Moléculas orgânicas complexas observadas usando o Instrumento de Médio Infravermelho do Telescópio Espacial James Webb
Astrônomos usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST) detectaram ingredientes químicos comuns encontrados em vinagre, picadas de formiga e até mesmo margaritas ao redor de duas jovens estrelas, de acordo com a Nasa.
As moléculas orgânicas complexas observadas usando o Instrumento de Médio Infravermelho do observatório espacial incluíam ácido acético, um componente do vinagre, e etanol – também conhecido como álcool.
A equipe também encontrou moléculas simples de ácido fórmico, que causa a sensação de queimação associada às picadas de formiga, além de dióxido de enxofre, metano e formaldeído. Os cientistas acreditam que compostos sulfurosos como o dióxido de enxofre podem ter desempenhado um papel fundamental na Terra primitiva, abrindo caminho para a formação da vida.
As moléculas recém detectadas foram avistadas como compostos gelados ao redor de IRAS 2A e IRAS 23385, que são duas protoestrelas, ou estrelas tão jovens que ainda não formaram planetas. As estrelas se formam a partir de nuvens giratórias de gás e poeira, e o material remanescente da formação estelar dá origem aos planetas.
Estima-se que a protoestrela IRAS 23385 esteja a 15.981 anos-luz da Terra na Via Láctea, de acordo com pesquisas anteriores.
A nova observação intriga os astrônomos porque as moléculas detectadas ao redor das estrelas podem ser ingredientes cruciais para mundos potencialmente habitáveis, e esses ingredientes podem ser incorporados aos planetas que provavelmente se formarão eventualmente ao redor das estrelas.
O espaço está repleto de metais pesados e elementos e compostos químicos que foram criados e liberados por explosões estelares ao longo do tempo. Por sua vez, os elementos químicos são incorporados em nuvens que formam a próxima geração de estrelas e planetas.
Na Terra, a combinação certa de elementos permitiu a formação da vida, e como o famoso astrônomo Carl Sagan disse uma vez: “Somos feitos de material estelar.” Mas os astrônomos questionaram por muito tempo quão comuns são os elementos necessários para a vida pelo cosmos.
A busca por moléculas complexas no espaço
Anteriormente, cientistas usando o Webb descobriram tipos de gelo feitos de diferentes elementos em uma nuvem molecular fria e escura, um aglomerado interestelar de gás e poeira onde as moléculas de hidrogênio e monóxido de carbono podem se formar. Aglomerados densos dentro dessas nuvens podem entrar em colapso para formar protoestrelas.
Detectar moléculas orgânicas complexas no espaço está ajudando os astrônomos a determinar as origens das moléculas, assim como aquelas de outras moléculas cósmicas maiores.
Os cientistas acreditam que moléculas orgânicas complexas são criadas pela sublimação de gelos no espaço, ou o processo pelo qual um sólido se transforma em um gás sem primeiro se tornar um líquido, e a nova detecção do Webb fornece evidências para essa teoria.
“Esta descoberta contribui para uma das questões de longa data na astroquímica”, disse Will Rocha, líder da equipe do Programa de Observações de Jovens Protoestrelas James Webb e pesquisador pós-doutorado na Universidade de Leiden, nos Países Baixos, em comunicado. “Qual é a origem de moléculas orgânicas complexas, ou COMs, no espaço? Eles são feitos na fase gasosa ou em gelos? A detecção de COMs em gelos sugere que reações químicas em fase sólida nas superfícies de grãos de poeira fria podem construir tipos complexos de moléculas.”
Um estudo detalhando as novas descobertas sobre as protoestrelas foi aceito para publicação na revista Astronomy & Astrophysics.
Uma espiada no sistema solar primitivo
Entender a forma que as moléculas orgânicas complexas assumem pode ajudar os astrônomos a entender melhor como as moléculas se incorporam aos planetas. Moléculas orgânicas complexas aprisionadas em gelos frios podem eventualmente se tornar parte de cometas ou asteroides, que colidem com planetas e essencialmente entregam ingredientes que poderiam sustentar a vida.
Os produtos químicos encontrados ao redor das protoestrelas podem refletir a história inicial de nosso sistema solar, permitindo aos astrônomos uma maneira de olhar para trás e ver o que estava presente quando o sol e os planetas que o orbitam, incluindo a Terra, estavam se formando.
“Todas essas moléculas podem se tornar parte de cometas e asteroides e, eventualmente, de novos sistemas planetários quando o material gelado é transportado para dentro do disco de formação planetária conforme o sistema protoestelar evolui,” disse a coautora do estudo Ewine van Dishoeck, professora de astrofísica molecular na Universidade de Leiden, em um comunicado. “Esperamos seguir esse rastro astroquímico passo a passo com mais dados do Webb nos próximos anos.”
A equipe dedicou os resultados de sua pesquisa ao coautor do estudo Harold Linnartz, que morreu inesperadamente em dezembro logo após a aceitação do artigo para publicação.
Linnartz, que liderou o Laboratório de Astrofísica de Leiden e coordenou medições usadas no estudo, era um “líder mundial em estudos laboratoriais de moléculas gasosas e geladas no espaço interestelar”, segundo um comunicado da Universidade de Leiden.
Ele ficou entusiasmado com os dados que o Webb foi capaz de capturar e com o que as descobertas poderiam significar para a pesquisa astroquímica.
“Harold estava particularmente feliz que, nas atribuições de COMs, o trabalho de laboratório pudesse desempenhar um papel importante, já que levou muito tempo para chegar aqui,” disse van Dishoeck.
