O que os astrônomos encontraram
A molécula detectada é a eritrulosa, um açúcar de quatro carbonos com a fórmula C4H8O4. É uma cetose, a mesma classe ampla de açúcar que a frutose, embora a eritrulosa seja menor e quimicamente distinta.
A eritrulosa também é encontrada na Terra em framboesas e alguns produtos autobronzeadores. Seus usos familiares não são a parte notável. A surpresa é que os astrônomos a identificaram em G+0.693-0.027, uma nuvem molecular na região do Centro Galáctico a cerca de 26.700 anos-luz da Terra.
A nuvem não contém vida conhecida e está exposta a temperaturas frias, radiação e choques. No entanto, é extraordinariamente rica em moléculas orgânicas complexas. Mais de 180 espécies moleculares e variantes isotópicas foram incluídas no modelo usado para separar o sinal de eritrulosa da química lotada da nuvem.
| Encontrando | O que a evidência mostra | O que não mostra |
|---|---|---|
| Eritrulosa no espaço | Um açúcar de quatro carbonos existe no meio interestelar. | A biologia o produziu. |
| Múlúltiplas linhas de rádio | A impressão digital molecular esperada apareceu em toda a pesquisa. | Uma imagem visível de moléculas individuais de açúcar. |
| Química de grãos de poeira | Os modelos podem reproduzir sua formação a partir de compostos mais simples. | Exatamente o quanto chegou à Terra primitiva. |
| Relevância prebiótica | A molécula pode alimentar reações relacionadas à química nucleica-ácido precoce. | O RNA, DNA ou células formadas na nuvem. |
Por que este é o primeiro açúcar encontrado entre estrelas
Os astrónomos já detectaram moléculas relacionadas com o açúcar no espaço antes. O glicolaldeído foi encontrado perto do Centro Galáctico há mais de 20 anos e tem sido frequentemente descrito como o açúcar mais simples.
Quimicamente, o glicolaldeído é um hidroxialdeído em vez de um verdadeiro sacarídeo. A eritrulosa atende à definição mais rigorosa. A equipe de pesquisa descreve-o como o primeiro açúcar detectado no meio interestelar e o açúcar mais complexo já identificado além do Sistema Solar.
Seus 14 átomos também fazem da eritrulose a maior molécula não cíclica até agora identificada no espaço interestelar, de acordo com o artigo. É a primeira detectada lá com quatro átomos de oxigênio.
Como os telescópios de rádio detectaram uma molécula de açúcar
Os astrônomos não fotografaram um grão de açúcar. Moléculas girando no espaço emitem e absorvem ondas de rádio em freqências precisas. Essas freqências formam uma impressão digital que pode ser medida em um laboratório e procurada em dados do telescópio.
A equipe usou o radiotelescópio de 40 metros no Observatório Yebes e o telescópio IRAM de 30 metros na Espanha. Juntos, as observações cobriram mais de 91 gigahertz em várias bandas de rádio.
Os pesquisadores identificaram 12 conjuntos de linhas de eritrulosa, representando 17 transições individuais. Seis estavam em grande parte livres de contaminação por outras moléculas. O papel calcula uma probabilidade de 0,2% de que esses seis jogos mais fortes estejam alinhados pelo acaso.
A detecção dependia do trabalho de laboratório concluído antes da pesquisa astronômica. A eritrulosa é frágil quando aquecida, o que tornou seu espectro rotacional em fase gasosa difícil de medir. A vaporização a laser ultrarrápida produziu a impressão digital de referência que os pesquisadores finalmente puderam comparar com a pesquisa do Centro Galáctico.
Como o açúcar pode se formar em uma nuvem molecular congelante
Os modelos sugerem que a eritrulose se forma em grãos microscópicos de poeira interestelar. Compostos de carbono simples congelam nos grãos, onde a radiação e as reações químicas os reorganizam em moléculas maiores.
Para a eritrose, os materiais iniciais prováveis são fragmentos de glicolaldeído e etileno glicol. Ambos já são abundantes em G + 0,693. As simulações da equipe descobriram que podem combinar eficientemente a temperaturas de poeira de cerca de 20 a 30 kelvin, ou aproximadamente menos 253 a menos 243 graus Celsius.
A nuvem também está sendo perturbada por uma colisão em grande escala. Choques de baixa velocidade podem derrubar alguns dos materiais congelados dos grãos de poeira e liberá-los no gás, onde os radiotelescópios podem detectar sua assinatura molecular.
Esta é uma rota totalmente não biológica. A química demonstra que a natureza não precisa de uma célula, oceano ou planeta quente para começar a construir açúcares complexos.
A conexão com o RNA e a origem da vida
Os açúcares fornecem espinha dorsal estrutural para ácidos nucleicos. A ribose faz parte do RNA, enquanto a desoxirribose desempenha o mesmo papel no DNA. A eritrulose não é nenhuma dessas moléculas, mas pode participar de reações que produzem açúcares relacionados.
Os açúcares de cetose podem se converter em formas de aldose quando a água está disponível. Eritrrose pode isomerizar em treseira e eritrose. A trease é especialmente interessante porque os pesquisadores de laboratório construíram o ácido nucleico da tresa, ou TNA, um polímero genético mais simples proposto como um possível passo antes de um mundo baseado em RNA.
