Astrônomas descobrem a maior molécula encontrada até hoje num disco de formação planetária

Com o auxílio do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) no Chile, pesquisadoras do Observatório de Leiden, na Holanda, detectaram pela primeira vez éter dimetílico num disco de formação planetária. 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. 

“A partir desses resultados, podemos aprender mais sobre a origem da vida no nosso planeta e consequentemente ter uma ideia melhor do potencial para a existência de vida em outros sistemas planetários. É muito emocionante ver como essas descobertas se encaixam no quadro geral”, disse Nashanty Brunken, estudante de mestrado no Observatório de Leiden, parte da Universidade de Leiden, e autora principal deste estudo publicado hoje na revista Astronomy & Astrophysics. 

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. 

“É realmente excitante detectar finalmente estas moléculas maiores em discos. Durante algum tempo, pensamos que talvez não fosse possível observá-las”, disse a co-autora do estudo Alice Booth, que também é pesquisadora no Observatório de Leiden. 

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), do qual o ESO é parceiro. 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 o 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. 

“O que torna tudo isto ainda mais excitante é o fato de sabermos agora que estas moléculas complexas maiores se encontram disponíveis para alimentar planetas em formação no disco”, explica Booth. “Isto não era conhecido anteriormente, já que na maioria dos sistemas estas moléculas se encontram escondidas no gelo.” 

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, os pesquisadores podem, portanto, obter uma melhor compreensão de como as moléculas prebióticas acabam nos planetas, incluindo o nosso. “Estamos incrivelmente satisfeitos por podermos agora começar a seguir toda a jornada dessas moléculas complexas, desde as nuvens que formam estrelas, aos discos que formam planetas e aos cometas. Esperamos, com mais observações, poder chegar mais perto de entender a origem das moléculas prebióticas em nosso próprio Sistema Solar”, disse Nienke van der Marel, uma pesquisadora no Observatório de Leiden, que também participou no estudo. 

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.

Fonte: ESO