Nota de Imprensa

ALMA e Rosetta detectam freon-40 no espaço

Acabando com a esperança desta molécula ser um marcador de vida

2 de Outubro de 2017

Observações levadas a cabo com o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) e a missão Rosetta da ESA, revelaram a presença do haloalcano (ou halogeneto de alquilo) freon-40 no gás que circunda tanto uma estrela bebé como um cometa. Os haloalcanos formam-se por processos orgânicos na Terra, mas esta é a primeira vez que se detectam no espaço interestelar. Esta descoberta sugere que os haloalcanos possam não ser tão bons marcadores de vida como se pensava, mas sim componentes significativos do material que forma os planetas. Este resultado, publicado na revista Nature Astronomy, sublinha o desafio de encontrar moléculas que possam indicar a presença de vida fora da Terra.

Usando dados obtidos pelo ALMA no Chile e pelo instrumento ROSINA da missão Rosetta da ESA, uma equipa de astrónomos encontrou traços do componente químico freon-40 (CH3Cl), também conhecido por cloreto de metila ou clorometano, em torno tanto de um sistema estelar bebé IRAS 16293-2422 [1], situado a cerca de 400 anos-luz de distância da Terra, como do famoso cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko (67P/C-G) no nosso Sistema Solar. Trata-se da primeira detecção de um haloalcano no espaço interestelar [2].

Os haloalcanos consistem em halogéneos, tais como o cloro e o flúor, ligados ao carbono e por vezes a outros elementos. Na Terra, estes componentes são criados por processos biológicos — em organismos que vão desde os humanos aos fungos — assim como por processos industriais, tais como a produção de tintas e medicamentos [3].

A descoberta de um destes compostos, o freon-40 ou solvente R-40, em locais onde não existe ainda vida, pode ser vista como desapontante, uma vez que trabalhos anteriores sugeriam que estas moléculas poderiam indicar a presença de vida.

“Encontrar o haloalcano freon-40 próximo destas estrelas jovens do tipo solar foi surpreendente,” disse Edith Fayolle, uma investigadora do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics em Cambridge, Massachusetts nos EUA, e autora principal do novo artigo que descreve estes resultados. “Não tínhamos simplesmente previsto a sua formação e ficámos surpreendidos por encontrar este composto em concentrações tão significativas. É agora claro que estas moléculas se formam prontamente em maternidades estelares, dando-nos pistas importantes sobre a evolução química dos sistemas planetários, incluindo o nosso.” 

O trabalho de investigação relativo a exoplanetas avançou já para além da descoberta de planetas — atualmente são já conhecidos mais de 3000 exoplanetas — para a procura de marcadores químicos que poderão indicar a presença de potencial vida. Neste contexto, um passo vital é determinar quais as moléculas que poderão indicar a presença de vida, no entanto estabelecer marcadores viáveis permanece um processo complicado.

“A descoberta de haloalcanos no meio interestelar ajuda-nos também a descobrir as condições de partida da química orgânica nos planetas. Tal química é um passo importante na descoberta da origem da vida,” acrescenta Karin Öberg, uma das co-autora deste estudo. “Com base na nossa descoberta, os haloalcanos são provavelmente um constituinte da chamada “sopa primordial”, encontrados tanto na Terra jovem como em exoplanetas rochosos em formação.”

Este facto sugere que os astrónomos possam ter visto as coisas ao contrário; em vez de indicarem a presença de vida, os haloalcanos podem antes ser um elemento importante na química, ainda pouco conhecida, da origem da vida.

O co-autor Jes Jørgensen do Instituto Niels Bohr da Universidade de Copenhaga, acrescenta: ”Este resultado mostra o poder do ALMA em detectar moléculas com interesse astrobiológico em estrelas jovens onde planetas podem estar a formar-se. Com o auxílio do ALMA encontrámos já açucares simples e precursores de aminoácidos em torno de estrelas diferentes. Esta descoberta adicional de freon-40 em torno do cometa 67P/C-G fortalece a ligação entre a química pré-biológica de protoestrelas distantes e o nosso próprio Sistema Solar.”

Os astrónomos compararam igualmente as quantidades relativas de freon-40 que contêm diferentes isótopos de carbono no sistema estelar bebé e no cometa — e encontraram abundâncias semelhantes. Este facto apoia a ideia de que um sistema planetário jovem pode “herdar” a composição química da sua nuvem de formação progenitora, possibilitando assim que os haloalcanos cheguem aos planetas em sistemas jovens durante a formação planetária ou através de impactos de cometas.

“Os nossos resultados mostram que ainda temos muito que aprender sobre a formação dos haloalcanos,” conclui Fayolle. “A procura adicional destes compostos em torno de outras protoestrelas e cometas torna-se crucial para compreendermos esta questão.”

