Molécula quiral vista pela primeira vez no espaço interestelar
 

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Diógenes Henrique20 de janeiro de 20172713 min

Um novo achado no espaço profundo poderá explicar uma questão crucial aqui na Terra. Os pesquisadores descobriram a primeira prova de uma molécula quiral — uma molécula com duas imagens “gêmeas” no espelho — no espaço interestelar.

Pela primeira vez, os cientistas detectaram nos confins do espaço interestelar uma molécula orgânica complexa chamada de molécula quiral e a descoberta poderá melhorar significativamente a nossa compreensão da vida e de como ela veio a se desenvolver na Terra — e talvez até mesmo a perspectiva de que a vida possa evoluir em outros lugares na galáxia.

Pesquisadores americanos anunciaram na terça-feira (14) que encontraram uma molécula orgânica essencial para a biologia no espaço interestelar pela primeira vez, uma descoberta que poderia ajudar a resolver um mistério de longa data: como a vida surgiu aqui na Terra. A molécula interestelar recentemente descoberta é a mais complexa já encontrada fora do nosso sistema solar e é a primeira molécula quiral a ser detectada no espaço interestelar.

A molécula em questão é o óxido de propileno e foi descoberta em uma nuvem de gás gigantesca denominada Sagittarius B2, a qual está localizada a 390 anos-luz do centro da Via Láctea. A grande nuvem de poeira e gás Sagittarius B2 tem uma massa de cerca de três milhões de vezes a massa do Sol, e agora sabemos que este grande conglomerado contém moléculas quirais em seu meio, que nunca antes haviam sido detectadas fora do nosso Sistema Solar.

“Esta é a primeira molécula quiral detectada no espaço interestelar, tornando-se um salto pioneiro na direção do nosso entendimento de como as moléculas pré-bióticas (que deram origem à vida) são formadas no Universo e os efeitos que elas podem ter na origem da vida”, disse a química Brett McGuire da National Radio Astronomy Observatory, em Virgínia.

A quiralidade é uma propriedade que moléculas assimétricas apresentam, apesar de uma composição química idêntica, uma configuração alterada dos átomos — muito semelhante a uma imagem no espelho, no que essa moléculas também são denominadas de versão canhota e destra. É uma propriedade química chave da vida na Terra, na qual cada molécula que compõe seres vivo — tais como as moléculas de aminoácidos, proteínas, enzimas e açúcares — ou aparece somente na versão esquerda ou destra de si mesma.

Imagem composta do Centro Galáctico e Sagitário B2, onde a molécula quiral foi detectada. Crédito: ESO / APEX e MSX / IPAC / NASA
Imagem composta do Centro Galáctico e Sagitário B2, onde a molécula quiral foi detectada. Crédito: ESO / APEX e MSX / IPAC / NASA

Todos os aminoácidos — os blocos de construção das proteínas — encontrados nas criaturas vivas são canhotos. Alguns cientistas acreditam que o traço é sobra da sopa de moléculas pré-bióticas do espaço entregues em nosso planeta por asteroides e cometas nos primeiros anos da Terra. Quando a vida começou, os aminoácidos canhotos foram incorporados nas primeiras células vivas e tornou-se o padrão ouro para toda a vida posterior, de acordo com a noção prevalecente. Isto tornou as formas destras inúteis, porque eles não participaram das reações bioquímicas. Estudos de alguns meteoritos revelaram que eles contêm ambas as formas de várias moléculas quirais, mas que as formas canhotas normalmente são encontradas em maiores concentrações — uma excentricidade que ainda não pode ser completamente explicada.

A isto se denomina homoquiralidade. Embora essa característica dá um benefício biológico — tal como as moléculas correspondentes podem ser melhores com um outro tipo para fazer estruturas maiores — ninguém sabe como essa “preferência quiral” surgiu.

Portanto a descoberta de que existe quiralidade bem fora do nosso Sistema Solar – com a detecção de uma molécula ‘invertida’ em Sagitárius B2 – é um negócio muito grande. Por quê? Porque poderia ajudar a explicar por qual motivo a vida essencialmente escolhe uma orientação molecular em detrimento da outra.

“O óxido de propileno está entre as moléculas mais complexas e intrincadas estruturalmente detectadas até agora no espaço”, disse um dos pesquisadores, Brandon Carroll, do Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena. “Detectando esta molécula abre-se uma porta para novas experiências determinar como e onde lateralidade molecular surge, e por que uma forma pode ser ligeiramente mais abundante do que o outra”, explica Carroll.

Os investigadores identificaram a assinatura molecular de óxido de propileno usando o Green Bank Telescope (GBT) em West Virginia, com as observações de apoio provenientes do parque de radiotelescópios do CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, um órgão nacional para pesquisa científica na Austrália).

A equipe de pesquisadores levanta a hipótese que moléculas complexas como esta poderiam serem formadas na nuvem de gás a partir de mantos finos de gelo que se desenvolveriam em grãos de poeira extremamente minúsculos que flutuam no espaço. Estes mantos finos de gelo permitiriam às moléculas formar estruturas moleculares maiores e ajudar a produzir outras reações químicas dentro da nuvem, que poderia evaporar o gelo.

Soa como um processo glacial, mas o fato de que as moléculas quirais estão fazendo tudo isso no espaço profundo pode ajudar a explicar como elas depois fazem o seu caminho para asteroides e cometas — que pode acabar semeando as moléculas na superfície de planetas em caso de um impacto.

“Os meteoritos em nosso Sistema Solar contêm moléculas quirais que antecedem a própria Terra, e as moléculas quirais têm sido apontadas em cometas em descobertas recentemente”, disse Carroll. “Esses pequenos corpos podem ser o que empurrou a vida à lateralidade que vemos hoje.”

Em outras palavras, essas moléculas — e a chance que agora temos de estudá-las isoladamente — poderia nos dizer muito sobre de onde a vida vem e como ele evolui da maneira que faz, incluindo por que é tão seletiva sobre ser “canhoto” ou “destro”.

“Ao descobrir uma molécula quiral no espaço, finalmente temos uma maneira de estudar onde e como essas moléculas são formadas antes de encontrar o seu caminho em meteoritos e cometas e para compreender o papel que desempenham nas origens da homoquiralidade e vida.” disse McGuire.

Na imagem: a molécula do óxido de propileno (suas duas formas espelhadas são mostradas) é a primeira substância quiral a ser detectada no espaço profundo.

Referências:

  1. MCGUIRE, Brett A. et al. Discovery of the interstellar chiral molecule propylene oxide (CH3CHCH2O)”. Publicado em 14 de junho de 2016. DOI: 10.1126/science.aae0328
  2. Science. First mirror image molecule spotted in interstellar space <http://www.sciencemag.org/news/2016/06/first-mirror-image-molecule-spotted-interstellar-space?utm_source=sciencemagazine&utm_medium=facebook-text&utm_campaign=chiralspace-5014>
  3. Site Science Alert. Scientists just detected this life-forming molecule in interstellar space for the first time <http://www.sciencealert.com/scientists-just-detected-this-life-forming-molecule-in-interstellar-space-for-the-first-time>