geoquímicos de la Universidad de California en Los Angeles (UCLA) acaba de encontrar pruebas de que ya había vida en la Tierra hace 4.100 millones de años, es decir, 300 millones de años antes de lo que se creía hasta ahora. EL HALLAZGO IMPLICA QUE LA VIDA COMENZÓ MUY POCO TIEMPO DESPUÉS DE QUE NUESTRO MUNDO SE FORMARA, HACE 4.554 MILLONES DE AÑOS. El trabajo se acaba de publicar en «Proceedings of the National Academy of Sciences» (PNAS).

El nuevo estudio sugiere que la vida ya existía incluso antes del «Gran Bombardeo», un periodo durante el que, hace 3.900 millones de años, se produjeron incontables colisiones con cometas e incluso planetarias y durante el cual se formaron, por ejemplo, los mayores cráteres de la Luna.

«Si la vida desapareció durante este bombardeo, como sostienen algunos científicos, entonces debió de volver a empezar casi enseguida», asegura Patrick Boehnke, otro de los firmantes de la investigación.

Durante mucho tiempo se ha creído que la Tierra era árida y desolada durante esta época lejana y violenta, pero diversos estudios están empezando a demostrar que en realidad no fue así. «La Tierra primitiva -indica Harrison- no era ciertamente un planeta infernal y en ebullición. No tenemos absolutamente ninguna prueba de que fuera así. Y probablemente nuestro planeta era entonces mucho más parecido a lo que es ahora de lo que creíamos».

Bajo la dirección de Elizabeth Bell, los investigadores de la UCLA estudiaron más de 10.000 circones, formados a partir de roca fundida o magmas, procedentes de Australia occidental. Los circones son minerales pesados y duraderos, capaces de «capturar» y preservar las condiciones de su entorno, como si se tratara de auténticas cápsulas del tiempo.

Los científicos identificaron 656 circones en cuyo interior había una serie de machas oscuras, y analizaron 79 de ellos con una técnica espectroscópica capaz de mostrar en 3D la estructura molecular y química de antiguos microorganismos. Lo que buscaban eran trazas de carbono, el elemento en que se basa la vida.

Y resultó que uno de los 79 circones analizados contenía grafito (carbono puro) en dos lugares diferentes. «Es la primera vez en 4.100 millones de años que ese grafoto queda expuesto», asegura Harrison, que se muestra muy confiado en la fiabilidad de su trabajo. «No existe un caso mejor ni más documentado de inclusión primaria de grafito en un mineral -añade-, y nadie ha ofrecido una alternativa plausible y que pueda explicar la presencia de grafito no biológico en un circón».

De hecho, según los investigadores el grafito es incluso más antiguo que el circón que lo contiene. Y el circón tiene una edad de 4.100 millones de años. Más antiguo, sí, aunque no se sabe cuánto. La investigación sugiere que la vida en el Universo podría ser muy abundante. Y en la Tierra, las formas de vida más simples parecen haberse formado muy rápidamente, aunque tuvieron que pasar muchos millones de años para que esa vida simple desarrollara la habilidad de la fotosíntesis.

De lo que no cabe duda es que el carbono contenido en el circón muestra la firma característica (una tasa específica de carbono 12 a carbono 13) que indica la presencia de vida fotosintética. «NECESITAMOS RECONSIDERAR LO QUE PENSÁBAMOS SOBRE LA TIERRA PRIMITIVA», concluye el investigador.

Desde hace 50 años, los científicos han creído que los impactos de meteoritos y asteroides en nuestro planeta eran capaces de crear una nueva forma de diamante, el lonsdaleíta, también llamado diamante hexagonal. Fue hallado por primera vez en 1967 en el cráter Cañón del Diablo en Arizona (EE.UU.), formado por el gran meteorito del mismo nombre. Desde entonces, el lonsdaleíta ha sido ampliamente utilizado por la comunidad científica como un indicador de antiguos impactos de asteroides en la Tierra, incluidos los vinculados a la extinciones en masa. Además, se ha pensado que tiene propiedades mecánicas superiores a las del diamante ordinario, lo que le daba un alto potencial en la industria.

