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Ingrediente chave para a vida descoberto inusitadamente por astrônomos

Ingrediente-chave para a vida descoberto inusitadamente por astrônomos

Gerar vida a partir de uma sopa orgânica é um negócio complicado. Você precisa de um monte de ingredientes, todos juntos no mesmo lugar, nas condições certas.

Embora as condições precisas ainda sejam uma questão de debate, temos uma ideia decente de quais itens da tabela periódica são necessários.

Um ingrediente crítico – o fósforo – acaba de ser encontrado nos arredores da Via Láctea; um dos últimos lugares que os cientistas esperavam vê-lo. Isso ocorre porque os tipos de estrelas enormes responsáveis ​​pela criação do fósforo geralmente não são encontrados por aí.

“Para produzir fósforo, é necessário algum tipo de evento violento”, diz a astrônoma e química Lucy Ziurys, da Universidade Estadual do Arizona e do Observatório Steward. “Pensa-se que o fósforo é criado em explosões de supernovas e, para isso, é necessária uma estrela que tenha pelo menos 20 vezes a massa do Sol.”

O mesmo acontece com a sabedoria convencional, de qualquer maneira. A descoberta de fósforo longe de quaisquer estrelas massivas ou remanescentes de supernovas sugere que pode haver algum outro meio de forjar o elemento crucial para a vida.

Quase todos os elementos que você vê ao seu redor são feitos de estrelas. Quando os primeiros átomos do Universo se solidificaram a partir do plasma primordial, assumiram predominantemente a forma de hidrogênio e um pouco de hélio; todas as outras coisas não surgiram até que as estrelas surgissem. Esses orbes brilhantes de fogo e fúria são mais do que luzes na escuridão aveludada; eles são máquinas de esmagar átomos, fundindo elementos em seus núcleos para construir outros mais pesados.

Mas os elementos que uma estrela produz dependem da sua massa. Estrelas do tamanho do nosso Sol e menores podem facilitar reações de fusão que constroem elementos leves como o lítio e o berílio à medida que fundem o hidrogênio e o hélio. Outra forma de fusão pode ocorrer em estrelas muito maiores, o que pode resultar em elementos como oxigênio e nitrogênio.

O fósforo não está em nenhuma das cadeias de fusão estelar; mas uma forma conhecida de sua formação é durante explosões de supernovas.

Há outro benefício nas explosões de supernovas, que só acontecem com estrelas de grande massa: elas lançam elementos para o espaço, semeando o meio interestelar com ingredientes pesados ​​que são absorvidos por novas gerações de estrelas e outros objetos, como cometas e planetas.

Mas estrelas massivas só podem formar-se em regiões onde existe material suficiente para as alimentar. A matéria fica mais esparsa quanto mais longe você se afasta do centro da galáxia, então não se espera que estrelas massivas sejam capazes de se formar nos arredores. Isso torna a descoberta de fósforo em uma nuvem conhecida como WB89-621, a cerca de 74.000 anos-luz do coração da Via Láctea, um grande quebra-cabeça.

Uma ilustração de cima para baixo da Via Láctea. (NASA/JPL-Caltech/ESO/R. Hurt)

“O fósforo que detectamos está nos limites da galáxia, onde não deveria estar”, diz a química Lilia Koelemay, da Universidade Estadual do Arizona. “E isso significa que deve haver alguma outra maneira de criar o fósforo.”

Existem duas explicações principais. Uma delas é a fonte galáctica. Este é um modelo que propõe que os elementos sejam transportados das regiões internas da galáxia para as regiões externas por explosões de supernovas que expelem material do disco galáctico para o halo, onde esfria e volta a chover.

Isto é improvável, dizem os pesquisadores; há poucas evidências observacionais de fontes galácticas e, de qualquer maneira, elas não transportariam o material para muito longe.

Mas há outra possibilidade. Há alguns anos, os astrônomos descobriram que estrelas menos massivas também poderiam produzir fósforo. Não numa explosão, mas na região em torno do seu núcleo através de um processo conhecido como captura de nêutrons. Lá, isótopos de silício poderiam capturar nêutrons extras para formar fósforo.

A descoberta de fósforo longe da fonte de qualquer supernova sugere que este modelo pode estar no caminho certo.

E esta é uma notícia realmente entusiasmante, porque o fósforo é o último dos chamados elementos NCHOPS – azoto, carbono, hidrogênio, oxigênio, fósforo e enxofre – a ser identificado na periferia galáctica.

“Para que um planeta seja habitável à vida como a conhecemos, é necessário ter todos os elementos NCHOPS, e a sua presença define a zona galáctica habitável”, diz Ziurys. “Com a nossa descoberta do fósforo, todos eles foram agora encontrados nos limites da galáxia, o que estende a zona habitável até aos arredores galácticos.”

Os astrônomos realmente não consideraram a periferia galáctica na busca por vida extra-solar porque pensaram que não havia fósforo suficiente lá fora. Esta descoberta significa que podemos ampliar a pesquisa.

“Esperamos que a detecção de fósforo nos limites da galáxia possa motivar estudos de exoplanetas distantes”, diz a química Katherine Gold, da Universidade Estadual do Arizona.

 

Traduzido por Mateus Lynniker de ScienceAlert

Mateus Lynniker

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