Notas

[1] Esta protoestrela trata-se de um sistema estelar binário rodeado por uma nuvem molecular na região de formação estelar Rho Ophiuchi, o que a torna um alvo excelente para a visão milimétrica/submilimétrica do ALMA.

[2] Os dados usados foram obtidos no âmbito do rastreio PILS (ALMA Protostellar Interferometric Line Survey). O objetivo deste rastreio é mapear a complexidade química do IRAS 16293-2422 ao obter imagens em todos os comprimentos de onda cobertos pelo ALMA, de regiões de pequena escala, equivalentes ao tamanho do Sistema Solar.

[3] O freon foi muito usado como refrigerante (daí o nome) mas atualmente encontra-se banido uma vez que tem um poder destrutivo sobre a camada protetora de ozono da Terra.

Informações adicionais

Este trabalho foi descrito num artigo científico intitulado “Protostellar and Cometary Detections of Organohalogens” de E. Fayolle et al., que será publicado a 2 de outubro de 2017 na revista Nature Astronomy.

A equipa é composta por Edith C. Fayolle (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, EUA), Karin I. Öberg (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, EUA),  Jes K. Jørgensen (Universidade de Copenhaga, Dinamarca), Kathrin Altwegg (Universidade de Berna, Suíça),  Hannah Calcutt (Universidade de Copenhaga, Dinamarca), Holger S. P. Müller (Universität zu Köln, Alemanha), Martin Rubin (Universidade de Berna, Suíça), Matthijs H. D. van der Wiel (Instituto Holandês de Rádio Astronomia, Holanda), Per Bjerkeli (Observatório Espacial Onsala, Suécia), Tyler L. Bourke (Jodrell Bank Observatory, RU), Audrey Coutens (University College London, RU), Ewine F. van Dishoeck (Universidade de Leiden, Holanda; Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Alemanha), Maria N. Drozdovskaya (Universidade de Berna, Suíça), Robin T. Garrod (University of Virginia, EUA), Niels F. W. Ligterink (Universidade de Leiden, Holanda), Magnus V. Persson (Observatório Espacial Onsala, Suécia), Susanne F. Wampfler (Universidade de Berna, Suíça) e a equipa ROSINA.

O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), uma infraestrutura astronómica internacional, surge no âmbito de uma parceria entre o ESO, a Fundação Nacional para a Ciência dos Estados Unidos (NSF) e os Institutos Nacionais de Ciências da Natureza (NINS) do Japão, em cooperação com a República do Chile. O ALMA é financiado pelo ESO em prol dos seus Estados Membros, pela NSF em cooperação com o Conselho de Investigação Nacional do Canadá (NRC) e do Conselho Nacional Científico da Ilha Formosa (NSC) e pelo NINS em cooperação com a Academia Sinica (AS) da Ilha Formosa e o Instituto de Astronomia e Ciências do Espaço da Coreia (KASI).

A construção e operação do ALMA é coordenada pelo ESO, em prol dos seus Estados Membros; pelo Observatório Nacional de Rádio Astronomia dos Estados Unidos (NRAO), que é gerido pela Associação de Universidades, Inc. (AUI), em prol da América do Norte e pelo Observatório Astronómico Nacional do Japão (NAOJ), em prol do Leste Asiático. O Observatório Conjunto ALMA (JAO) fornece uma liderança e gestão unificadas na construção, comissionamento e operação do ALMA.

O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a investigação em astronomia e é de longe o observatório astronómico mais produtivo do mundo. O ESO é  financiado por 16 países: Alemanha, Áustria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Itália, Polónia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça, assim como pelo Chile, o país de acolhimento. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e operação de observatórios astronómicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrónomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação na investigação astronómica. O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera  o Very Large Telescope, o observatório astronómico óptico mais avançado do mundo e dois telescópios de rastreio. O VISTA, o maior telescópio de rastreio do mundo que trabalha no infravermelho e o VLT Survey Telescope, o maior telescópio concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é um parceiro principal no ALMA, o maior projeto astronómico que existe atualmente. E no Cerro Armazones, próximo do Paranal, o ESO está a construir o European Extremely Large Telescope (E-ELT) de 39 metros, que será “o maior olho do mundo virado para o céu”.

Links

• Artigo científico na Nature Astronomy
• Nota de imprensa do NRAO
• Nota de imprensa da ESA
• Resultados anteriores do ALMA relativos a esta estrela: isocianato de metila e açucares
• Fotografias do ALMA

Contactos

Edith Fayolle
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Cambridge, Massachusetts, USA
Email: efayolle@cfa.harvard.edu

Jes K. Jørgensen
Niels Bohr Institute, University of Copenhagen
Copenhagen, Denmark
Tel: +45 4250 9970
Email: jeskj@nbi.dk

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Tel: +31 71 5275814
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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso1732, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contacto local com os meios de comunicação social, em ligação com os desenvolvimentos do ESO. A representante do nodo português é Margarida Serote.