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Com o auxílio do ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) no Chile, investigadoras do Observatório de Leiden, nos Países Baixos, detetaram pela primeira vez éter dimetílico num disco de formação planetária. Com nove átomos, trata-se da maior molécula identificada até à data num disco deste tipo. Esta é também a percursora de moléculas orgânicas maiores que podem levar à emergência de vida.
“A partir destes 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 noutros sistemas planetários. É muito excitante ver como estes resultados se enquadram numa perspetiva mais ampla,” disse Nashanty Brunken, estudante de mestrado no Observatório de Leiden, parte da Universidade de Leiden, nos Países Baixos, autora principal deste estudo publicado na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics.
Crédito: ESO/L. Calçada, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/A. Pohl, van der Marel et al., Brunken et al.
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 investigadoras obtiveram igualmente uma possível deteção de metanoato de metilo, uma molécula complexa semelhante ao éter dimetílico que também é um bloco constituinte de moléculas orgânicas maiores.
“É realmente excitante detetar finalmente estas moléculas maiores em discos. Durante algum tempo, pensámos que talvez não fosse possível observá-las,” disse a coautora do estudo Alice Booth, que também é investigadora 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 ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), do qual o ESO é um parceiro. IRS 48, situada a 444 anos-luz de distância na direção da constelação de Ofiúco, tem sido objeto de estudos numerosos, pelo facto do seu disco conter uma “armadilha de poeira” com a forma assimétrica de um caju. Esta região, que se formou muito provavelmente como resultado de um planeta recém-nascido ou de uma pequena estrela companheira situada entre a estrela e a armadilha de poeira, retém um grande número de grãos de poeira de tamanho milimétrico que se podem juntar para formar objetos do tamanho quilométrico, tais como cometas, asteroides e, potencialmente, até planetas.
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/A. Pohl, van der Marel et al., Brunken et al.
Pensa-se que muitas moléculas orgânicas complexas, tais como o éter dimetílico, surjam em nuvens de formação estelar, antes ainda das próprias estrelas se formarem. Nestes meios frios, átomos e moléculas simples, como o monóxido de carbono, juntam-se aos grãos de poeira formando uma camada de gelo e sofrendo reações químicas que resultam em moléculas mais complexas. As investigadoras descobriram recentemente que a armadilha de poeira no disco de 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 de IRS 48 sublima o gelo em gás, as moléculas prisioneiras que vieram das nuvens frias libertam-se e podem assim ser detetadas.
“O que torna tudo isto ainda mais excitante é o facto 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 aioria dos sistemas estas moléculas se encontram escondidas no gelo.”
Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Nienke van der Marel
A descoberta de éter dimetílico sugere que muitas outras moléculas complexas, que são normalmente detetadas 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 açúcares, que são alguns dos blocos constituintes básicos da vida.
Ao estudar a sua formação e evolução, os investigadores conseguem ter um melhor entendimento de como é que moléculas prebióticas vão parar aos planetas, incluindo o nosso. “Estamos extremamente contentes agora que conseguimos começar a seguir a viagem completa destas moléculas complexas desde as nuvens que formam estrelas até aos discos que formam planetas e aos cometas. Esperamos, com mais observações, poder dar um passo em frente na compreensão da origem de moléculas prebióticas no nosso próprio Sistema Solar,” disse Nienke van der Marel, uma investigadora no Observatório de Leiden, que também participou no estudo.
Estudos futuros de IRS 48 com o ELT (Extremely Large Telescope) do ESO, atualmente em construção no Chile e previsto para começar as suas operações no final desta década, permitirão à equipa estudar a química das regiões mais internas do disco, onde planetas como a Terra se poderão estar a formar.
// ESO (comunicado de imprensa)
// ALMA (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Astronomy & Astrophysics)
// Artigo científico (arXiv.org)
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