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Astrônomos confirmam através do ALMA que a lua Titã tem uma química que permite formar membranas celulares

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Dados de arquivo do ALMA confirmaram que as moléculas de acrilonitrila residem na atmosfera de Titã, a maior lua de Saturno. Titã é aqui vista em uma composição ótica (sua atmosfera) e no infravermelho (sua superfície) pela sonda robótica Cassini da NASA. Em um ambiente de metano líquido, a acrilonitrila pode eventualmente formar membranas celulares. Créditos: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF) & NASA

Titã, a lua criogênica de Saturno, tem uma atmosfera bastante curiosa. Além de uma mistura nublada de nitrogênio e de hidrocarbonetos como o metano e o etano, a atmosfera de Titã também contém uma série de moléculas orgânicas mais complexas, incluindo a acrilonitrila (cianeto de vinila). Essa molécula foi descoberta pelos astrônomos recentemente em dados dos arquivos levantados pelo complexo de radiotelescópios ALMA do ESO. Sob as condições ideais, como aquelas encontradas à superfície de Titã, a acrilonitrila pode eventualmente coalescer de forma natural formando esferas microscópicas que se assemelham a membranas celulares.

A maior lua de Saturno, Titã, é um dos corpos mais interessantes e parecidos com a Terra do nosso Sistema Solar. É quase tão grande quanto Marte (maior em tamanho que Mercúrio) e tem uma atmosfera espessa constituída principalmente de nitrogênio com uma pequena quantidade de moléculas orgânicas à base de carbono, incluindo metano (CH4) e etano (C2H6). Os cientistas planetários sugerem que essa composição química é parecida com a atmosfera primordial da Terra.

As condições existentes na lua Titã, no entanto, não são propícias à formação de vida como a conhecemos, essa lua é simplesmente demasiadamente fria. Titã é dez vezes mais distante do que a Terra é do Sol. Titã é tão frio que chove metano líquido sobre sua superfície gelada e sólida, formando rios, lagos e mares.

No entanto, estes corpos líquidos de hidrocarbonetos criam um ambiente único que pode ajudar as moléculas de acrilonitrila (C2H3CN) a se unirem para formar membranas, características que se assemelham às membranas celulares formadas por lipídios encontradas em organismos vivos na Terra.

Os astrônomos usaram informações colhidas no banco de dados do ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), recolhidos ao longo de uma série de observações entre fevereiro e maio de 2014. Assim, os astrônomos encontraram evidências convincentes de que moléculas de cianeto de vinila estão realmente presentes em Titã, em quantidades significativas.

Maureen Palmer, investigadora do Cento de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, Maryland, EUA, autora principal de um artigo publicado na revista Science Advances, declarou:

A presença de cianeto de vinila em um ambiente com metano líquido sugere a possibilidade intrigante de processos químicos análogos àqueles importantes para a vida na Terra.

Os estudos elaborados através da espaçonave robótica Cassini, bem como simulações laboratoriais da atmosfera de Titã, inferiram a provável presença de acrilonitrila em Titã, mas só com os recursos fornecidos pelo ALMA foi possível uma detecção definitiva.

Ao analisarem os dados de arquivo, Palmer e colegas encontraram três sinais distintos – picos no espectro do comprimento de onda milimétrico, os quais que correspondem a assinatura da presença da acrilonitrila. Estas evidências reveladoras têm origem a pelo menos 200 quilômetros acima da superfície de Titã.

A atmosfera de Titã é uma verdadeira fábrica de produtos químicos, aproveitando a luz do Sol e a energia de partículas velozes que orbitam Saturno para converter moléculas orgânicas simples em produtos químicos maiores e bem mais complexos.

Martin Cordiner, também do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA e coautor do artigo, explicou:

À medida que o nosso conhecimento da química de Titã cresce, torna-se cada vez mais evidente que as moléculas orgânicas complexas surgem naturalmente em ambientes semelhantes aos encontrados em uma jovem Terra, mas existem diferenças importantes.

Por exemplo, a lua Titã é muito mais fria que a Terra em qualquer período da sua história. Titã tem uma temperatura média de 95 kelvins, de modo que a água sobre sua superfície permanece sempre no estado sólido. As evidências geológicas também sugerem que a Terra primitiva teve concentrações altas de dióxido de carbono (CO2), mas, Titã não teve. A superfície rochosa da Terra também foi freneticamente ativa, com vulcanismo extenso e impactos constantes de asteroides, que podem ter afetado a evolução da nossa atmosfera. Em comparação, a crosta gelada de Titã parece relativamente bem dócil.

Conor Nixon, também do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA e coautor do artigo, concluiu:

Continuamos a usar o ALMA para fazer mais observações da atmosfera de Titã. Estamos à procura de produtos químicos orgânicos, novos e mais complexos, bem como a estudar os padrões de circulação atmosférica dessa lua. No futuro, os estudos de resolução mais elevada esclarecerão mais sobre este mundo intrigante e esperamos que forneçam novas informações sobre o potencial de Titã para a química pré-biótica.

No vídeo acima: dados do banco de dados do ALMA confirmaram que moléculas cianeto de vinila residem na atmosfera de Titã, lua de Saturno. Em um ambiente líquido de metano o cianeto de vinila pode formar membranas celulares. Créditos: NRAO Education and Public Outreach (NRAO/AUI/NSF); Cassini Imaging Team; NASA/JPL-Caltech/SSI/JHUAPL/Univ. of Arizona; Música por Getty Images

Os resultados foram divulgados no artigo científico intitulado “ALMA Detection and Astrobiological Potential of Vinyl Cyanide on Titan”, assinado por M. Palmer et al. e publicado em Science Advances.

Fontes

ALMA: ALMA Confirms Complex Chemistry in Titan’s Atmosphere: Saturn’s Moon Offers Glimpse of Earth’s Primordial Past

Science Advances: ALMA Detection and Astrobiological Potential of Vinyl Cyanide on Titan

._._.

Science – AAAs – e1700022.full – ALMA detection and astrobiological potential of vinyl cyanide on Titan

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