Uma equipe de pesquisadores liderada pela Universidade de Berna identificou pela primeira vez uma riqueza inesperada de moléculas orgânicas complexas em um cometa. Isto foi conseguido graças à análise de dados recolhidos durante a missão Rosetta da ESA no cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, também conhecido como Chury. Entregues à Terra primitiva pelo impacto de cometas, esses orgânicos podem ter ajudado a dar o pontapé inicial na vida baseada em carbono como a conhecemos.
Os cometas são fósseis dos tempos antigos e das profundezas do nosso sistema solar, e são relíquias da formação do sol, planetas e luas. Uma equipe liderada pela química Dra. Nora Hänni do Instituto de Física da Universidade de Berna, Departamento de Pesquisa Espacial e Ciências Planetárias, conseguiu agora pela primeira vez identificar toda uma série de moléculas orgânicas complexas em um cometa, conforme relatam em um estudo publicado no final de junho na revista Nature Communications .

Análise mais precisa graças ao espectrômetro de massa de Berna

Em meados da década de 1980, uma frota de espaçonaves foi enviada pelas grandes agências espaciais para passar pelo cometa Halley. A bordo havia vários espectrômetros de massa que mediam a composição química tanto do coma do cometa – a fina atmosfera devido à sublimação de gelos cometários próximos ao Sol – quanto das partículas de poeira impactantes. No entanto, os dados coletados por esses instrumentos não tiveram a resolução necessária para permitir uma interpretação inequívoca.

Agora, mais de 30 anos depois, o espectrômetro de massa de alta resolução ROSINA, um instrumento liderado por Bern a bordo da espaçonave Rosetta da ESA, coletou dados no cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, também conhecido como Chury, entre 2014 e 2016. Esses dados agora permitem os pesquisadores para lançar luz pela primeira vez sobre o complexo orçamento orgânico de Chury.

O segredo estava escondido na poeira

Quando Chury atingiu seu periélio, o ponto mais próximo do sol, tornou-se muito ativo. A sublimação de gelos cometários criava um fluxo que arrastava partículas de poeira. As partículas expelidas foram aquecidas pela irradiação solar a temperaturas além daquelas tipicamente experimentadas na superfície do cometa. Isso permite que moléculas maiores e mais pesadas sejam dessorvidas, tornando-as disponíveis para o espectrômetro de massa de alta resolução ROSINA-DFMS (Rosetta Orbiter Sensor for Ion and Neutral Analysis-Double Focusing Mass Spectrometer).

O astrofísico Prof. em. A Dra. Kathrin Altwegg, investigadora principal do instrumento ROSINA e co-autora do novo estudo, diz:"Devido às condições extremamente empoeiradas, a espaçonave teve que recuar para uma distância segura de pouco mais de 200 km acima da superfície do cometa. para que os instrumentos possam operar em condições estáveis." Assim, foi possível detectar espécies compostas por mais de um punhado de átomos que anteriormente haviam permanecido escondidos na poeira cometária.

A interpretação de dados tão complexos é um desafio. No entanto, a equipe de pesquisadores de Berna identificou com sucesso uma série de moléculas orgânicas complexas, que nunca foram encontradas em um cometa antes. "Encontramos, por exemplo, o naftaleno, que é responsável pelo cheiro característico da naftalina. E também encontramos o ácido benzóico, componente natural do incenso. Além disso, identificamos o benzaldeído, amplamente utilizado para conferir sabor de amêndoa aos alimentos, e muitas outras moléculas Esses orgânicos pesados ​​aparentemente tornariam o perfume de Chury ainda mais complexo, mas também mais atraente", diz Hänni.

Além de moléculas perfumadas, muitas espécies com a chamada funcionalidade prebiótica também foram identificadas no orçamento de orgânicos de Chury (por exemplo, formamida). Tais compostos são intermediários importantes na síntese de biomoléculas (por exemplo, açúcares ou aminoácidos). "Portanto, parece provável que os cometas impactantes - como fornecedores essenciais de material orgânico - também tenham contribuído para o surgimento de vida baseada em carbono na Terra", explica Hänni.

Orgânicos semelhantes em Saturno e meteoritos

Além da identificação de moléculas individuais, os pesquisadores também realizaram uma caracterização detalhada do conjunto completo de moléculas orgânicas complexas no cometa Chury, permitindo colocá-lo no contexto mais amplo do sistema solar. Parâmetros como a fórmula de soma média deste material orgânico ou a geometria de ligação média dos átomos de carbono nele são importantes para uma ampla comunidade científica, desde astrônomos a cientistas do sistema solar.

"Aconteceu que, em média, o orçamento orgânico complexo de Chury é idêntico à parte solúvel da matéria orgânica meteorítica", explica Hänni. “Além disso, além da quantidade relativa de átomos de hidrogênio, o orçamento molecular de Chury também se assemelha fortemente ao material orgânico que chove em Saturno de seu anel mais interno, conforme detectado pelo espectrômetro de massa INMS a bordo da espaçonave Cassini da NASA”.

"Não encontramos apenas semelhanças entre os reservatórios orgânicos do sistema solar, mas muitas das moléculas orgânicas de Chury também estão presentes em nuvens moleculares, berços de novas estrelas", diz a Profa. Dra. Susanne Wampfler, astrofísica do Centro para o Espaço. e Habitabilidade (CSH) da Universidade de Berna e coautora da publicação. “Nossas descobertas são consistentes e apoiam o cenário de uma origem pré-solar compartilhada dos diferentes reservatórios de orgânicos do sistema solar, confirmando que os cometas de fato carregam material de tempos muito anteriores ao surgimento do nosso sistema solar”. + Explorar mais

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