Astrônomos descobrem moléculas complexas de carbono no espaço interestelar: WebCuriosos

Uma equipe liderada por pesquisadores do MIT, nos Estados Unidos, descobriu grandes moléculas contendo carbono em uma distante nuvem interestelar de gás e poeira.

Isto é emocionante para aqueles de nós que mantêm listas de moléculas interestelares conhecidas na esperança de que possamos descobrir como a vida surgiu no Universo.

Mas é mais do que apenas mais uma molécula para a coleção. O resultado, relatado hoje no jornal Ciênciamostra que moléculas orgânicas complexas (com carbono e hidrogénio) provavelmente existiram na nuvem de gás fria e escura que deu origem ao nosso Sistema Solar.

Além disso, as moléculas mantiveram-se unidas até depois da formação da Terra. Isto é importante para a nossa compreensão das primeiras origens da vida no nosso planeta.

Difícil de destruir, difícil de detectar

A molécula em questão é chamada de pireno, um hidrocarboneto aromático policíclico ou PAH, abreviadamente. O nome complicado diz-nos que estas moléculas são feitas de anéis de átomos de carbono.

A química do carbono é a espinha dorsal da vida na Terra. Há muito se sabe que os PAHs são abundantes no meio interestelar, então eles aparecem com destaque nas teorias de como surgiu a vida baseada no carbono na Terra.

Sabemos que existem muitos grandes PAHs no espaço porque os astrofísicos detectaram sinais deles na luz visível e infravermelha. Mas não sabíamos quais PAHs poderiam ser em particular.

O pireno é agora o maior PAH detectado no espaço, embora seja conhecido como um PAH “pequeno” ou simples, com 26 átomos. Durante muito tempo pensou-se que tais moléculas não conseguiriam sobreviver ao ambiente hostil da formação estelar, quando tudo era banhado pela radiação dos sóis recém-nascidos, destruindo moléculas complexas.

Na verdade, já se pensou que moléculas com mais de dois átomos não poderiam existir no espaço por esta razão, até que eles foram realmente encontrados. Além disso, modelos químicos mostram que o pireno é muito difícil de destruir uma vez formado.

No ano passado, cientistas relataram que encontraram grandes quantidades de pireno em amostras do asteróide Ryugu em nosso próprio Sistema Solar. Eles argumentaram que pelo menos parte dela deve ter vindo da nuvem interestelar fria que antecedeu o nosso Sistema Solar.

Então, por que não olhar para outra nuvem interestelar fria para encontrar alguma? O problema para os astrofísicos é que não temos as ferramentas para detectar o pireno diretamente – ele é invisível para os radiotelescópios.

Usando um rastreador

A molécula que a equipe detectou é chamada de 1-cianopireno, o que chamamos de “traçador” do pireno. É formado a partir do pireno interagindo com o cianeto, comum no espaço interestelar.

Os pesquisadores usaram o Telescópio Green Bank na Virgínia Ocidental para observar a nuvem molecular de Touro ou TMC-1, na constelação de Touro. Ao contrário do próprio pireno, o 1-cianopireno pode ser detectado por radiotelescópios. Isto ocorre porque as moléculas de 1-cianopireno atuam como pequenos emissores de ondas de rádio – versões minúsculas de estações de rádio terrestres.

Como os cientistas conhecem as proporções do 1-cianopireno em comparação com o pireno, podem então estimar a quantidade de pireno na nuvem interestelar.

A quantidade de pireno que encontraram foi significativa. É importante ressaltar que esta descoberta na nuvem molecular de Taurus sugere que existe muito pireno nas nuvens moleculares frias e escuras que formam estrelas e sistemas solares.

O complexo nascimento da vida

Estamos gradualmente construindo uma imagem de como a vida na Terra evoluiu. Esta imagem nos diz que a vida veio do espaço – bem, pelo menos a complexa vida orgânica e pré-biológica moléculas necessárias para formar a vida.

O facto de o pireno sobreviver às duras condições associadas ao nascimento das estrelas, como mostram as descobertas de Ryugu, é uma parte importante desta história.

A vida simples – consistindo numa única célula – apareceu no registo fóssil da Terra quase imediatamente (em termos geológicos e astronómicos) depois de a superfície do planeta ter arrefecido o suficiente para não vaporizar moléculas complexas. Isso aconteceu há mais de 3,7 bilhões de anos na história de aproximadamente 4,5 bilhões de anos da Terra.

Para que organismos simples apareçam tão rapidamente no registo fóssil, simplesmente não há tempo suficiente para a química começar com meras moléculas simples de dois ou três átomos.

A nova descoberta de 1-cianopireno na nuvem molecular de Taurus mostra que moléculas complexas poderiam de facto sobreviver às duras condições de formação do nosso Sistema Solar. Como resultado, o pireno estava disponível para formar a espinha dorsal da vida baseada no carbono quando surgiu na Terra primitiva, há cerca de 3,7 mil milhões de anos.

Esta descoberta também está ligada a outra descoberta importante da última década – a primeira molécula quiral no meio interestelar, o óxido de propileno. Precisamos de moléculas quirais para fazer a evolução de formas de vida simples funcionar na superfície da Terra primitiva.

Até agora, as nossas teorias de que as moléculas que originaram a vida primitiva na Terra vieram do espaço parecem boas.

Maria CunninghamProfessor Honorário Sênior, Escola de Física, UNSW Sydney

Este artigo foi republicado de A conversa sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.