O instrumento Surfreside-3 com o qual os pesquisadores fizeram gelo de metano em uma superfície sob condições que se aplicam à investigação da química em nuvens moleculares interestelares:menos 263 graus Celsius (10 K) em um ambiente de vácuo ultra-alto. Crédito:Observatório LfA / Leiden
Uma equipe internacional de astrônomos mostrou em um laboratório da Universidade de Leiden (Holanda) que o metano pode se formar em partículas de poeira gelada no espaço. A possibilidade já existia há algum tempo, mas porque as condições no espaço eram difíceis de simular, não foi possível provar isso em condições espaciais relevantes. Os pesquisadores vão publicar suas descobertas na segunda-feira à noite no jornal, Astronomia da Natureza .
Metano na terra
Metano, conhecido por nós como principal composto do gás natural, é um dos hidrocarbonetos mais simples. Consiste em um átomo de carbono com quatro átomos de hidrogênio:CH 4 . Na terra, conhecemos principalmente o metano como um gás inflamável que se forma a partir de matéria orgânica em decomposição.
Metano no espaço
O metano também está disponível no espaço como gás, líquido, ou gelo. Por exemplo, Netuno e Urano contêm, além de hidrogênio e hélio, principalmente gás metano. Lua de Saturno, Titã, a única lua em nosso sistema solar com uma atmosfera densa, não chove água, mas metano liquefeito. Fora de nosso sistema solar no espaço interestelar, o gelo de metano é um dos dez gelados mais abundantes a serem detectados.
Pó de grãos de gelo como ponto de encontro
A opinião predominante sobre como o metano é criado no espaço é que o CH é formado primeiro, então CH 2 , CH 3 , e finalmente CH 4 . Na fase gasosa, essa reação é lenta. Mas porque o metano é formado em um grão de poeira gelada, o próprio grão ajuda a acelerar o processo de formação. Por exemplo, grãos de poeira fornecem um ponto de encontro para os átomos, aumentando a probabilidade de se encontrarem na vastidão do espaço. Eles também podem absorver a energia produzida a partir de reações químicas que, de outra forma, quebrariam as moléculas, como o metano.
Criando metano em 'laboratório espacial'
Pesquisadores do Laboratório de Astrofísica do Observatório de Leiden (Universidade de Leiden, Holanda) conseguiram pela primeira vez produzir metano em condições espaciais relevantes. Eles permitem que átomos de hidrogênio colidam com átomos de carbono a menos 263 graus Celsius (-442 ° F, 10 K) em um ambiente de ultra-alto vácuo em uma superfície gelada.
Os pesquisadores já haviam conseguido fazer água (H 2 O) e amônia (NH 3 ) de forma semelhante. Eles fizeram isso permitindo que átomos de oxigênio e nitrogênio reagissem com átomos de hidrogênio. Contudo, reações com átomos de carbono provaram ser mais desafiadoras. Isso ocorre porque o carbono é muito pegajoso, o que torna a experimentação muito difícil. Danna Qasim, Ph.D. estudante do Observatório de Leiden e autor principal da publicação científica em Astronomia da Natureza , acrescenta:"É difícil conduzir um experimento com átomos de carbono. O carbono gosta de grudar, portanto, é um desafio produzir um feixe controlado de átomos de carbono puro. Ao mesmo tempo, você tem que ter certeza de que, após um experimento, toda a sua configuração não está completamente coberta com carbono. "
Os pesquisadores foram capazes de variar as condições em seus experimentos. Isso permitiu que eles investigassem exatamente como e com que eficiência o metano pode ser formado pela reação dos átomos de carbono e hidrogênio.
Agua é importante
Foi descoberto que o gelo de metano é melhor formado em um ambiente rico em água. Isso é consistente com as observações astronômicas, que mostram que se espera que o gelo de metano e o gelo de água se formem simultaneamente no espaço.
Os processos que os pesquisadores do laboratório investigaram, imitam as condições que existem no espaço antes da formação de novas estrelas e planetas. A pesquisa confirma que o metano que encontramos nos planetas, como Urano e Netuno, provavelmente estava disponível muito antes de nosso sistema solar ser formado.
