Alguns blocos de construção da vida podem se formar longe de estrelas ou planetas

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Créditos: M. Robberto / NASA / ESA / Space Telescope Science Institute / Hubble Space Telescope.

Por Michelle Starr
Publicado na ScienceAlert

Pelo menos uma molécula prebiótica, um ingrediente para construir a vida, pode se formar no ambiente hostil do espaço interestelar, longe de estrelas e planetas, mostram novas pesquisas.

Pensava-se que o aminoácido glicina – o aminoácido mais simples, sem o qual a vida não pode existir – exigia a irradiação das estrelas para se formar. Mas novos experimentos de laboratório mostram que ele pode se formar por meio do que é conhecido como “química escura”, que ocorre sem irradiação energética.

A glicina foi detectada em alguns lugares interessantes. Parece ter surgido em um meteorito e na atmosfera de Vênus.

De particular interesse é sua presença na atmosfera do Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, sugerindo que a molécula poderia se formar independentemente do Sol ou dos planetas.

Porém, experimentos de laboratório e modelagem sugeriram que a glicina se forma quando o gelo interestelar é imerso em radiação – ultravioleta, cósmica, térmica, raios-X – nos estágios posteriores da formação de estrelas.

Com energias altas o suficiente, a radiação destruiria aminoácidos, então uma equipe de astrônomos liderada pelo astroquímico Sergio Ioppolo, da Queen Mary Universidade de Londres, no Reino Unido, decidiu verificar se haviam meios de formação alternativos.

E eles encontraram um.

“No laboratório”, disse Ioppolo, “fomos capazes de simular as condições em nuvens escuras interestelares, onde partículas de poeira são cobertas por finas camadas de gelo e, posteriormente, processadas pelo impacto de átomos, causando a fragmentação de espécies precursoras e a recombinação de intermediários reativos”.

A pesquisa começou com a metilamina, um precursor de amina da glicina.

Embora não tenhamos evidências da presença de glicina no meio interestelar, os astrônomos encontraram a metilamina – e a metilamina também foi detectada no Cometa 67P/C-G. Em um conjunto independente de experimentos, os pesquisadores mostraram que a metilamina pode se formar sem energia em condições interestelares.

Em seguida, os pesquisadores usaram um gelo enriquecido com metilamina para determinar se a glicina pode se formar em condições semelhantes.

Eles o depositaram na forma de gás em um sistema de ultra-alto vácuo denominado SURFRESIDE2, projetado especificamente para investigar reações de superfície no espaço interestelar. O sistema foi resfriado a uma temperatura interestelar de 13 Kelvin (-260 graus Celsius) para permitir a formação de gelo.

Reações químicas no gelo realmente resultaram na formação de glicina, descobriram os pesquisadores. E esse gelo foi essencial para o processo.

Em seguida, eles usaram modelagem astroquímica para validar suas descobertas. Eles extrapolaram seus resultados experimentais, obtidos no período de apenas um dia, para os milhões de anos que os processos cósmicos podem se estender. E eles descobriram que a glicina deve ser capaz de se formar no espaço interestelar, em quantidades pequenas, mas significativas, com o tempo suficiente.

Não é provável que essas moléculas possam se desenvolver de forma complexa em direção à vida no vácuo congelante do espaço frio.

O que a pesquisa mostra é que a glicina e a metilamina podem se formar no espaço antes que a formação de estrelas (e, subsequentemente, a formação de planetas) comece. O que, por sua vez, significa que há potencialmente muito material molecular prebiótico lá fora, preso no gelo, que, então, acumula-se em meteoritos, cometas, planetesimais e, por fim, planetas.

“Uma vez formada, a glicina também pode se tornar um precursor de outras moléculas orgânicas complexas”, disse Ioppolo.

“Seguindo o mesmo mecanismo, em princípio, outros grupos funcionais podem ser adicionados ao esqueleto da glicina, resultando na formação de outros aminoácidos, como a alanina e a serina em nuvens escuras do espaço. No final, esse rico inventário molecular orgânico é incluído em corpos celestes, como cometas, e entregues a planetas jovens, como aconteceu com nossa Terra e muitos outros planetas”.

A pesquisa foi publicada na Nature Astronomy.