A descoberta, portanto, adiciona uma fonte cósmica plausível de matéria-prima de açúcar. Não demonstra que os ácidos nucleicos formados na nuvem. Água, concentração, superfícies minerais, fontes de energia e muitas outras reações ainda seriam necessárias.
O açúcar interestelar poderia ter chegado à Terra?
Os açúcares e moléculas orgânicas relacionadas foram medidos em meteoritos e em material retornado do asteroide Bennu por Missão OSIRIS-REx da NASAEssas descobertas mostram que compostos prebióticos frágeis podem sobreviver pelo menos parte da jornada do espaço para uma superfície planetária.
O novo artigo estima que entre 0,5 e 50 bilhões de quilos de eritrulose poderiam ter sido entregues à Terra primitiva sob seus pressupostos escolhidos. Isso é uma faixa modelada, não uma medição direta. Depende de estimativas incertas para a quantidade de material orgânico que entra e a intensidade dos impactos iniciais.
O resultado é uma versão química de panspermia, onde as rochas espaciais entregam ingredientes em vez de organismos vivos. Química complexa pode ter estado presente na nuvem que formou o Sistema Solar, incorporada em pequenos corpos e transportada para a Terra jovem.
Isso significa que a vida existe em outro lugar?
Não. A eritrulosa formou-se abioticamente no modelo da equipe, e nenhum processo orgânico, fóssil ou biológico foi detectado em G+0.693.
A descoberta expande a distribuição conhecida da química prebiótica. Uma família de ingredientes-chave não está restrita à Terra, planetas quentes ou mesmo ao Sistema Solar. Nuvens semelhantes em outras partes da galáxia também podem produzir açúcares antes que estrelas e planetas terminem de se formar.
Outros possíveis sinais de vida alienígena permanecem mais ao longo da mesma trilha de evidências. Observações de K2-18 b levantou questões sobre bioassinaturas atmosféricas, enquanto a perseverança detectou Carbono orgânico complexo em rocha marciana antigaAmbos são pistas químicas intrigantes, mas nenhum confirma a biologia.
E technosignature Seria um tipo diferente de evidência: um sinal ou padrão mensurável apontando para a tecnologia em vez de apenas química. A eritrulose não é uma. Isso mostra que algumas das matérias-primas da vida podem se formar no espaço sem que a vida esteja presente.
Isso faz com que os ingredientes iniciais para a vida pareçam menos incomuns localmente. Não diz nada sobre a frequência com que esses ingredientes se tornam química auto-replicante, células ou organismos inteligentes.
O que os cientistas vão procurar a seguir
O alvo imediato é mais açúcar. A eritrulosa parece pelo menos oito vezes mais abundante do que os açúcares menores de três carbonos que a pesquisa não conseguiu detectar. Os pesquisadores agora precisam saber se esse padrão é exclusivo do G + 0,693 ou comum em outras nuvens moleculares.
A eritrulose é quiral, o que significa que sua estrutura pode existir em formas de imagem espelhada. A vida na Terra favorece fortemente uma mão molecular. A detecção de rádio atual identifica a molécula, mas não estabelece que uma forma de espelho domina, portanto, qualquer conexão com a mão biológica permanece aberta.
Pesquisas futuras podem pesquisar outras nuvens, refinar as medições de abundância e procurar compostos relacionados. Amostras de asteroides e meteoritos retornados fornecem a comparação local, enquanto objetos como cometa interestelar 3I/ATLAS mostrar como a química de outro sistema estelar pode entrar brevemente no nosso.
Perguntas frequentes
Qual o açúcar encontrado no espaço?
Os astrônomos detectaram eritrulosa, uma cetose de quatro carbonos com a fórmula C4H8O4. É a primeira molécula que atende à definição química estrita de um açúcar a ser encontrado no meio interestelar.
Onde foi encontrada a Eritrulosa?
Foi detectado na nuvem molecular G+0.693-0.027 perto do centro da Via Láctea, a aproximadamente 26.700 anos-luz da Terra.
Eritrulosa é evidência de vida alienígena?
Não. A pesquisa demonstra que a eritrulosa pode se formar através de química não biológica em grãos de poeira interestelar frios.
Como o açúcar foi detectado?
Os radiotelescópios Yebes de 40 metros e IRAM de 30 metros mediram um conjunto de linhas espectrais que correspondem à impressão digital de laboratório da eritrulosa.
Trilha Fonte
- Natureza Astronomia: Detecção de um açúcar de quatro carbonos no espaço interestelar
- Centro de Astrobiologia: Detecção do primeiro açúcar no meio interestelar
- NaturezaPrimeira molécula de açúcar encontrada no espaço
- Astrônomos encontram evidências de açúcar no espaço interestelar
- NASA: O Centro Galáctico em luz infravermelha
Veredito
O primeiro açúcar verdadeiro encontrado entre as estrelas não é um sinal de vida alienígena. É evidência de que a química interestelar pode construir mais do kit de ferramentas moleculares da vida do que os astrônomos haviam observado diretamente antes.
A eritrulose formou-se numa nuvem fria sem biologia. Se açúcares semelhantes sobreviveram dentro de cometas e asteróides, a Terra jovem pode ter recebido parte da sua química prebiótica do espaço entre as estrelas.