Todo esto suscitaba un gran interés en el mineral, aunque nunca han sido encontrados o sintetizados cristales puros del mismo, lo que suponía un enigma. Un grupo de científicos de la Universidad Estatal de Arizona (ASU) ha encontrado una explicación para ello. Según explican en la revista Nature Communications, el lonsdaleíta es, en realidad, un diamante ordinario, pero con una forma estructuralmente desordenada.

«El llamado lonsdaleíta tiene en realidad la larga forma cúbica familiar del diamante, pero está lleno de defectos», dice Péter Németh, investigador de ASU. Estos pueden ocurrir, explica, debido a golpes, deformación plástica o un crecimiento de cristales no equilibrado.

Para llegar a esa conclusión, los científicos examinaron los diamantes del Cañón del Diablo en laboratorio. Utilizando microscopios electrónicos avanzados en el Centro para la Ciencia del Estado Sólido de ASU, el equipo descubrió, tanto en muestras del CAÑÓN DEL DIABLO y como en muestras sintéticas, nuevos tipos de diamantes gemelos, una red cristalina en la que impera la simetría, una complejidad estructural a escala nanométrica. Estos dan lugar a las características atribuidas a lonsdaleíta.

«La mayoría de los cristales tienen estructuras que se repiten regularmente, al igual que los ladrillos en un muro bien construido», apunta el científico Peter Buseck, que también ha participado en el estudio. Sin embargo, pueden ocurrir interrupciones en la regularidad, y estas son llamadas defectos. «Los defectos se entremezclan con la estructura normal de los diamantes, como si la pared tuviera medio ladrillo o más ladrillos o una fila de ladrillos que se desplazan ligeramente hacia un lado u otro».

El resultado es que el llamado lonsdaleíta tiene la misma forma cúbica regular del diamante, pero ha sido sometido a golpes o presiones que causaron defectos dentro de la estructura cristalina.

Pero defectuoso no quiere decir inútil. Aunque son diamantes muy pequeños, casi como arenilla, el nuevo descubrimiento sugiere también que la complejidad estructural observada en los diamantes del CAÑÓN DEL DIABLO podría tener propiedades mecánicas interesantes. Tienen una dureza excepcional, más que los que se utilizan en joyería, y por lo tanto, grandes perspectivas como nuevo material para la industria

A pesar de ser escasos en la Tierra, los diamantes parecen ser muy abundantes en el Universo. Durante décadas, en efecto, los investigadores han ido encontrando un buen número de minúsculos diamantes (de tamaño microscópico), incrustados en meteoritos. Su origen ha sido siempre un misterio, pero sugiere que podría haber muchos más «AHÍ ARRIBA». Ahora, un nuevo estudio recién publicado en Physical Review Letters ofrece una explicación sobre cómo esos «NANODIAMANTES» pueden formarse a partir de violentas colisiones entre partículas de polvo espacial, el mismo escenario que hizo posible la existencia de los materiales de los que está formado nuestro Sistema Solar.

Es un hecho. Los científicos están más que convencidos de que, a pesar de su escasez en la Tierra, LOS DIAMANTES ABUNDAN EN EL ESPACIO. Sin embargo, el origen de estos preciosos minerales ha sido un misterio con el que los investigadores se han venido enfrentando durante décadas. Aquí, en la Tierra, los diamantes se forman a gran profundidad y bajo la acción de un intenso calor y una presión formidable, siguiendo un proceso que puede tardar muchos millones de años en completarse.

Los diamantes espaciales, sin embargo, pueden formarse en la millonésima parte de una millonésima de segundo, según se explica en el estudio codirigido por Nigel Marks, experto en materiales de la Universidad Curtin en Perth, Australia. «La transformación -asegura Marks- es realmente sorprendente. Nunca habría imaginado que fuera posible».

