A rocha espacial primitiva oferece aos cientistas da NASA uma visão geral da evolução dos blocos de construção da vida
p Animação inspirada em pessoas brilhantes, brilho ardente dos meteoros ao entrarem na atmosfera da Terra. Crédito:Goddard Space Flight Center da NASA / Declan McKenna
p Durante uma expedição de 2012 à Antártica, uma equipe de pesquisadores japoneses e belgas pegou uma pequena rocha que parecia negra como carvão contra a neve branca. Agora conhecido como meteorito Asuka 12236, era quase do tamanho de uma bola de golfe. p Apesar de seu tamanho modesto, esta rocha do espaço foi um achado colossal. Acontece que Asuka 12236 é um dos meteoritos mais bem preservados de seu tipo já descobertos. E agora, Cientistas da NASA mostraram que ele contém pistas microscópicas que podem ajudá-los a resolver um mistério universal:como os blocos de construção da vida floresceram na Terra?
p Então, quando astrobiólogos do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, puseram as mãos (cuidadosamente enluvadas) em uma lasca minúscula deste meteorito primitivo, eles rapidamente decodificaram as informações internas. Sob o brilho das luzes fluorescentes e acompanhados pelo zumbido de ferramentas analíticas funcionando em segundo plano, a equipe Goddard da NASA primeiro esmagou uma pitada de 50 miligramas de Asuka 12236 em seu laboratório com um almofariz e um pilão. Em seguida, eles suspenderam os aminoácidos da poeira antiga em uma solução aquosa e enviaram o líquido por meio de uma poderosa máquina analítica que separou as moléculas de seu interior por massa e identificou cada tipo.
p Os pesquisadores de Goddard descobriram que uma abundância de aminoácidos estava trancada dentro do Asuka 12236, o dobro da concentração vista em uma rocha espacial chamada Paris, que antes era considerado o meteorito mais bem preservado da mesma classe. Essas moléculas primordiais incluíam os ácidos aspártico e glutâmico, que estão entre os 20 aminoácidos que se formam em incontáveis arranjos, formando milhões de proteínas. As proteínas então passam a fornecer energia às engrenagens químicas da vida na Terra, incluindo funções corporais essenciais em animais.
p Liderado pelo astrobiólogo Goddard Daniel P. Glavin, a equipe também descobriu que o Asuka 12236 tinha versões mais canhotas de alguns aminoácidos. Há uma versão espelhada para destros e canhotos de cada aminoácido, como se suas mãos fossem imagens espelhadas uma da outra. Toda a vida conhecida usa apenas aminoácidos canhotos para construir proteínas. Cada vez mais, Glavin e seus colegas estão descobrindo que os meteoritos estão repletos desses precursores químicos canhotos para a vida.
p O astrobiólogo Goddard da NASA, Daniel Glavin, posa em 2002 ao lado de um meteorito que ele havia acabado de encontrar durante uma expedição na Antártica. Crédito:Pesquisa Antártica por Meteoritos / Daniel Glavin
p "Os meteoritos estão nos dizendo que havia uma tendência inerente para os aminoácidos canhotos antes mesmo de a vida começar, "Glavin disse." O grande mistério é por quê?
p Para descobrir o que torna o canhoto tão especial, Glavin e sua equipe investigam centenas de meteoritos. A maior variedade de origens, quimicas, e idades, o melhor. As diferenças nos tipos e quantidades de aminoácidos preservados nessas rochas permitem que os cientistas construam um registro de como essas moléculas evoluíram ao longo do tempo e das circunstâncias, incluindo a exposição à água e ao calor dentro de seus asteróides originais.
p Na linha do tempo do sistema solar, Asuka 12236 se encaixa bem no início - na verdade, alguns cientistas acham que pequenos pedaços do meteorito são anteriores ao sistema solar. Várias linhas de evidência sugerem que a composição química original do Asuka 12236 é a mais bem preservada em uma categoria de meteoritos ricos em carbono conhecida como condritos CM. Estas estão entre as rochas mais interessantes para estudar para cientistas que se concentram na origem da vida, uma vez que muitas contêm uma mistura altamente complexa de compostos orgânicos associados a seres vivos.
p Os cientistas determinaram que o interior de Asuka 12236 está muito bem preservado porque a rocha foi exposta a muito pouca água líquida ou calor, tanto quando ainda era uma parte de um asteróide e mais tarde, quando se sentou na Antártica esperando para ser descoberto. Eles podem dizer com base nos tipos de minerais encontrados no interior. A falta de minerais de argila é uma pista, visto que esses tipos de minerais são formados pela água. Outra pista é que o Asuka 12236 contém muito metal de ferro que não enferruja, uma indicação de que o meteorito não foi exposto ao oxigênio da água. A rocha também contém uma abundância de grãos de silicato com composições químicas incomuns que indicam que se formaram em estrelas antigas que morreram antes do Sol começar a se formar. Uma vez que esses minerais de silicato são normalmente facilmente destruídos pela água, os cientistas não os encontram em meteoritos menos intocados do que o Asuka 12236.
