Webb detecta no espaço molécula de carbono importante para a vida

Redação do Site Inovação Tecnológica - 26/06/2023

Estas imagens do Webb mostram uma parte da Nebulosa de Órion, conhecida como Barra de Órion. A maior imagem, à esquerda, é do instrumento NIRCam (Near-Infrared Camera) do Webb. No canto superior direito, o telescópio está focado em uma área menor usando o MIRI (Mid-Infrared Instrument). Bem no centro da área do MIRI está um sistema estelar jovem com um disco protoplanetário chamado d203-506. O destaque no canto inferior direito mostra uma imagem combinada das duas câmeras.
[Imagem: ESA/Webb-NASA-CSA-M. Zamani (ESA/Webb)/PDRs4All ERS Team]

Molécula de carbono

Uma equipe internacional de astrônomos usou o telescópio espacial James Webb para detectar uma molécula de carbono observada pela primeira vez no espaço.

Conhecida como cátion metil (CH3+), a molécula é importante porque auxilia na formação de moléculas mais complexas à base de carbono.

O cátion metil foi detectado em um sistema estelar jovem, com um disco protoplanetário, conhecido como d203-506, localizado a cerca de 1.350 anos-luz de distância, na Nebulosa de Órion.

Os compostos de carbono formam as bases de toda a vida como a conhecemos, o que os torna particularmente interessantes para os cientistas que trabalham para entender como a vida se desenvolveu na Terra e como ela poderia se desenvolver em outras partes do nosso Universo.

As novas capacidades do Webb estão abrindo novas possibilidades para o estudo dessa química interestelar orgânica (contendo carbono), que não era possível com os telescópios anteriores. Entre essas capacidades destacam-se a resolução espacial e espectral e a sensibilidade do telescópio - em particular, a detecção de uma série de linhas de emissão do CH3+ definiu a descoberta desta molécula.

Luz UV formando moléculas

Embora a estrela em d203-506 seja uma pequena anã vermelha, o sistema é bombardeado por forte luz ultravioleta (UV) de estrelas quentes, jovens e massivas próximas. Os cientistas acreditam que a maioria dos discos de formação de planetas passa por um período de intensa radiação UV, uma vez que as estrelas tendem a se formar em grupos que geralmente incluem estrelas massivas produtoras de UV.

Normalmente espera-se que a radiação UV destrua moléculas orgânicas complexas, o que faz com a descoberta de CH3+ nesse ambiente possa parecer uma surpresa. No entanto, os astrônomos acreditam que a radiação UV possa na verdade representar a fonte de energia necessária para a formação do CH3+. Uma vez formado, ele promove reações químicas adicionais para construir moléculas de carbono mais complexas.

"Isso mostra claramente que a radiação ultravioleta pode mudar completamente a química de um disco protoplanetário. Ela pode realmente desempenhar um papel crítico nos primeiros estágios químicos das origens da vida," disse Olivier Berné, do Centro Nacional Francês de Pesquisa Científica.

Moléculas, compostos e química orgânica

O cátion metil (CH3+) detectado pelo Webb é uma molécula, uma partícula composta de dois ou mais átomos que são mantidos juntos por ligações químicas.

Ele pode entrar como ingrediente de um composto de carbono. Um composto é uma molécula que inclui mais de um elemento. Assim, todos os compostos são moléculas, mas nem todas as moléculas são compostos. Por exemplo, a molécula de hidrogênio (H2) é uma molécula, mas não um composto, enquanto a molécula de água (H2O) também é um composto.

O CH3+ também é classificado como um cátion. Um íon é um átomo ou molécula que possui uma carga elétrica total, devido a um excesso ou déficit no número de elétrons (negativos) em comparação com o número de prótons (positivos). Um cátion é um íon com uma carga líquida positiva (portanto, com um déficit de elétrons).

A química orgânica refere-se à química de moléculas e compostos à base de carbono. Também chamada de química do carbono, ela interessa aos cientistas por ser o carbono o elemento central da vida na Terra.

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