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Meteoritos que caíram na Terra têm substâncias necessárias para a vida

Estudo também sugere que planeta anão no cinturão de asteróides pode ser uma rica fonte de matéria orgânica


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NASA/JPL-Caltech
Representação de asteróides e poeira espacial.
Duas rochas espaciais rebeldes, que caíram separadamente na Terra em 1998 depois de orbitarem o cinturão de asteróides do Sistema Solar por bilhões de anos, têm algo em comum: os ingredientes para a vida. Eles são os primeiros meteoritos encontrados que contêm tanto água em estado líquido quanto um misto de compostos orgânicos complexos como hidrocarbonetos e aminoácidos.

Um estudo da composição química das amostras dos minúsculos cristais de sal azul e roxo desses meteoritos, que inclui resultados de experimentos de raio x no Departamento de Energia do Laboratório Nacional de Lawrence Berkeley, também encontrou evidências sobre sua origem e de que houve uma mistura entre as pedras. Entre os suspeitos estão Ceres, um planeta anão que é o maior objeto no cinturão de asteróides, e o asteróide Hebe, uma importante fonte de meteoritos que caem na Terra.

O estudo, publicado em 10 de janeiro na revista Science Advances, fornece a primeira análise química abrangente da matéria orgânica e da água líquida em cristais de sal encontrados em meteoritos que caíram na Terra. O estudo propõe novos caminhos para a narrativa do começo do Sistema Solar e da geologia dos asteróides, enquanto considera a possibilidade animadora da existência de vida em algum local vizinho à Terra.

"É como se fosse um pedaço de âmbar voador, "disse David Kilcoyne, cientista do Laboratório nacional de Fonte de Luz Avançada de Berkeley (ASL), que forneceu o raio-x que examinou as amostras de componentes químicos orgânicos incluindo carbono, oxigênio e nitrogênio. Kilcoyne era parte do time de pesquisa internacional que preparou o estudo.

Embora os ricos depósitos de matéria orgânica recuperados dos meteoritos não forneçam provas da existência de vida alienígena, Kilcoyne observa como o encapsulamento de materiais químicos do meteorito é análogo a preservação de insetos pré-históricos em gotículas de seiva solidificadas.

Queenie Chan, uma cientista planetário pós-doutoranda que é a principal autora do artigo, disse que "essa é realmente a primeira vez que encontramos matéria orgânica abundante associada com água em estado líquido, o que é crucial para a origem da vida e de complexos compostos orgânicos no espaço."

"Estamos procurando por ingredientes orgânicos que poderiam ter originado a vida," incluindo aminoácidos necessários para formar proteínas, acrescenta ela.

Se a vida existia de alguma forma no início do Sistema Solar, o estudo observa que esses meteoritos que contêm cristais de sal aumentam a "possibilidade de `guardar a vida` e/ou biomoléculas" dentro seus cristais de sal. Os cristais carregam traços microscópicos de água que acredita-se que podem datar da infância do Sistema Solar - por volta de 4,5 bilhões de anos atrás.

Chan disse que a similaridade entre os cristais achados nos meteoritos - um dos quais caiu no chão próximo a uma quadra de basquete para crianças no Texas em Março de 1998, enquanto o outro colidiu próximo ao Marrocos em Agosto de 1988 - sugere que os asteróides podem ter cruzado seus caminhos e misturado seus materiais.

Há também pistas estruturais de que um impacto ocorreu - talvez criado por um pequeno fragmento de asteroide que tenha colidido com um asteróide maior, diz Chan.

Isso abre possibilidades para entender como a matéria orgânica pode ter sido passada de um asteroide a outro no espaço. Assim, cientistas podem ter de repensar o processo que agrupou esse complexo conjunto de compostos orgânicos nesses meteoritos.

"As coisas não são tão simples como achamos," disse Chan.

Há também pistas, baseadas na química orgânica e em observações espaciais, de que os cristais poderiam originalmente ter sido ejetados por atividade vulcânica em Ceres, que expeliu gelo ou água, disse ela.

"Tudo leva a conclusão de que a vida pode surgir em outro lugar," diz Chan. "Há uma grande variedade de componentes orgânicos nesses meteoritos, incluindo um tipo bem primitivo deles, que provavelmente representa a composição orgânica do começo do Sistema Solar.

Chan disse que dois meteoritos que forneceram cristais de sal do tamanho de 2 milímetros foram cuidadosamente preservados pelo Centro Espacial Johnson da NASA no Texas, e seus minúsculos cristais que contém sólidos orgânicos e traços de água medem apenas uma fração da largura do cabelo humano. Chan coletou meticulosamente esses cristais em um quarto anti-poeira, dividindo pequenos fragmentos de amostras com instrumentos de metal parecidos com palitos de dentes.

"O que faz a nossa análise ser tão especial é que combinamos várias técnicas para estudar de forma abrangente os componentes orgânicos desses pequenos cristais de sal,"disse Chan.

Yoko Kebukama, um professor associado de engenharia da Universidade Nacional de Yokohama no Japão, realizou experimentos para o estudo no Laboratório ALS em Berkeley com Aiko Nakato, um pesquisador pós-doutorando da Universidade de Kyoto no Japão. Kilcoyne ajudou a treinar os pesquisadores para usar a linha de luz de raio-x do ALS beamline e microscópio.

A linha de luz equipada com esse microscópio de raio-x (um microscópio de raio-x, de transmissão por scanner ou STXM na sigla em inglês) é usada em combinação com a técnica conhecida como XANES (espectroscopia de raio x de absorção próxima do limite da estrutura) para medir a presença de elementos específicos com a precisão de dezenas de nanômetros (dezenas de bilhonésimos de metro).

"Nós revelamos que a matéria orgânica era um pouco similar a que encontramos nos meteoritos primitivos, mas continha mais substâncias químicas mais carregadas com oxigênio," Kebukawa disse. "Combinados com outras evidências, os resultados sustentam a ideia de que a matéria orgânica é originária de um local rico em água, agora ou antigamente, - um mundo com oceanos no início do Sistema Solar, possivelmente Ceres".

Kebukawa tambem utilizou a técnica STXM para estudar amostras na Fábrica de Fóton, um instituto de pesquisa no Japão. O time de pesquisadores empregou uma variedade de outros experimentos químicos para explorar a composição química das amostras de formas diferentes e em escalas diferentes.

Chan resaltou que há outros cristais preservados advindos dos meteoritos que ainda não foram estudados, e há planos de estudos futuros para acompanhar e identificar se algum desses cristais pode conter água ou moléculas orgânicas complexas.

Kebukawa disse que ela vai continuar estudando essas amostras na ALS e em outros locais: "Nós podemos achar mais variações na química orgânica".

Laboratório nacional da Fonte de Luz Avançada de Berkeley
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