A origem da vida na Terra é um tópico que despertou a curiosidade humana, provavelmente antes do início da história registrada.
Mas como a matéria orgânica que constitui as formas de vida chegou ao nosso planeta? Embora isso ainda seja um assunto de debate entre estudiosos e profissionais em campos relacionados, uma abordagem para responder a essa pergunta envolve encontrar e estudar moléculas orgânicas complexas (COMs) no espaço sideral.
Muitos cientistas relataram a descoberta de todos os tipos de COMs em nuvens moleculares – regiões gigantescas do espaço interestelar que contêm vários tipos de gases. Isso geralmente é feito usando radiotelescópios, que medem e registram ondas de radiofrequência para fornecer um perfil de frequência da radiação que chega, chamado espectro. As moléculas no espaço geralmente estão girando em várias direções e emitem ou absorvem ondas de rádio em frequências muito específicas quando sua velocidade de rotação muda. Os modelos atuais de física e química nos permitem aproximar a composição para o que um radiotelescópio é apontado, por meio da análise da intensidade da radiação incidente nessas frequências.
Em um estudo recente publicado no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, o Dr. Mitsunori Araki da Tokyo University of Science, juntamente com outros cientistas de todo o Japão, abordou uma questão difícil na busca de COMs interestelares: como podemos afirmar a presença de COMs nas regiões menos densas das nuvens moleculares? Como as moléculas no espaço são principalmente energizadas por colisões com moléculas de hidrogênio, os COMs nas regiões de baixa densidade das nuvens moleculares emitem menos ondas de rádio, tornando difícil para nós detectá-las. No entanto, o Dr. Araki e sua equipe adotaram uma abordagem diferente com base em uma molécula orgânica especial chamada acetonitrila (CH3CN).
O acetonitrilo é uma molécula alongada que tem duas formas independentes de rotação: em torno de seu eixo longo, como um pião, ou como se fosse um lápis girando em torno do seu polegar. Este último tipo de rotação tende a desacelerar espontaneamente devido à emissão de ondas de rádio e, nas regiões de baixa densidade das nuvens moleculares, torna-se naturalmente menos energético ou “frio”.
Em contraste, o outro tipo de rotação não emite radiação e, portanto, permanece ativo sem desacelerar. Este comportamento particular da molécula de acetonitrila foi a base na qual o Dr. Araki e sua equipe conseguiram detectá-la. Ele explica: “Em regiões de baixa densidade de nuvens moleculares, a proporção de moléculas de acetonitrila girando como um pião deveria ser maior. Assim, pode-se inferir que um estado extremo em que muitas delas estariam girando dessa forma deveria existem. Nossa equipe de pesquisa foi, no entanto, a primeira a prever sua existência, selecionar corpos astronômicos que pudessem ser observados e realmente começar a exploração. ”
Em vez de buscar emissões de ondas de rádio, eles se concentraram na absorção das ondas de rádio. O estado “frio” da região de baixa densidade, se povoada por moléculas de acetonitrila, deve ter um efeito previsível sobre a radiação que se origina em corpos celestes como estrelas e passa por eles. Em outras palavras, o espectro de um corpo radiante que percebemos na Terra como estando “atrás” de uma região de baixa densidade seria filtrado por moléculas de acetonitrila girando como um topo de maneira calculável, antes de atingir nosso telescópio na Terra.
Portanto, o Dr. Araki e sua equipe tiveram que selecionar cuidadosamente os corpos radiantes que poderiam ser usados como uma “luz de fundo” apropriada para ver se a sombra de acetonitrila “fria” aparecia no espectro medido. Para tanto, eles usaram o radiotelescópio de 45 m do Observatório de Rádio Nobeyama, no Japão, para explorar esse efeito em uma região de baixa densidade em torno da “nuvem molecular de Sagitário Sgr B2 (M)”, uma das maiores nuvens moleculares do vizinhança do centro de nossa galáxia.
Após cuidadosa análise dos espectros medidos, os cientistas concluíram que a região analisada era rica em moléculas de acetonitrila girando como um pião; a proporção de moléculas girando dessa maneira foi na verdade a maior já registrada. Empolgado com os resultados, o Dr. Araki comenta: “Ao considerar o comportamento especial do acetonitrila, sua quantidade na região de baixa densidade em torno de Sgr B2 (M) pode ser determinada com precisão. Porque o acetonitrila é um COM representativo no espaço, sabendo sua quantidade e distribuição através do espaço pode nos ajudar a investigar melhor a distribuição geral da matéria orgânica. ”
Em última análise, este estudo pode não apenas nos dar algumas pistas sobre a origem das moléculas que nos conformam, mas também servir como dados para a época em que os humanos conseguem se aventurar fora do sistema solar.
Publicado em 27/08/2020 05h22
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