Physical Address
304 North Cardinal St.
Dorchester Center, MA 02124
Cientistas descobrem ‘kit inicial químico’ para vida em locais de nascimento planetários
O metanol, que faz parte do “kit inicial químico” em torno de estrelas jovens, produziu algumas surpresas inesperadas que poderão, em última análise, revelar algumas das condições em que os planetas e potencialmente a vida se formam em torno das protoestrelas.
As descobertas de metanol foram feitas por astrônomos usando ALMA (o Atacama Large millimeter/submillimeter Array) no deserto do Atacama, no Chile, como parte de um projeto denominado COMPASS (the Complex Organic Molecules in Protostars with ALMA Spectral Surveys).
“Nosso trabalho fornece informações sobre a complexa química dos jovens estrela sistemas e é, em última análise, uma peça importante do quebra-cabeça para a compreensão da origem da vida”, disse Maria Drozdovskaya, astrofísica da Universidade de Berna, que lidera o projeto COMPASS, em um declaração.
A equipa multinacional de Drozdovskaya, composta por mais de 30 astrónomos, tem perseguido moléculas orgânicas complexas, moléculas grandes que incluem átomos de carbono, nos estaleiros de construção planetários em torno de onze estrelas jovens.
Estas moléculas fazem parte do inventário químico que, em última análise, constrói os planetas e, talvez, até mesmo a vida que um dia viverá nesses planetas.
O metanol é importante
Metanol (CH3OH) é importante porque é altamente abundante em regiões de formação de estrelas e planetas. Na verdade, é a molécula orgânica complexa mais abundante encontrada em espaço interestelare é comumente encontrado em discos de formação de planetas.
A sua enorme abundância significa que, de todas as moléculas encontradas em torno de estrelas jovens, o metanol é o mais fácil de detectar diferentes formas onde os átomos de hidrogénio regulares são substituídos por um isótopo mais pesado de hidrogénio chamado deutério.
Quantas moléculas contêm estes isótopos mais pesados depende muito das condições em que os planetas estão se formando dentro do disco.
É por isso que a equipa COMPASS utilizou o ALMA para procurar estas formas de metanol no gás pertencente ao discos formadores de planetas em torno dos 11 locais de baixa massa próximos protoestrelas. As observações também ajudaram a avaliar a diversidade química geral destes discos.
A descoberta inesperada de uma molécula de metanol contendo deutério foi feita no disco de formação planetária em torno de apenas uma dessas 11 estrelas, nomeadamente a jovem estrela IRAS 4A2, localizada a cerca de mil anos-luz na Nuvem Molecular Perseus.
IRAS refere-se ao Satélite Astronômico Infravermelho, que foi uma missão conjunta NASA-Reino Unido-Holanda lançada em 1983 e que detectou pela primeira vez esta jovem estrela como uma fonte de luz infravermelha através do gás espesso e da poeira do nuvem molecular.
A equipe COMPASS também descobriu emissões de metanol em mais da metade das 11 protoestrelas, favorecendo a mais jovem das estrelas. Um maser é uma versão de micro-ondas de um laser no sentido de que a emissão de micro-ondas está sendo estimulada e depois amplificada, mas masers astrofísicos ocorrem naturalmente, muitas vezes em frentes de choque quando as moléculas de metanol colidem e são excitadas.
Masers de metanol já foram detectados em discos de formação de planetas em torno de protoestrelas turbulentas de alta massa, mas as observações do COMPASS são a primeira detecção deles em torno de protoestrelas mais calmas de baixa massa.
“O facto de agora também ter sido encontrado numa protoestrela de baixa massa mostra que condições físicas localmente extremas podem prevalecer ali, de forma análoga às estrelas massivas, e desafia a nossa compreensão anterior da formação de estrelas massivas. sol-como estrelas”, disse Drozdovskaya.
A descoberta implica que os masers de metanol são um produto comum de todos os discos de formação planetária e, portanto, são produzidos por processos que são universais no nascimento de estrelas e planetas, independentemente da massa da protoestrela.
Por exemplo, as explosões térmicas da estrela em crescimento à medida que acumula gás dos seus arredores poderiam gerar choques num disco de formação planetária, estimulando a actividade do maser no metanol abundante.
“Ambos os resultados sublinham a importância das medições espectroscópicas de alto desempenho, como as do COMPASS com ALMA, para a detecção de fenómenos químicos raros e até então desconhecidos,” disse Drozdovskaya, referindo-se tanto aos masers de metanol como às moléculas de metanol ricas em deutério em torno do IRAS 4A2. “Eles mostram o quanto ainda temos que aprender sobre os processos químicos em sistemas protoestelares jovens.”
As novas descobertas pelo menos começaram a responder a algumas questões, tais como a forma como a diversidade neste “kit inicial químico” varia de estrela para estrela, com o ALMA a detectar algumas diferenças subtis, tais como variações na abundância de espécies moleculares contendo oxigénio e azoto entre as onze estrelas.
No entanto, questões sobre como surge a química dos sistemas estelares jovens e como esta influencia a evolução desses sistemas permanecem sem resposta.
Por enquanto, a equipa COMPASS está a estudar meticulosamente e sistematicamente os dados sobre todos os diferentes tipos de moléculas detectadas nas suas observações ALMA, e a preparar estudos de acompanhamento com outras instalações, incluindo o Telescópio Espacial James Webb (JWST).
“A análise de todos os dados coletados levará mais alguns anos”, disse Drozdovskaya.
Os primeiros resultados do COMPASS são publicados em sete artigos (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) na edição de outubro de 2026 da revista Astronomy & Astrophysics.
