terça-feira, 8 de março de 2022

A maior molécula encontrada até hoje num disco de formação planetária

Pesquisadoras do Observatório de Leiden, na Holanda, detectaram pela primeira vez éter dimetílico num disco de formação planetária.

© ESO/L. Calçada (grãos de poeira formando corpos celestes)

Com nove átomos, esta é a maior molécula identificada até hoje num disco deste tipo. Esta é também a precursora de moléculas orgânicas maiores que podem levar ao surgimento da vida. O éter dimetílico é uma molécula orgânica observada frequentemente em nuvens de formação estelar, mas nunca tinha sido antes encontrada num disco de formação planetária. As pesquisadoras obtiveram igualmente uma possível detecção de metanoato de metila, uma molécula complexa semelhante ao éter dimetílico que também é um bloco constituinte de moléculas orgânicas maiores. 

As moléculas foram encontradas no disco de formação planetária que circunda a estrela jovem IRS 48 (também conhecida por Oph-IRS 48) com o auxílio do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), no Chile. A IRS 48, localizada a 444 anos-luz de distância na constelação de Ofiúco, tem sido objeto de vários estudos porque seu disco contém uma “armadilha de poeira” assimétrica em forma de castanha de caju. 

Esta região, que se formou muito provavelmente como resultado de um planeta recém nascido ou de uma pequena estrela companheira localizada entre a estrela e a armadilha de poeira, retém um grande número de grãos de poeira do tamanho de milímetros que se podem se juntar para formar objetos do tamanho de quilômetros, tais como cometas, asteroides e, potencialmente, até planetas. 

Acredita-se que muitas moléculas orgânicas complexas, tais como o éter dimetílico, surjam em nuvens de formação estelar, antes ainda das próprias estrelas se formarem. Nesses ambientes frios, átomos e moléculas simples como o monóxido de carbono aderem aos grãos de poeira, formando uma camada de gelo e sofrendo reações químicas, que resultam em moléculas mais complexas.

As pesquisadoras descobriram recentemente que a armadilha de poeira no disco da IRS 48 é também um reservatório gelado que contém grãos de poeira cobertos por esse gelo rico em moléculas complexas. Foi nesta região do disco que o ALMA encontrou agora sinais da molécula de éter dimetílico: quando o calor da IRS 48 sublima o gelo em gás, as moléculas prisioneiras que vieram das nuvens frias, libertam-se e podem assim ser detectadas.

© ALMA (moléculas no disco que rodeia a estrela IRS 48)

A descoberta de éter dimetílico sugere que muitas outras moléculas complexas, que são normalmente detectadas em regiões de formação estelar, poderão estar também presentes em estruturas geladas em discos de formação planetária. Estas moléculas são precursoras de moléculas prebióticas tais como aminoácidos e açucares, que são alguns dos blocos constituintes básicos da vida. 

Ao estudar a sua formação e evolução é possível obter uma melhor compreensão de como as moléculas prebióticas acabam nos planetas, incluindo o nosso. Estudos futuros da IRS 48 com o Extremely Large Telescope (ELT) do ESO, atualmente em construção no Chile e previsto para começar as suas operações no final desta década, permitirão à equipe estudar a química das regiões mais internas do disco, onde planetas como a Terra podem estar se formando.

Esta pesquisa foi apresentada no artigo intitulado "A major asymmetric ice trap in a planet-forming disk: III. First detection of dimethyl ether" publicado no periódico Astronomy and Astrophysics. Esta publicação apresenta pesquisas realizadas por seis pesquisadoras e foi lançada no Dia Internacional da Mulher 2022.

Fonte: ESO

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