Por primera vez observan moléculas de tetróxidos, moléculas ultra-reactivas que desafían las leyes de la física convencional. Un salto gigante para la climatología, la medicina y la química.
Durante décadas los científicos han sabido que para que algo se oxide —sea un motor de auto, una manzana cortada o una célula humana— debe ocurrir un paso intermedio secreto. En 1957, el químico Glen Russell teorizó que dos radicales debían unirse brevemente formando una cadena de cuatro átomos de oxígeno. Sin embargo, esta molécula era tan esquiva y fugaz que muchos dudaban de su existencia en condiciones normales. La molécula de tetróxido es tan inestable que vive apenas entre 0,2 y 200 milisegundos antes de descomponerse. Esa fugacidad había impedido observarla directamente durante décadas.
La investigación de la Dra. Barbara Nozière ha logrado lo imposible: observar estos tetróxidos en fase gaseosa y a temperatura ambiente. Utilizando una técnica de espectrometría de masas ultra-sensible, el equipo detectó estas moléculas «fantasma» que apenas viven unos milisegundos. Es, en palabras de los investigadores, el equivalente al Bosón de Higgs para la química de la oxidación; la pieza que valida todo el modelo.
Implicaciones del descubrimiento en el clima
La persistencia de los tetróxidos en fase gaseosa actúan como en la formación de Aerosoles Orgánicos Secundarios (SOA), fundamentales en los procesos climáticos. Al ser moléculas altamente pesadas, los tetróxidos facilitan la transición de gases a partículas mediante autoxidación. Estas partículas no solo dispersan la radiación solar de forma directa, también sirven como núcleos de condensación para la formación de nubes. La existencia de estos «puentes de oxígeno» permite que compuestos orgánicos simples se transformen en estructuras químicas complejas con la capacidad de modificar el albedo terrestre y, por ende, influir en la temperatura global.
Esta molécula posee un potencial de oxidación muy superior al oxígeno convencional, acelerando la degradación de contaminantes y la transformación de compuestos biogénicos. Al operar en una escala de milisegundos, los tetróxidos pueden transportar potencial oxidativo a distancias cortas antes de descomponerse. Esta «oxidación oscura» —que no depende directamente de la luz solar inmediata una vez formado el radical— obliga a una reevaluación de los modelos de química atmosférica.
De la atmósfera al cuerpo humano
El descubrimiento del tetróxido no es solo un logro académico. Estas moléculas son las responsables de generar oxígeno singlete, una forma «excitada» de oxígeno que actúa como un bisturí químico.
En la atmósfera: Ayudan a limpiar el aire de contaminantes, pero también participan en la formación de aerosoles que afectan al clima. En medicina: El mecanismo de Russell es vital para entender el estrés oxidativo y desarrollar nuevas terapias contra el cáncer, donde estas moléculas atacan selectivamente a las células malignas.
Sorprendentemente, el estudio revela que estos tetróxidos son mucho más estables en el aire de lo que se pensaba, lo que significa que están a nuestro alrededor —y dentro de nosotros— en cada momento, dirigiendo silenciosamente el baile de la combustión y la vida.
Con información de Science Advances.
