Saiba como moléculas orgânicas complexas se formam no espaço

Um novo estudo liderado por Jordy Bouwman, cosmoquímico da Universidade do Colorado, revela como o orto-benzeno, uma molécula simples, é capaz de compor moléculas orgânicas complexas no interior de uma nuvem molecular. Os resultados podem ajudar a revelar um “passo crítico” na evolução química das moléculas em nuvens formadoras de estrelas.

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Recentemente, astrônomos descobriram moléculas orgânicas complexas no interior da nuvem molecular do Touro (TMC-1), um “berçário estelar” a cerca de 440 anos-luz da Terra. A formação de grandes moléculas exige calor, mas a nuvem tem temperaturas de aproximadamente -263 ºC. Assim, não estava claro como havia moléculas complexas no interior dela.

Para o estudo, eles analisaram a nuvem com a técnica da espectroscopia de coincidência de fotoelétrons e foto-íons. O nome complexo indica, resumidamente, que eles usaram um processo que mostrou os resultados de diferentes reações químicas, e descobriram que o orto-benzeno e radicais de metil (que também são frequentes nas nuvens moleculares) podem ser facilmente combinados.

Com esta combinação, eles formam moléculas orgânicas maiores e mais complexas. Assim, a equipe de Bouwman descobriu que o orto-benzeno é capaz de desencadear reações químicas complexas, sendo parcialmente responsável pela presença das grandes moléculas na nuvem.

A equipe explica que, diferentemente do que acontece com a maioria das moléculas, o orto-benzeno é como “um dos extrovertidos do mundo da química”. Este composto não precisa de grandes quantidades de calor para reações químicas e, assim, consegue se ligar facilmente a outras moléculas.

Os autores elaboraram duas teorias para tentar explicar a presença dos hidrocarbonetos e de outras moléculas em nuvens gasosas pode ter duas origens. Uma delas propõe que os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, importantes para a formação de moléculas mais complexas, foram “herdados” de etapas anteriores da evolução dela.

Outra possibilidade é que as grandes moléculas se formam no local a partir de elementos menores e mais simples — e as evidências mais recentes parecem apoiar esta teoria. Através de simulações com o orto-benzeno como o principal candidato para a formação de moléculas maiores, a equipe conseguiu o que descreveu como uma “reprodução excelente” de compostos complexos identificados na formação com telescópios.

Bouwman destaca que a equipe ainda tem muito trabalho pela frente para entender as reações que estão ocorrendo na TM1, e que ainda planeja investigar como as moléculas orgânicas capturam átomos de nitrogênio, essenciais para a formação do DNA e de aminoácidos. “Nossas descobertas podem mudar a visão dos ingredientes que temos para formar novas estrelas e planetas”, finalizou.

O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista Nature Astronomy,

Fonte: Nature Astronomy; Via: University of Colorado