Los cometas son bolas de hielo de agua, polvo y gases diversos congelados que se formaron en el disco primigenio de material que dio origen a nuestro sistema solar y es posible que en otros sitemas extrasolares otros cometas hayan tenido su origen de una forma parecida.
Los cometas nos cuentan la historia química del propio sistema solar. Su composición general incluye agua, monóxido y dióxido de carbono, monóxido de azufre, metano y otros volátiles, combinados con silicatos, sulfuros y metales, así como con una fracción importante de materiales con estructuras moleculares más complejas y ricas en carbono. La diversidad de compuestos presentes en cometas como 1P/Halley, 81P/Wild 2, 103P/Hartley 2 y 67P/Churyumov–Gerasimenko, que han sido estudiados de cerca por algunas misiones espaciales, ha permitido reconocer que no son objetos químicos simples, sino reservorios de moléculas fundamentales para comprender el origen de la materia orgánica prebiótica.
En el caso de 1P/Halley, las sondas Giotto de la Agencia Espacial Europea (ESA) y del programa ruso Vega, en 1986, realizaron los primeros análisis in situ de su atmósfera cometaria (también llamada coma) mostrando la presencia de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, el grupo llamado ‘CHON’; y la detección indirecta de compuestos orgánicos llamados hidrocarburos aromáticos simples, como el benceno, un compuesto de aroma dulce que también se encuentra en el petróleo y la gasolina. En 2006, la misión Stardust de la NASA recuperó partículas de polvo del cometa 81P/Wild 2, las cuales fueron analizadas en la Tierra con la técnica de espectrometría de masas de alta resolución, que mide las masas de los átomos de una muestra con la cual fue posible identificar compuestos orgánicos a base de nitrógeno o nitrogenados como la glicina, el aminoácido más sencillo. Los aminoácidos son moléculas constructoras de proteínas.
En 2010, la misión EPOXI de la NASA analizó la radiación emitida por el cometa 103P/Hartley2 mediante espectroscopía infrarroja, mostrando que su coma era heterogénea, con algunas zonas dominadas por el agua y otras por el dióxido de carbono y acompañadas de moléculas orgánicas.
El caso más paradigmático ha sido el del cometa 67P, estudiado extensamente por la nave Rosetta y su módulo de aterrizaje Philae, una misión de la ESA. Dos de sus instrumentos, ROSINA y COSAC, ambos espectrómetros, analizaron la composición de los gases cometarios revelando una mezcla de 16 compuestos orgánicos, entre ellos, muchos ricos en carbono y nitrógeno, algunos de ellos, nunca antes detectados en cometas como el isocianato de metilo, la acetona, el propionaldehído y la acetamida, todos éstos compuestos tóxicos y corrosivos que se usan en la Tierra en la industria química, en algunos casos, como disolvertes y pesticidas.
También en el 67P se detectó glicina, junto con aminas, compuestos orgánicos de olor muy intenso, por ejemplo olor a pescado, además de moléculas portadoras de fósforo, un elemento indispensable en la bioquímica terrestre por su papel en los ácidos nucleicos ADN y ARN y membranas celulares. Aún más, la variedad de compuestos detectados por Rosetta llevó a establecer la coexistecia entre moléculas ligeras, volátiles, compuestos aromáticos pesados, alcoholes y largas cadenas carbonadas.
Los hallazgos obtenidos muestran que los cometas contienen tanto moléculas simples como compuestos orgánicos complejos, reforzando la hipótesis de que estos aminoácidos son parte integral de la química cometaria y no resultado de contaminación terrestre.
Estos hallazgos también indican que las moléculas más complejas podrían haberse formado mucho antes que el sistema solar a partir de reacciones en hielos de especies simples como el cianuro de hidrógeno o HCN, el metano o CH₄, el amoníaco o NH₃ y el formaldeído o H₂CO, que reaccionaron bajo el efecto de la radiación ultravioleta y la radiación cósmica del espacio interestelar para producir moléculas más complejas, incluyendo a los aminoácidos. Una vez incorporados en el núcleo cometario en las primera etapas del sistema solar, estos compuestos pudieron preservarse durante miles de millones de años, siendo liberados de nuevo al espacio al sublimarse los hielos cometarios en los períodos de acercamiento al Sol.
