Uma equipe liderada por pesquisadores do MIT nos Estados Unidos descobriu grandes moléculas contendo carbono em uma nuvem interestelar distante de gás e poeira. Isso é emocionante para aqueles de nós que mantemos listas de moléculas interestelares conhecidas na esperança de que possamos descobrir como a vida surgiu no universo.
Mas é mais do que apenas mais uma molécula para a coleção. O resultado, relatado hoje no periódico Science, mostra que moléculas orgânicas complexas (com carbono e hidrogênio) provavelmente existiram na nuvem de gás fria e escura que deu origem ao nosso Sistema Solar.
Além disso, as moléculas se mantiveram unidas até depois da formação da Terra. Isso é importante para nossa compreensão das origens iniciais da vida em nosso planeta.
Difícil de destruir, difícil de detectar
A molécula em questão é chamada de pireno, um hidrocarboneto aromático policíclico ou PAH para abreviar. O nome que parece complicado nos diz que essas moléculas são feitas de anéis de átomos de carbono. A química do carbono é a espinha dorsal da vida na Terra. Os PAHs são conhecidos há muito tempo por serem abundantes no meio interestelar, então eles aparecem com destaque nas teorias de como a vida baseada em carbono na Terra surgiu.
Sabemos que há muitos PAHs grandes no espaço porque astrofísicos detectaram sinais deles na luz visível e infravermelha. Mas não sabíamos quais PAHs eles poderiam ser em particular.
O pireno é agora o maior PAH detectado no espaço, embora seja o que é conhecido como um PAH “pequeno” ou simples, com 26 átomos. Por muito tempo pensou-se que tais moléculas não sobreviveriam ao ambiente hostil da formação de estrelas, quando tudo é banhado pela radiação dos sóis recém-nascidos, destruindo moléculas complexas.
Na verdade, já se pensou que moléculas com mais de dois átomos não poderiam existir no espaço por esse motivo, até que elas foram realmente encontradas . Além disso, modelos químicos mostram que o pireno é muito difícil de destruir uma vez formado. No ano passado, cientistas relataram que encontraram grandes quantidades de pireno em amostras do asteroide Ryugu em nosso próprio Sistema Solar. Eles argumentaram que pelo menos parte dele deve ter vindo da nuvem interestelar fria que antecedeu nosso Sistema Solar.
Então por que não olhar para outra nuvem interestelar fria para encontrar alguma? O problema para os astrofísicos é que não temos as ferramentas para detectar pireno diretamente – ele é invisível para radiotelescópios.
Usando um rastreador
A molécula que a equipe detectou é chamada de 1-cianopireno, o que chamamos de “traçador” para pireno. Ela é formada a partir da interação do pireno com cianeto, que é comum no espaço interestelar.
Os pesquisadores usaram o Telescópio Green Bank em West Virginia para observar a nuvem molecular Taurus ou TMC-1, na constelação de Taurus. Diferentemente do próprio pireno, o 1-cianopireno pode ser detectado por radiotelescópios. Isso ocorre porque as moléculas de 1-cianopireno agem como pequenos emissores de ondas de rádio – versões minúsculas de estações de rádio terrestres.
Como os cientistas sabem as proporções de 1-cianopireno em comparação com o pireno, eles podem então estimar a quantidade de pireno na nuvem interestelar. A quantidade de pireno que eles encontraram foi significativa. Importante, esta descoberta na nuvem molecular de Taurus sugere que muito pireno existe nas nuvens moleculares frias e escuras que formam estrelas e sistemas solares.
O complexo nascimento da vida
Estamos gradualmente construindo uma imagem de como a vida na Terra evoluiu. Esta imagem nos diz que a vida veio do espaço – bem, pelo menos as complexas moléculas orgânicas pré-biológicas necessárias para formar a vida vieram. Que o pireno sobrevive às duras condições associadas ao nascimento de estrelas, como mostrado pelas descobertas de Ryugu, é uma parte importante desta história.
A vida simples – consistindo de uma única célula – apareceu no registro fóssil da Terra quase imediatamente (em termos geológicos e astronômicos) depois que a superfície do planeta esfriou o suficiente para não vaporizar moléculas complexas. Isso aconteceu há mais de 3,7 bilhões de anos na história de aproximadamente 4,5 bilhões da Terra.
Para que organismos simples apareçam tão rapidamente no registro fóssil, não há tempo suficiente para que a química comece com meras moléculas simples de dois ou três átomos.
A nova descoberta de 1-cianopireno na nuvem molecular de Taurus mostra que moléculas complexas poderiam de fato sobreviver às duras condições de formação do nosso Sistema Solar. Como resultado, o pireno estava disponível para formar a espinha dorsal da vida baseada em carbono quando surgiu na Terra primitiva há cerca de 3,7 bilhões de anos.
Esta descoberta também se conecta a outra descoberta importante da última década – a primeira molécula quiral no meio interestelar, o óxido de propileno. Precisamos de moléculas quirais para fazer a evolução de formas de vida simples funcionar na superfície da Terra primitiva.
Até agora, nossas teorias de que as moléculas responsáveis pela vida inicial na Terra vieram do espaço parecem boas.
Maria Cunningham, Professora Honorária Sênior, Escola de Física, UNSW Sydney
Este artigo foi republicado do The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.
