Revista de astrobiología y divulgación

Abstracto

Explicación termodinámica de la ubicuidad cósmica de los pigmentos orgánicos

Karo Michaelian y Aleksandar Simeonov

Existen pruebas sólidas de la existencia de grandes cantidades de materia orgánica en el cosmos, particularmente en forma de compuestos aromáticos. Estas moléculas se pueden encontrar en la superficie de la Tierra y Marte, en las atmósferas de los planetas más grandes y en muchos de sus satélites, en asteroides, cometas, meteoritos, en las atmósferas de estrellas gigantes rojas, nebulosas interestelares y en los brazos espirales de las galaxias. Se espera que muchos de estos entornos sean de baja temperatura y presión, lo que implica que la energía libre de Gibbs para la formación de estas moléculas complejas debería ser positiva y grande, lo que sugiere que su existencia solo podría atribuirse a procesos termodinámicos de no equilibrio. En este artículo, primero revisamos la evidencia de la abundancia de estas moléculas en el cosmos y luego describimos cómo se puede explicar la ubicuidad desde el marco de la termodinámica del no equilibrio sobre la base de las propiedades catalíticas de estas moléculas de pigmento en la disipación de fotones de los espectros de emisión ultravioleta y visible de las estrellas vecinas, lo que conduce a una mayor producción de entropía local. Una relación entre la longitud de onda máxima de absorción de estos pigmentos orgánicos y el entorno de fotones estelares correspondiente proporciona una guía para determinar qué compuestos aromáticos son más probables en un vecindario estelar determinado, un postulado que se puede verificar en la Tierra. Se sugiere que al menos una parte de la materia oscura bariónica puede estar asociada con estas moléculas que emiten en el infrarrojo extremo con muchas líneas de emisión, pero débiles, por lo que hasta ahora han escapado a la detección. Esta explicación termodinámica de la ubicuidad de estas moléculas orgánicas también tiene relevancia para la posibilidad de vida, tanto como la conocemos, como tal vez no, en todo el universo.