ALMA e Rosetta detectam freon-40 no espaço

O ALMA descobriu o haloalcano cloreto de metila (freon-40) em torno de estrelas bebés no sistema IRAS 16293-2422. Estes mesmos compostos orgânicos foram igualmente descobertos na fina atmosfera que rodeia o cometa 67P/C-G pelo instrumento ROSINA, colocado a bordo da sonda espacial Rosetta da ESA.Crédito: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); NASA/JPL-Caltech/UCLA

Observações realizadas com o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) e a missão Rosetta da ESA, revelaram a presença do haloalcano freon-40 no gás que ao redor de uma estrela recém formada e também de um cometa. Os haloalcanos formam-se por processos orgânicos na Terra, mas esta é a primeira vez que são detectados 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 equipe de astrônomos encontrou traços do componente químico freon-40 (CH3Cl), também conhecido por cloreto de metila ou clorometano, em torno tanto de um sistema estelar bebê IRAS 16293-2422, 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.

Os haloalcanos consistem em halógenos, tais como o cloro e o flúor, ligados ao carbono e às 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. A descoberta de um destes compostos, o freon-40 ou solvente R-40, em locais onde ainda não existe 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 pesquisadora 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 ficamos surpresos 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 já avançou para além da descoberta de planetas — atualmente já são 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 fato sugere que os astrônomos 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 Copenhagen, acrescenta: ”Este resultado mostra o poder do ALMA em detectar moléculas com interesse astrobiológico em estrelas jovens onde planetas podem estar se formando. Com o auxílio do ALMA já encontramos açúcares 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 astrônomos também compararam as quantidades relativas de freon-40 que contêm diferentes isótopos de carbono no sistema estelar bebê e no cometa — e encontraram abundâncias semelhantes. Este fato 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.”