Baseando-se nas observações do telescópio Atacama Large Millimeter / submillimeter Array no Chile - conhecido como ALMA - as descobertas oferecem aos astrônomos uma maior compreensão dos mecanismos responsáveis pela formação de moléculas orgânicas no espaço, no início da formação do planeta.
A variedade de moléculas orgânicas identificadas também levanta uma questão importante para os astrônomos: quão comum é a herança química desses discos? Como os discos ao redor de estrelas jovens são conhecidos por serem os locais da futura formação de planetas, é fundamental compreender seu potencial pré-biótico. As descobertas do Laboratório de Formação de Estrelas e Planetas do Grupo RIKEN para Pesquisa Pioneira do Japão foram publicadas em 23 de março pela American Astronomical Society no Astrophysical Journal .
"Esta pesquisa vai nos ajudar a testar nosso conhecimento atual sobre a evolução química em curso nos discos de estrelas recém-formadas", disse Yao-Lun Yang, principal autor do artigo e pós-doutorado em Origins pela Virginia Initiative on Cosmic Origins, baseado no Departamento de Astronomia da UVA. Yang foi bolsista da Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência no RIKEN, um instituto nacional de pesquisa científica do Japão, quando começou a trabalhar no projeto com outros pesquisadores afiliados ao RIKEN, à Universidade de Tóquio, ao Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble da França , e outras instituições.
"Nós pesquisamos a composição química do material de onde esses discos e planetas protoplanetários crescem, e o que achamos bastante interessante foi a gama de moléculas complexas que observamos", disse Yang. "Mesmo onde observamos uma ampla gama de quantidades totais de moléculas orgânicas específicas, ainda encontramos um padrão químico semelhante entre as diferentes regiões que estudamos".
Estudo da nuvem molecular Perseus
As estrelas se formam a partir de nuvens interestelares, que consistem em gás e poeira, por meio da contração gravitacional. Essas estrelas jovens são rodeadas por discos, que têm o potencial de evoluir para sistemas planetários. Identificar a composição química inicial desses discos em formação pode oferecer pistas sobre as origens de planetas como a Terra, disse Yang.
A pesquisa baseada em RIKEN focou em 50 fontes embutidas na nuvem molecular Perseus, que contém jovens protoestrelas com discos protoplanetários se formando ao redor delas. Mesmo com a potência do telescópio ALMA, demorou mais de três anos, ao longo de vários projetos, para concluir o levantamento. Ao observar a emissão emitida por moléculas em frequências específicas, a equipe estudou a quantidade de metanol, acetonitrila, formato de metila, éter dimetílico e compostos orgânicos maiores - uma pesquisa sem precedentes de moléculas orgânicas "complexas" em uma grande amostra de estrelas jovens do tipo solar .
De acordo com a pesquisa, 58% das fontes continham grandes moléculas orgânicas, enquanto 42% das fontes não exibiam nenhum sinal delas. Surpreendentemente, a quantidade total de qualquer molécula medida mostrou uma grande variedade, mais de 100 vezes a diferença, mesmo para estrelas semelhantes. Algumas fontes provaram ser ricas em moléculas orgânicas , mesmo que tivessem relativamente pouco material ao redor da protoestrela. Outros apresentavam poucas propriedades orgânicas, apesar da grande quantidade de material ao redor da proto-estrela. No entanto, as quantidades relativas eram notavelmente semelhantes.
O fato de alguns sistemas terem substancialmente mais ou menos conteúdo orgânico total sugere que a história evolutiva do ambiente local pode ter um impacto crítico na composição molecular dos sistemas planetários resultantes. Embora os padrões químicos entre os sistemas pareçam ser relativamente semelhantes, alguns discos podem "ter sorte" com mais riqueza orgânica em comparação com outros.
Esperançosamente, tais questões serão respondidas no futuro por meio de esforços para acompanhar o reservatório orgânico ao longo do tempo, expandindo as pesquisas para sistemas ainda mais jovens ou muito mais antigos, disse Yang.
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