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    Quebra-cabeça sobre nitrogênio resolvido graças a análogos cometários

    Gás e poeira sobem da superfície de "Chury's" conforme o cometa se aproxima do ponto de sua órbita mais próximo do sol. Crédito:ESA / Rosetta / NAVCAM

    Um dos blocos básicos de construção da vida é o nitrogênio. Um consórcio internacional foi capaz de detectar sal de amônio contendo nitrogênio na superfície cometária de Chury, graças a um método que usa análogos para o material do cometa. O método no qual se baseia o estudo de detecção do sal de amônio foi desenvolvido na Universidade de Berna.

    Cometas e asteróides são objetos em nosso sistema solar que não se desenvolveram muito desde que os planetas foram formados. Como resultado, eles são, em certo sentido, os arquivos do sistema solar, e determinar sua composição também pode contribuir para uma melhor compreensão da formação dos planetas.

    Uma maneira de determinar a composição dos asteróides e cometas é estudar a luz do sol refletida por eles, já que os materiais em sua superfície absorvem a luz do sol em certos comprimentos de onda. Falamos sobre o espectro de um cometa, que tem certas características de absorção. VIRTIS (visível, Espectrômetro infravermelho e de imagem térmica) a bordo da sonda espacial Rosetta da Agência Espacial Européia (ESA) mapeou a superfície do cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko, conhecido como Chury para breve, de agosto de 2014 a maio de 2015. Os dados coletados pela VIRTIS mostraram que a superfície cometária é uniforme em quase todos os lugares em termos de composição:A superfície é muito escura e de cor ligeiramente vermelha, por causa de uma mistura de complexo, compostos carbonáceos e minerais opacos. Contudo, a natureza exata dos compostos responsáveis ​​pelas características de absorção medidas em Chury tem sido difícil de estabelecer até agora.

    Comparação do espectro do cometa artificial contendo sal de amônio (em vermelho) com o espectro da superfície do cometa "Chury" (em preto). O núcleo do cometa tem cerca de 4 km de comprimento. Crédito:(imagem superior esquerda) ESA / Rosetta / NAVCAM - CC BY-SA IGO 3.0 http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/igo/). O cometa artificial é produzido em laboratório em um recipiente de 5 cm de diâmetro (imagem inferior esquerda) Poch et al., 2020).

    O análogo de cometário forneceu a solução para o quebra-cabeça

    Para identificar quais compostos são responsáveis ​​pelas características de absorção, pesquisadores liderados por Olivier Poch, do Instituto de Planetologia e Astrofísica da Université de Grenoble Alpes, realizaram experimentos de laboratório em que criaram análogos cometários e simularam condições semelhantes às do espaço. Poch havia desenvolvido o método junto com pesquisadores de Berna, quando ainda trabalhava no Instituto de Física da Universidade de Berna. Os pesquisadores testaram vários compostos potenciais nos análogos cometários e mediram seus espectros, exatamente como o instrumento VIRTIS a bordo da Rosetta havia feito com a superfície de Chury. Os experimentos mostraram que os sais de amônio explicam características específicas no espectro de Chury.

    Antoine Pommerol, do Instituto de Física da Universidade de Berna, é um dos co-autores do estudo, que agora está publicado em Ciência . Ele explica:"Enquanto Olivier Poch trabalhava na Universidade de Berna, desenvolvemos em conjunto métodos e procedimentos para criar réplicas das superfícies dos núcleos cometários. "As superfícies foram alteradas pela sublimação do gelo sobre elas em condições espaciais simuladas." Estas simulações laboratoriais realistas nos permitem comparar resultados de laboratório e dados registrados pelos instrumentos em Rosetta ou outras missões de cometa. O novo estudo baseia-se nesses métodos para explicar a característica espectral mais forte observada pelo espectrômetro VIRTIS com Chury, "Pommerol continua. Nicolas Thomas, Diretor do Instituto de Física da Universidade de Berna e também co-autor do estudo, diz:"Nosso laboratório em Berna oferece as oportunidades ideais para testar idéias e teorias com experimentos que foram formulados com base em dados coletados por instrumentos em missões espaciais. Isso garante que as interpretações dos dados sejam realmente plausíveis."

    Receita para produzir uma superfície cometária artificial em laboratório. Partículas de pó de gelo são colocadas sob vácuo e baixa temperatura. Sublima de gelo, deixando uma camada de poeira porosa na superfície. Crédito:Poch et al. Ciência (2020)

    O bloco de construção vital "se esconde" em sais de amônio

    Os resultados são idênticos aos do espectrômetro de massa de Berna ROSINA, que também reuniu dados sobre Chury a bordo do Rosetta. Um estudo publicado em Astronomia da Natureza em fevereiro, sob a liderança da astrofísica Kathrin Altwegg, foi a primeira a detectar nitrogênio, um dos blocos de construção básicos da vida, na nebulosa cobertura de cometas. Ele havia se "escondido" na nebulosa cobertura de Chury na forma de sais de amônio, cuja ocorrência não pôde ser medida até agora.

    Superfície cometária artificial (5 cm de diâmetro) feita de minerais opacos e sais de amônio. As partículas se movem no fluxo de gás produzido pela sublimação do gelo de água localizado embaixo. Crédito:Olivier Poch, UGA, CNES, CNRS
    Superfície cometária artificial (5 cm de diâmetro) produzida no laboratório do IPAG, após sublimação de partículas finas de gelo de água misturado com minerais opacos em uma câmara de simulação. Crédito:Olivier Poch, UGA, CNES, CNRS

    Embora a quantidade exata de sal ainda seja difícil de estimar a partir dos dados disponíveis, é provável que esses sais de amônio contenham a maior parte do nitrogênio presente no cometa Chury. De acordo com os pesquisadores, os resultados também contribuem para uma melhor compreensão da evolução do nitrogênio no espaço interestelar e seu papel na química pré-biótica.


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