A matéria entre as estrelas de uma galáxia - chamada de meio interestelar - consiste não apenas em gás, mas também de muita poeira. Em algum momento, estrelas e planetas originados em tal ambiente, porque as partículas de poeira podem se agrupar e se fundir em corpos celestes. Processos químicos importantes também ocorrem nessas partículas, de onde emergem moléculas orgânicas complexas - possivelmente até pré-bióticas.

Contudo, para que esses processos sejam possíveis, tem que haver água. Em ambientes cósmicos particularmente frios, a água ocorre na forma de gelo. Até agora, Contudo, a conexão entre gelo e poeira nessas regiões do espaço não era clara. Uma equipe de pesquisa da Friedrich Schiller University Jena e do Max Planck Institute for Astronomy provou agora que as partículas de poeira e o gelo estão misturados. Eles relatam suas descobertas na edição atual do jornal de pesquisa Astronomia da Natureza .

Melhor modelagem de processos físico-químicos no espaço

"Até agora, não sabíamos se o gelo está fisicamente separado da poeira ou misturado com porções de poeira individuais, "explica o Dr. Alexey Potapov da Universidade de Jena." Nós comparamos os espectros de silicatos feitos em laboratório, gelo de água e suas misturas com espectros astronômicos de envelopes protoestelares e discos protoplanetários. Estabelecemos que os espectros são congruentes se a poeira de silicato e o gelo de água estiverem misturados nesses ambientes. "

Os astrofísicos podem obter informações valiosas com esses dados. "Precisamos entender as diferentes condições físicas em diferentes ambientes astronômicos, a fim de melhorar a modelagem de processos físico-químicos no espaço, "diz Potapov. Esse resultado permitiria aos pesquisadores estimar melhor a quantidade de material e fazer afirmações mais precisas sobre as temperaturas em diferentes regiões da mídia interestelar e circunstelar.

Água presa na poeira

Por meio de experimentos e comparações, cientistas da Universidade de Jena também observaram o que acontece com a água quando as temperaturas aumentam e o gelo deixa o corpo sólido ao qual está ligado e passa para a fase gasosa a cerca de 180 Kelvin (-93 graus Celsius).

"Algumas moléculas de água estão tão fortemente ligadas ao silicato que permanecem na superfície ou dentro das partículas de poeira, "diz Potapov." Suspeitamos que essa 'água aprisionada' também exista sobre ou dentro das partículas de poeira no espaço. Pelo menos é o que sugere a comparação entre os espectros obtidos nos experimentos de laboratório e aqueles no chamado meio interestelar difuso. Encontramos indícios claros de que existem moléculas de água presas lá. "

A existência de tal água em estado sólido sugere que moléculas complexas também podem estar presentes nas partículas de poeira no meio interestelar difuso. Se houver água nessas partículas, não é um caminho muito longo para moléculas orgânicas complexas, por exemplo. Isso ocorre porque as partículas de poeira geralmente consistem em carbono, entre outras coisas, que, em combinação com a água e sob a influência da radiação ultravioleta, como a encontrada no meio ambiente, promove a formação de metanol, por exemplo. Compostos orgânicos já foram observados nessas regiões do meio interestelar, mas até agora não se sabe onde eles se originaram.

A presença de água no estado sólido também pode responder a perguntas sobre outro elemento:embora saibamos a quantidade de oxigênio no meio interestelar, anteriormente não tínhamos informações sobre onde exatamente cerca de um terço dele está localizado. Os novos resultados da pesquisa sugerem que a água em estado sólido nos silicatos é um reservatório oculto de oxigênio.

A água em estado sólido ajuda na formação de planetas?

Além disso, a 'água presa' pode ajudar a entender como a poeira se acumula, uma vez que pode promover a adesão de partículas menores para formar partículas maiores. Este efeito pode até funcionar na formação de planetas. "Se conseguirmos provar que a 'água aprisionada' existiu - ou poderia existir - nos blocos de construção da Terra, pode até haver novas respostas para a questão de como a água veio para a Terra, "diz Alexey Potapov. Mas, por enquanto, essas são apenas suposições que os pesquisadores de Jena querem seguir no futuro.