As últimas observações do Telescópio Espacial James Webb de moléculas de gelo ajudarão os cientistas a entender como os planetas habitáveis se formam.
Cientistas usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST) observaram e mediram o gelo mais frio nas regiões mais profundas de uma nuvem molecular interestelar até o momento. As moléculas congeladas mediram menos 440 graus Fahrenheit (menos 263 graus Celsius), de acordo com uma nova pesquisa publicada em 23 de janeiro na revista Nature Astronomy .
Nuvens moleculares, formadas por moléculas congeladas, gases e partículas de poeira, servem como local de nascimento de estrelas e planetas – incluindo planetas habitáveis, como o nosso. Nesta última pesquisa, uma equipe de cientistas usou a câmera infravermelha do James Webb para investigar uma nuvem molecular chamada Chameleon I, a cerca de 500 anos-luz da Terra.
Dentro da nuvem escura e fria, a equipe identificou moléculas congeladas como enxofre carbonílico, amônia, metano, metanol e muito mais. Essas moléculas algum dia farão parte do núcleo quente de uma estrela em crescimento e possivelmente parte de futuros exoplanetas, de acordo com os pesquisadores. Eles também contêm os blocos de construção dos mundos habitáveis: carbono, oxigênio, hidrogênio, nitrogênio e enxofre, um coquetel molecular conhecido como COHNS.
“Nossos resultados fornecem informações sobre o estágio inicial de química escura da formação de gelo nos grãos de poeira interestelar que se transformarão em seixos de tamanho centimétrico a partir dos quais os planetas se formam”, disse a principal autora do estudo, Melissa McClure. astrônomo do Observatório de Leiden, na Holanda, disse em um comunicado .
Um berçário empoeirado
Estrelas e planetas se formam dentro de nuvens moleculares como o Camaleão I. Ao longo de milhões de anos, os gases, gelo e poeira colapsam em estruturas mais massivas. Algumas dessas estruturas aquecem para se tornar os núcleos de estrelas jovens. À medida que as estrelas crescem, elas arrastam cada vez mais material e ficam cada vez mais quentes. Depois que uma estrela se forma, o gás restante e a poeira ao seu redor formam um disco. Mais uma vez, essa matéria começa a colidir, grudando e eventualmente formando corpos maiores. Um dia, esses aglomerados podem se tornar planetas. Mesmo os habitáveis como o nosso.
“Estas observações abrem uma nova janela sobre os caminhos de formação para as moléculas simples e complexas que são necessárias para fazer os blocos de construção da vida”, disse McClure no comunicado.
O James Webb enviou suas primeiras imagens em julho de 2022, e os cientistas estão atualmente usando os instrumentos do telescópio de US$ 10 bilhões para demonstrar que tipos de medições são possíveis. Para identificar as moléculas dentro do Chameleon I, os pesquisadores usaram a luz das estrelas situadas além da nuvem molecular. À medida que a luz brilha em nossa direção, ela é absorvida de maneira característica pela poeira e moléculas dentro da nuvem. Esses padrões de absorção podem então ser comparados a padrões conhecidos determinados em laboratório.
A equipe também encontrou moléculas mais complexas que não podem identificar especificamente. Mas a descoberta prova que moléculas complexas se formam em nuvens moleculares antes de serem usadas por estrelas em crescimento.
“Nossa identificação de moléculas orgânicas complexas, como metanol e potencialmente etanol, também sugere que os muitos sistemas estelares e planetários que se desenvolvem nesta nuvem em particular herdarão moléculas em um estado químico bastante avançado”, disse Will Rocha, coautor do estudo. ), um astrônomo do Observatório de Leiden, disse no comunicado. ”
Embora a equipe tenha ficado emocionada ao observar o COHNS dentro da sopa molecular fria, eles não encontraram uma concentração tão alta de moléculas quanto esperavam em uma nuvem densa como a Camaleão I. Como um mundo habitável como o nosso adquiriu seu COHNS gelado é ainda é uma grande questão entre os astrônomos. Uma teoria é que os COHNS foram entregues à Terra por meio de colisões com cometas e asteróides gelados.
“Este é apenas o primeiro de uma série de instantâneos espectrais que obteremos para ver como os gelos evoluem desde sua síntese inicial até as regiões de formação de cometas dos discos protoplanetários”, disse McClure no comunicado. “Isso nos dirá qual mistura de gelo – e, portanto, quais elementos – pode eventualmente ser entregue às superfícies de exoplanetas terrestres ou incorporado nas atmosferas de planetas gigantes de gás ou gelo”.
Publicado em 30/01/2023 06h04
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