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Cientistas do Japão e da NASA confirmaram a presença em meteoritos de uma molécula orgânica chave que pode ter sido usada para construir outras moléculas orgânicas, incluindo algumas usadas pela vida. A descoberta valida teorias de formação de compostos orgânicos em ambientes extraterrestres.
A química da vida gira em torno de compostos orgânicos, moléculas contendo carbono e hidrogênio, que também podem incluir oxigênio, nitrogênio e outros elementos. Embora comumente associadas à vida, as moléculas orgânicas também podem ser criadas por processos não biológicos e não são necessariamente indicadores de vida. Um mistério duradouro a respeito da origem da vida é como a biologia pode ter surgido de processos químicos não biológicos, chamados de química pré-biótica. Moléculas orgânicas de meteoritos podem ser uma das fontes de compostos orgânicos que levaram ao surgimento de vida na Terra.
O professor associado Yasuhiro Oba da Universidade de Hokkaido, no Japão, liderou uma equipe internacional de pesquisadores que descobriu a presença de uma molécula orgânica prebiótica chamada hexametilenotetramina (HMT) em três diferentes meteoritos ricos em carbono. A descoberta valida modelos e teorias que propõem o HMT como uma molécula importante na formação de compostos orgânicos em ambientes interestelares.
“O HMT é a peça-chave de um quebra-cabeça que desenha um quadro completo da evolução química no espaço”, disse Oba, principal autor de um artigo sobre a pesquisa publicado em 7 de dezembro na revista Nature Communications.“Para explicar a formação de moléculas orgânicas meteoríticas, como aminoácidos e açúcares, duas moléculas facilmente vaporizadas (voláteis), formaldeído e amônia, são necessárias nos asteróides, os corpos pais de muitos meteoritos. No entanto, uma vez que eles são facilmente perdidos de ambientes asteroidais devido à sua alta volatilidade, os cientistas questionam como poderia estar disponível o suficiente para construir as moléculas orgânicas meteoríticas que estão sendo encontradas. O HMT não vaporiza nem mesmo à temperatura ambiente e pode produzir as duas moléculas se for aquecido com água líquida dentro dos asteróides. Encontrar HMT em meteoritos confirma a hipótese de que é uma fonte estável de amônia e formaldeído em asteróides. ”
No início da história do sistema solar, muitos asteróides poderiam ter sido aquecidos por colisões ou decomposição de elementos radioativos. Se alguns asteróides estivessem quentes o suficiente e tivessem água líquida, o HMT poderia ter se decomposto para fornecer blocos de construção como formaldeído e amônia que, por sua vez, reagiram para formar outras moléculas biológicas importantes que foram encontradas em meteoritos, incluindo aminoácidos. Alguns tipos de aminoácidos são usados pela vida para fazer proteínas, que são usadas para construir estruturas como cabelo e unhas, ou para acelerar ou regular reações químicas.
"Esses resultados lançam luz sobre as várias maneiras pelas quais os aminoácidos podem se formar em ambientes extraterrestres", disse Jason Dworkin , co-autor do artigo no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. “Isso pode ser explorado mais detalhadamente ao comparar as amostras das missões Hayabusa2 do Japão e da NASA OSIRIS-REx . Essas espaçonaves coletaram material de asteróides com o que parecem ser diferentes histórias de água líquida. Se houver uma missão para retornar uma amostra do núcleo de um cometa algum dia, talvez possamos ver se há uma conexão entre HMT em cometas e asteróides. ”
Embora a diversidade de compostos orgânicos em meteoritos seja bem documentada, muitas questões permanecem sobre os processos pelos quais esses compostos foram formados. Os meteoritos mais importantes nessa área de pesquisa são os condritos carbonáceos, meteoritos rochosos que contêm altas porcentagens de água e compostos orgânicos. Modelos experimentais têm mostrado que uma combinação de água, amônia e metanol, quando submetidos a condições fotoquímicas e térmicas comuns em ambientes extraterrestres, dão origem a uma série de compostos orgânicos, dos quais o mais comum é o HMT. O gelo interestelar é rico em metanol. Hipoteticamente, o HMT deveria ser comum em materiais extraterrestres contendo água, mas, até este estudo, não havia sido detectado.
É provável que o HMT se quebre quando exposto a processos comumente usados na análise de compostos orgânicos em meteoritos e, portanto, pode não ter sido detectado em outros estudos, embora estivesse presente. Os cientistas desenvolveram um método que extraía especificamente o HMT de meteoritos com o mínimo de degradação. Este método permitiu que isolassem quantidades significativas de HMT e derivados de HMT dos meteoritos Murchison, Murray e Tagish Lake.
Como a Terra tem vida abundante, os pesquisadores precisavam ter certeza de que o HMT encontrado nos meteoritos era de fato extraterrestre, e não apenas por contaminação por vida terrestre. “O fragmento de Murchison usado neste estudo era do Chicago Field Museum que havia sido armazenado por muitos anos dentro de um recipiente lacrado e é o pedaço de Murchison menos contaminado e mais puro que já estudamos para aminoácidos, o que nos dá mais confiança de que o HMT detectado neste meteorito é, na verdade, de origem extraterrestre ”, disse Daniel Glavin, da NASA Goddard, co-autor do estudo.
Este trabalho foi apoiado pela Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência (JSPS) KAKENHI (JP15H05749, JP16H04083, JP17H04862, JP20H00202), o Instituto Nacional de Aeronáutica e Administração Espacial (NASA), através do Goddard Center for Astrobiology (13-13NAI7-0032 ), Programa de Financiamento para Cientistas Internos da Divisão de Ciência Planetária da NASA por meio do pacote de trabalho Fundamental Laboratory Research (FLaRe) no Goddard Space Flight Center da NASA e a Simons Foundation (prêmio SCOL 302497).
Yasuhiro Oba faz parte do Astrophysical Chemistry / Ice & Planetary Science Group no Institute of Low Temperature Science, onde estuda a evolução química de compostos em escalas de nuvens moleculares a sistemas planetários.
Fonte: NASA / Editor: Bill Steigerwald /19-12-2020
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HélioR.M.Cabral (Economista,
Escritor e Divulgador de conteúdos da
Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso de
Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina
(UFSC).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Membro da Society for
Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA
(National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa
do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´sRadiant Energy System) administrado pela NASA.A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
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