Os astrofísicos sabem que o ferro (símbolo químico: Fe) é um dos elementos mais abundantes no universo, depois de elementos leves como hidrogênio, carbono e oxigênio. O ferro é mais comumente encontrado na forma gasosa em estrelas como o Sol, e de forma mais condensada em planetas como a Terra.
O ferro em ambientes interestelares também deve ser comum, mas os astrofísicos detectam apenas baixos níveis do tipo gasoso. Isso implica que o ferro ausente existe em algum tipo de forma sólida ou estado molecular, mas identificar seu esconderijo permanece indefinido por décadas.
Uma equipe de cosmochemists na Arizona State University, com o apoio do W.M. Keck Foundation, agora afirma que o mistério é mais simples do que parece. O ferro não está realmente faltando, dizem eles. Em vez disso, está se escondendo à vista de todos. O ferro combinou-se com moléculas de carbono para formar cadeias moleculares chamadas pseudocar- binas de ferro. Os espectros dessas cadeias são idênticos às cadeias muito mais comuns de moléculas de carbono, há muito conhecidas como abundantes no espaço interestelar.
O trabalho da equipe foi publicado no final de junho no Astrophysical Journal.
“Estamos propondo uma nova classe de moléculas que provavelmente serão difundidas no meio interestelar”, disse Pilarasetty Tarakeshwar, professor associado de pesquisa na Escola de Ciências Moleculares da ASU. Seus co-autores, Peter Buseck e Frank Timmes, estão ambos na Escola da Terra e Exploração Espacial da ASU; Buseck, um professor de regentes da ASU, também está na Escola de Ciências Moleculares com Tarakeshwar.
A equipe examinou como aglomerados contendo apenas alguns átomos de ferro metálico podem se unir a cadeias de moléculas de carbono para produzir moléculas que combinam ambos os elementos.
Evidências recentes obtidas de poeira e meteoritos indicam a ocorrência generalizada de aglomerados de átomos de ferro no cosmos. Nas temperaturas extremamente frias do espaço interestelar, esses aglomerados de ferro agem como partículas de congelamento profundo, permitindo que cadeias de carbono de vários comprimentos se colem a elas, produzindo moléculas diferentes daquelas que podem ocorrer com a fase gasosa do ferro.
Segundo Tarakeshwar, “calculamos como seriam os espectros dessas moléculas e descobrimos que elas têm assinaturas espectroscópicas quase idênticas às moléculas de cadeias de carbono sem nenhum ferro”. Ele acrescentou que, por causa disso, “observações astrofísicas anteriores poderiam ter negligenciado essas moléculas de carbono mais ferro”.
Isso significa, dizem os pesquisadores, que o ferro ausente no meio interestelar está realmente à vista, mas disfarçado de moléculas de cadeia de carbono comuns.
O novo trabalho também pode resolver outro enigma de longa data. Correntes de carbono com mais de nove átomos são instáveis, explica a equipe. No entanto, as observações detectaram moléculas de carbono mais complexas no espaço interestelar. Como a natureza constrói essas moléculas complexas de carbono a partir de moléculas de carbono mais simples tem sido um mistério por muitos anos.
Buseck explicou: “Cadeias de carbono mais longas são estabilizadas pela adição de clusters de ferro”. Isso abre um novo caminho para a construção de moléculas mais complexas no espaço, como os hidrocarbonetos poliaromáticos, dos quais o naftaleno é um exemplo familiar, sendo o principal ingrediente das bolas de naftalina.
Timmes disse: “Nosso trabalho fornece novos insights sobre a ponte entre as moléculas contendo nove ou menos átomos de carbono e moléculas complexas, como C60 buckminsterfullerene, mais conhecido como ‘buckyballs’.”
Publicado em 09/07/2019
Artigo original: https://phys.org/news/2019-07-interstellar-iron-isnt-plain-sight.html
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