Longe de qualquer galáxia, grãos gelados de poeira no espaço profundo podem ser capazes de formar moléculas orgânicas, segundo um novo estudo de pré-impressão.

Uma nuvem azul fina de gás molecular brilha da luz de estrelas distantes nesta imagem do Telescópio Espacial James Webb. Esta nuvem contém o gelo mais frio já detectado. (Crédito da imagem: NASA, ESA, CSA e M. Zamani (ESA/Webb) (em inglês)

Moléculas orgânicas complexas, como aquelas que atuam como blocos de construção da vida, podem se formar nas vastas profundezas frias do espaço em minúsculos grãos de poeira, sugere um novo estudo.

Esses grãos de poeira enriquecidos são então varridos para estrelas recém-formados e sistemas solares, tornando-se eventualmente parte de planetas como a Terra. O novo estudo mostra que a química complexa que alimenta a vida não requer uma injeção de energia ou um processo exótico para começar.

As galáxias são ótimas para construir os elementos fundamentais. O hidrogênio e o hélio existem desde os primeiros minutos do Big Bang. Estrelas parecidas com o Sol fundem hidrogênio em mais hélio e, perto dos confins de suas vidas, essas estrelas transformam esse hélio em carbono e oxigênio. Estrelas maiores mantêm a cadeia de fusão, produzindo potássio, níquel, ferro e muito mais. E, por fim, explosões titânicas de supernovas preenchem o resto da tabela periódica.

Related: NASA revela primeira amostra coletada do asteroide potencialmente perigoso Bennu para o público – e pode conter as sementes da vida

Alguns elementos se unem com facilidade e naturalidade. Por exemplo, hidrogênio e oxigênio são muito comuns e gostam de se unir, mesmo nas profundezas do espaço, tornando a água uma molécula incrivelmente comum. Mas criar uma criatura viva requer moléculas muito mais complexas do que apenas água. Agora, muitas dessas moléculas na Terra são feitas como subprodutos de reações biológicas, mas para que a vida comece em nosso planeta bilhões de anos atrás, deve ter havido pelo menos alguma complexidade nessa sopa primordial para começar.

Os astrônomos identificaram recentemente moléculas orgânicas complexas – moléculas ricas em carbono e oxigênio – em muitos lugares inesperados. A lua de Saturno, Titã, contém vastos mares de hidrocarbonetos. Os grãos de poeira retirados de cometas e asteroides são ricos em moléculas orgânicas. Até observamos vestígios de moléculas orgânicas enraizadas profundamente dentro de nuvens de gás interestelar.

Agora, em um novo jornal, enviado em outubro. 23 para o servidor de preprint arXiv, uma equipe de astrônomos está descobrindo as origens dessas moléculas orgânicas. Ao contrário do trabalho anterior, que olha para eventos e locais de maior energia como uma fonte de sintetização de novas moléculas, a equipe examinou se as condições do espaço profundo seriam suficientes para criar as moléculas.

A equipe executou simulações computacionais das relações químicas entre os elementos encontrados nas profundezas do espaço. Lá, pequenos grãos de poeira ficam frios o suficiente para se envolrem em uma camada de gelo. Flujando entre esta poeira estão átomos de carbono, ejetados de explosões estelares a milhares de anos-luz de distância. A equipe descobriu que os átomos de carbono reagem rapidamente com água congelada, formando uma molécula simples contendo carbono, oxigênio e hidrogênio, designada como ácido carbono. Como essa molécula tem pontos de elétrons abertos, é altamente reativa e imediatamente começa a combinar e reagir com outros elementos e moléculas na poeira.

Uma nuvem azul fina de gás molecular brilha da luz de estrelas distantes nesta imagem do Telescópio Espacial James Webb. Esta nuvem contém o gelo mais frio já detectado. (Crédito da imagem: NASA, ESA, CSA e M. Zamani (ESA/Webb) (em inglês)

Moléculas orgânicas complexas, como aquelas que atuam como blocos de construção da vida, podem se formar nas vastas profundezas frias do espaço em minúsculos grãos de poeira, sugere um novo estudo.

Esses grãos de poeira enriquecidos são então varridos para estrelas recém-formados e sistemas solares, tornando-se eventualmente parte de planetas como a Terra. O novo estudo mostra que a química complexa que alimenta a vida não requer uma injeção de energia ou um processo exótico para começar.

As galáxias são ótimas para construir os elementos fundamentais. O hidrogênio e o hélio existem desde os primeiros minutos do Big Bang. Estrelas parecidas com o Sol fundem hidrogênio em mais hélio e, perto dos confins de suas vidas, essas estrelas transformam esse hélio em carbono e oxigênio. Estrelas maiores mantêm a cadeia de fusão, produzindo potássio, níquel, ferro e muito mais. E, por fim, explosões titânicas de supernovas preenchem o resto da tabela periódica.

Related: NASA revela primeira amostra coletada do asteroide potencialmente perigoso Bennu para o público – e pode conter as sementes da vida

Alguns elementos se unem com facilidade e naturalidade. Por exemplo, hidrogênio e oxigênio são muito comuns e gostam de se unir, mesmo nas profundezas do espaço, tornando a água uma molécula incrivelmente comum. Mas criar uma criatura viva requer moléculas muito mais complexas do que apenas água. Agora, muitas dessas moléculas na Terra são feitas como subprodutos de reações biológicas, mas para que a vida comece em nosso planeta bilhões de anos atrás, deve ter havido pelo menos alguma complexidade nessa sopa primordial para começar.

Os astrônomos identificaram recentemente moléculas orgânicas complexas – moléculas ricas em carbono e oxigênio – em muitos lugares inesperados. A lua de Saturno, Titã, contém vastos mares de hidrocarbonetos. Os grãos de poeira retirados de cometas e asteroides são ricos em moléculas orgânicas. Até observamos vestígios de moléculas orgânicas enraizadas profundamente dentro de nuvens de gás interestelar.

Agora, em um novo jornal, enviado em outubro. 23 para o servidor de preprint arXiv, uma equipe de astrônomos está descobrindo as origens dessas moléculas orgânicas. Ao contrário do trabalho anterior, que olha para eventos e locais de maior energia como uma fonte de sintetização de novas moléculas, a equipe examinou se as condições do espaço profundo seriam suficientes para criar as moléculas.

A equipe executou simulações computacionais das relações químicas entre os elementos encontrados nas profundezas do espaço. Lá, pequenos grãos de poeira ficam frios o suficiente para se envolrem em uma camada de gelo. Flujando entre esta poeira estão átomos de carbono, ejetados de explosões estelares a milhares de anos-luz de distância. A equipe descobriu que os átomos de carbono reagem rapidamente com água congelada, formando uma molécula simples contendo carbono, oxigênio e hidrogênio, designada como ácido carbono. Como essa molécula tem pontos de elétrons abertos, é altamente reativa e imediatamente começa a combinar e reagir com outros elementos e moléculas na poeira.

Por exemplo, os carbonos reativos podem encontrar nitrogênio para fazer a base para os cianetos, ou oxigênio para fazer monóxido de carbono. Estes podem então formar metanol, considerado a “mãe” de moléculas orgânicas, escreveram os pesquisadores. Outras reações podem produzir etanol, metaneimina e menodiol, que desempenham uma variedade de papéis na química biológica.

Em outras palavras, tudo o que é necessário para iniciar a vida é átomos incrivelmente frios interagindo uns com os outros no vácuo do espaço.