Primeira imagem de molécula-espelho encontrada no espaço interestelar

O óxido de propileno da molécula quiral (suas formas em duas imagens de espelho) é a primeira substância detectada no espaço interestelar.

Por Sid Perkins
Publicado na Science

Uma nova descoberta no espaço interestelar pode explicar um dos maiores mistérios aqui na Terra. Os pesquisadores detectaram a primeira evidência de uma molécula quiral – molécula com duas imagens iguais – no espaço interestelar. A molécula, usada no dia a dia na Terra para fazer plásticos de polietileno, foi encontrada em uma nuvem de gás cerca de 28.000 anos-luz de distância do nosso planeta. E apesar dela não estar diretamente envolvida em reações bioquímicas, ela pode lançar uma luz sobre como as moléculas quirais, que conduziram à vida na Terra, se formaram.

Moléculas, aquelas que são especialmente grandes e complexas, podem vir em formas de imagem de espelho, mesmo que elas tenham a mesma fórmula química. Essas formas, frequentemente, denominadas “canhoto” e “destro”, se comportam fisicamente da mesma forma em termos de fusão, congelamento e absorção de luz. Mas elas podem reagir quimicamente com outras substâncias de maneiras drasticamente diferentes, com uma forma que prontamente combina e a outra que lentamente reage. Por exemplo, enquanto a forma de alguns compostos farmacêuticos serve a um propósito útil, suas imagens de espelho não são reconhecidas pelo corpo – e em alguns casos isso pode até ser prejudicial.

Todos os aminoácidos encontrados em criaturas vivas – os blocos de construção das proteínas – são canhotos. Alguns cientistas acreditam que o traço é a sobra da sopa de moléculas pré-bióticas que foram entregues em nosso planeta por asteroides e cometas nos primeiros anos da Terra. Quando a vida começou, os aminoácidos canhotos foram incorporados nas primeiras células vivas e se tornaram um padrão de ouro para toda a vida subsequente, de acordo com a noção prevalecente. As formas destras não têm utilidade, porque elas não participam de reações bioquímicas. Estudos com alguns meteoritos relevaram que eles contém ambas as formas de variadas moléculas quirais, mas que as formas canhotas, normalmente, são encontradas em maiores concentrações – uma excentricidade que ainda não pode ser completamente explicada.

Ninguém nunca tinha visto uma molécula quiral no espaço interestelar, diz Brett McGuire, um astroquímico do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), em Pasadena. Mas quando ele e seus colegas analisaram através de dados coletados pelos radiotelescópios, eles viram sinais do conhecido óxido de propileno (CH3CHCH2O) em uma grande nuvem de gás perto do centro da Via Láctea. Os sinais incluíam três comprimentos de onda da radiação que tinha sido absorvida pela substância enquanto passavam através da nuvem.

A nuvem, chamada de Sagitário B2 do Norte, situa-se aproximadamente a 28.000 anos-luz de distância, perto do centro da Via Láctea. Tem pouco mais de 3 anos-luz de diâmetro e contém gás suficiente para fazer cerca de 250.000 estrelas do tamanho do nosso Sol. Dados do radiotelescópios sugerem que o óxido de propileno é encontrado em um invólucro do gás para fora do núcleo, provavelmente a uma temperatura de cerca de 5 K (–268°C). Isso se encaixa bem com as estimativas feitas a partir das observações de outros gases na mesma nuvem por outra equipe, diz Brandon Carroll, também um astroquímico da Caltech e co-autor do novo estudo. As observações feitas pela equipe foram relatas hoje na Science e também estão sendo apresentadas em uma reunião da American Astronomical Society, em San Diego, Califórnia.

A descoberta reforça a noção de que essas moléculas complexas podem se formar em grãos de gelo em difusas nuvens de gás e poeira interestelar, como sugerem outros modelos de evolução de sistemas solares. No entanto, as observações da equipe não incluem qualquer informação sobre quais formas de óxido de propileno – destro, canhoto ou ambos – existem em uma nuvem de gás distante. Estudos futuros, tais como aqueles que olham para formas particulares de luz polarizadas que passaram através da nuvem, podem ser capazes de discernir se existe um desequilíbrio entre as formas destras e canhotas. Isso, por sua vez, iria ajudar os cientistas a entender se os desequilíbrios nas proporções de lateralidade da molécula surgem quando as moléculas estão se formando no espaço, ou mais tarde, durante a evolução da vida.

Uma variedade de substâncias, incluindo moléculas portadoras de carbono simples, pensadas para ser os precursores importantes para a vida, foram vistas no espaço interestelar em torno de estrelas próximas. Mas a nova descoberta da equipe oferece “outro passo de complexidade” que sugere que outras substâncias, incluindo moléculas pré-bióticas, podem se formar no espaço interestelar, possivelmente, nas superfícies de pequenos grãos de gelo, diz Tom Millar, um astroquímico da Universidade Queen’s de Belfast, no Reino Unido, que não esteve envolvido no trabalho. Os resultados também abrem desafios para outras equipes para um estudo mais aprofundado sobre como os primeiros ingredientes da vida podem ter se formado, ele observa.

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