El investigador realizó numerosas simulaciones informáticas de la colisión de partículas de polvo espacial, y se encontró con que la formación de diamantes no necesita de temperaturas abrumadoras, ni tampoco de presiones excepcionales. Al contrario, en sus simulaciones los diamantes se formaban espontáneamente cuando partículas de polvo ricas en carbono chocaban entre sí a velocidades superiores a los 16.000 km. por hora.

En el interior de las partículas de polvo, los fulerenos (moléculas de carbono en forma de balón de fútbol) se encierran unos dentro de otros como en el célebre juego de las muñecas rusas. Juntas, estas moléculas concéntricas forman capas que se superponen, como si se tratara de AUTÉNTICAS «CEBOLLAS DE CARBONO». Cuando esas «cebollas» colisionan unas contra otras, las moléculas se aplastan, se deforman y se unen entre sí. Durante el proceso, las «cebollas» reorganizan su estructura interna y se reacomodan siguiendo los patrones hexagonales que son característicos de la estructura del diamante.

Sin embargo, el proceso sólo se completa si la colisión se produce a la velocidad adecuada. Si las «CEBOLLAS DE CARBONO» colisionan a una velocidad excesiva, se destruyen. Y si lo hacen demasiado lentamente, no logran completar su transición a diamantes. Afortunadamente, según los investigadores, la velocidad de colisión necesaria para que los diamantes se formen (16.000 km. por hora) es muy común en el espacio. Si pudiéramos replicar el proceso aquí, en nuestro planeta, sería posible fabricar nanodiamantes a voluntad.

Gracias a este modelo sobre su formación, los científicos esperan, a partir de ahora, ser capaces de arrancar de estas diminutas joyas espaciales algunos de los secretos que contienen. SECRETOS QUE HASTA AHORA NO HAN PODIDO SER AVERIGUADOS PRECISAMENTE POR CARECER DE UNA TEORÍA SÓLIDA SOBRE EL MODO EN QUE SE FORMAN. «Hay un enorme mensaje incrustado en estos nanodiamantes -afirma Marks- . Algo que apenas si empezamos a atisbar».

Un ejemplo. En el interior de algunos nanodiamantes encontrados en meteoritos se han encontrado isótopos de gas Xenon (el mismo elemento pero con diferente número de neutrones). ESTAS VARIEDADES DE ALGUNOS ELEMENTOS CONTIENEN VALIOSA INFORMACIÓN SOBRE LA EXPLOSIÓN DE ESTRELLAS EN EL UNIVERSO PRIMITIVO. Diferentes tipos de reacciones nucleares producen diferentes cantidades y clases de isótopos, lo que da valiosas pistas sobre la clase de estrellas que producen cada isótopo concreto.

Según Marks, probablemente el gas Xenon se incorporó a LAS «CEBOLLAS DE CARBONO» antes de que éstas chocaran y produjeran los nanodiamantes. Lo cual significa que comprendiendo LA FORMA EN QUE ESOS ISÓTOPOS se originaron puede ofrecer nueva y valiosa información sobre la forma en que mueren las estrellas y el modo en que se originó nuestro Sistema Solar.

Ahora, el paso siguiente sería el de fabricar nanodiamantes en un laboratorio, lo que avalaría la teoría de Marks sin dejar lugar a dudas. Otros investigadores, en efecto, han sugerido que LOS NANODIAMANTES se forman como consecuencia del violento impacto de las ondas de choque de una estrella en explosión contra las partículas de polvo espacial. Es decir, en condiciones de temperatura y presión similares a las que dan origen a los diamantes terrestres.

Para demostrar que su idea es la correcta, Marks ya está buscando el modo de acelerar, en un laboratorio, partículas ricas en carbono hasta la velocidad crítica (16.000 km por hora, o lo que es lo mismo, 5 km. por segundo), una tarea que no resultará fácil pero que el investigador confía en poder realizar próximamente. Por desgracia, no resulta sencillo detectar estos nanodiamantes en el espacio, a pesar de su abundancia. Fabricarlos en la Tierra sería la mejor forma de conseguir el número suficiente de ellos para poder analizarlos y comprobar sus teorías.