p "É divertido pensar sobre como essas coisas caem na Terra e estão cheias de todas essas informações diferentes sobre como o sistema solar se formou, do que se formou, e como os elementos se formaram na galáxia, "disse Conel M. O'D. Alexander, um cientista da Carnegie Institution for Science em Washington, D.C., que colaborou com a equipe de Glavin na análise do Asuka 12236, que foi publicado em 20 de agosto na revista
Meteorítica e ciência planetária .
p Esta é uma imagem de uma seção fina polida de Asuka 12236, feito com um microscópio eletrônico de varredura. A seção tem cerca de um terço de polegada, ou cerca de 1 centímetro, entre. A maioria dos grãos brilhantes na imagem são ferro-níquel-metal e / ou sulfeto de ferro. O cinza é principalmente silicato, com as áreas cinza mais escuras mais ricas em magnésio, enquanto as áreas cinza mais claras são mais ricas em ferro. Os objetos arredondados, e alguns fragmentos deles, que tendem a conter a maior parte dos pequenos, grãos de metal brilhante são chamados de "côndrulos, ”Que se formaram como gotículas derretidas. Eles são definidos em uma matriz de granulação muito fina, que é onde os compostos orgânicos e grãos presolares são encontrados. Crédito:Carnegie Institution for Science / Conel M. O'D. Alexandre
p Meteoritos como o Asuka 12236 são pedaços de asteróides muito maiores. Esses fragmentos foram lançados no sistema solar durante colisões de asteróides há mais de 4,5 bilhões de anos e finalmente chegaram à superfície da Terra após sobreviver a uma descida de fogo através de nossa atmosfera. Para Alexandre e Glavin, essas rochas são como livros de história que caem do céu e fornecem informações químicas sobre o início do sistema solar. As rochas espaciais são a única fonte dessas informações, porque a erosão e as placas tectônicas na Terra apagaram a história química do nosso planeta.
p Com Asuka 12236, os cientistas estão dando uma olhada nos primeiros aminoácidos produzidos no sistema solar e nas condições que levaram à variedade e complexidade dessas moléculas. "Asuka 12236 está nos mostrando que há essa coisa de 'Cachinhos Dourados' acontecendo, "Glavin disse.
p Glavin e sua equipe estão aprendendo que a chave para os aminoácidos, quando se trata de formar e multiplicar, é a exposição às condições perfeitas dentro dos asteróides. "Você precisa de um pouco de água líquida e calor para produzir uma variedade de aminoácidos, "ele disse." Mas se você tem muito, você pode destruir todos eles. "
p A água teria sido produzida dentro do asteróide de onde veio Asuka 12236, como o calor da decadência radioativa de certos elementos químicos derreteu o gelo que se condensou com a rocha quando o asteróide se formou pela primeira vez. Dado que Asuka 12236 é tão bem preservado, poderia ter vindo de uma camada externa mais fria do asteróide, onde teria entrado em contato com pouco calor, e assim, agua. Embora isso seja apenas conjectura por enquanto, Glavin disse:"Ainda há muito que não sabemos sobre este meteorito."
p O único fator que não concorda com essa explicação é o seguinte:a equipe de Glavin encontrou mais moléculas canhotas do que destras em alguns aminoácidos construtores de proteínas em Asuka 12236. Essas moléculas canhotas teriam que ser processadas em muito mais água do que esta rocha antiga parece ter sido exposta. "É bastante incomum ter esses grandes excessos da mão esquerda em meteoritos primitivos, "Glavin disse." Como eles se formaram é um mistério. É por isso que é bom olhar para uma variedade de meteoritos, para que possamos construir uma linha do tempo de como esses orgânicos evoluem ao longo do tempo e os diferentes cenários de alteração. "
p Animação inspirada nos processos naturais, como alteração da água, que acontecem dentro de asteróides, incluindo aquele de onde veio Asuka 12236. Crédito:Goddard Space Flight Center da NASA / Declan McKenna
p Embora seja possível que os cientistas estejam vendo essas moléculas relacionadas à vida por causa da contaminação terrestre, A equipe de Glavin está confiante por uma variedade de razões de que o Asuka 12236 não está contaminado. Um sinal é que uma alta concentração de aminoácidos na amostra de Goddard flutuava livremente; se os cientistas estivessem olhando para a vida na Terra, os aminoácidos teriam sido ligados às proteínas, Glavin disse. Ainda, os cientistas não podem ter 100% de certeza de que não estão olhando para a contaminação ao lidar com rochas que caem na superfície da Terra.
p Por esta razão, Glavin e sua equipe estão ansiosos para analisar uma amostra decididamente intocada de um asteróide primitivo não exposto à biologia da Terra. Eles terão sua chance depois que a espaçonave OSIRIS-REx da NASA entregar um esconderijo selado de sujeira e rochas do asteróide Bennu em 2023. OSIRIS-REx coletará a amostra de Bennu em 20 de outubro, 2020.
p "Entendendo os tipos de moléculas, e sua destreza, que estiveram presentes nos primeiros dias do sistema solar nos coloca mais perto de saber como os planetas e a vida se formaram, "disse Jason P. Dworkin, um astrobiólogo Goddard que ajudou a analisar Asuka 12236 e atua como cientista do projeto para a missão OSIRIS-REx.