PRIMEIRO APERTO DE MÃO DA VIDA: MOLÉCULA QUIRAL DETECTADA NO ESPAÇO INTERESTELAR.

Como um par de mãos humanas, certas moléculas orgânicas têm versões espelhadas de si mesmas, uma propriedade química conhecida como quiralidade. Essas moléculas são essenciais para a biologia e curiosamente foram encontradas em meteoritos na Terra e cometas no nosso Sistema Solar. Nenhuma, no entanto, havia sido detectada nas vastas extensões do espaço interestelar, até agora.

Os cientistas aplaudem a primeira detecção de uma molécula "mão", (óxido de propileno) no espaço interestelar. Foi detectada, principalmente, com o telescópio Green Bank da NSF, perto do centro de nossa galáxia em Sagitário (SGR) B2, uma enorme região de formação estelar. O óxido de propileno é um de uma classe de moléculas de assim chamados "quirais" - moléculas que têm uma composição química idêntica, mas versões destros e canhotos. As moléculas quirais são essenciais para a vida e sua descoberta no espaço profundo pode ajudar os cientistas a entender por que a vida na Terra depende de uma certa destreza manual para executar funções biológicas fundamentais. Sgr A * nesta imagem indica o buraco negro supermassivo no centro da nossa galáxia. Os recursos de brancos na imagem composta são as fontes de rádio brilhantes no centro da nossa galáxia como visto com o VLA. A imagem de fundo é do Sloan Digital Sky Survey. As duas versões "entregue" de óxido de propileno são ilustrados. O "R" e denominações "S" são para o músculo reto termos em latim (direita) e sinistra (esquerda). Crédito: B. Saxton, NRAO / AUI / NSF a partir de dados fornecidos pelo N.E. Kassim, Laboratório de Pesquisa Naval, Sloan Digital Sky Survey

Os cientistas aplaudem a primeira detecção de uma molécula e sua quiralidade (óxido de propileno) no espaço interestelar. Foi detectada, principalmente, com o telescópio Green Bank da NSF, perto do centro de nossa galáxia em Sagitário (SGR) B2, uma enorme região de formação estelar. O óxido de propileno é um de uma classe de moléculas de assim chamados “quirais” – moléculas que têm uma composição química idêntica, mas versões destros e canhotos. As moléculas quirais são essenciais para a vida e sua descoberta no espaço profundo pode ajudar os cientistas a entender por que a vida na Terra depende de uma certa destreza manual para executar funções biológicas fundamentais. Sgr A * nesta imagem indica o buraco negro supermassivo no centro da nossa galáxia. Os recursos em branco na imagem composta são as fontes de rádio brilhantes no centro da nossa galáxia como visto com o VLA. A imagem de fundo é do Sloan Digital Sky Survey. As duas versões quirais de óxido de propileno são ilustrados. O “R” e denominações “S” são designações do latim para rectus (direita) e sinistro (esquerda). Crédito: B. Saxton, NRAO / AUI / NSF a partir de dados fornecidos pelo N.E. Kassim, Laboratório de Pesquisa Naval, Sloan Digital Sky Survey

Uma equipe de cientistas usando radiotelescópios extremamente sensíveis descobriu a primeira molécula quiral orgânica complexa no espaço interestelar. A molécula, óxido de propileno (CH3CHOCH2), foi encontrado perto do centro de nossa galáxia em uma enorme nuvem de formação de estrelas de poeira e gás conhecida como Sagittarius B2 (Sgr B2).
A pesquisa foi realizada principalmente com o telescópio da National Science Foundation’s Green Bank Telescope (GBT) no West Virginia, como parte da Prebiotic Interstellar Molecular Survey. Observações de apoio adicionais foram tomadas com o radiotelescópio Parkes, na Austrália.

“Esta é a primeira molécula detectada no espaço interestelar que tem a propriedade de quiralidade, tornando-se um salto pioneiro em frente na nossa compreensão de como as moléculas pré-bióticas são feitas no Universo e os efeitos que podem ter sobre as origens da vida”, disse Brett McGuire, um químico e Jansky pós-doutorado com a Radio Astronomy Observatory Nacional (NRAO) em Charlottesville, Virgínia.

“O óxido de propileno está entre as moléculas mais complexas e intrincadas estruturalmente detectadas até agora no espaço”, disse Brandon Carroll, um estudante de graduação de química no Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena. “Detectar esta molécula abre a porta para novas experiências que determinam como e onde a lateralidade molecular surge e por que uma forma pode ser ligeiramente mais abundante do que a outra”.

McGuire e Carroll compartilham a primeira autoria em um artigo publicado hoje na revista Science. Eles também estão apresentando seus resultados em um encontro da American Astronomical Society, em San Diego, Califórnia.

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Formação e detecção de moléculas no espaço.

Complexas moléculas orgânicas formam em nuvens interestelares como Sgr B2 de várias maneiras. A via mais básica é através da química de fase gasosa, no qual as partículas colidem e fundem-se para produzir moléculas cada vez mais complexas. Compostos orgânicos tão grandes como metanol (CH3OH) são produzidos, no entanto, este processo torna-se muito menos eficaz.

Para formar moléculas mais complexas, como o óxido de propileno, os astrônomos acreditam que mantos finas de gelo em moléculas pequenas de poeira grãos ajuda a linkar estruturas mais longas e maiores. Estas moléculas podem, em seguida, evapora-se a partir da superfície dos grãos e reagir no gás circundante da nuvem.

Até o presente, mais do que 180 moléculas têm sido detectados no espaço. Cada molécula, uma vez que, naturalmente, cai e vibra no vácuo perto do meio interestelar, emite uma assinatura distinta, uma série de picos de indicadores que aparecem no espectro de rádio. moléculas complexas maiores tem uma assinatura correspondentemente mais complexa, tornando-os mais difíceis de detectar.

Para reivindicar uma detecção definitiva, os cientistas devem observar várias linhas espectrais associadas a mesma molécula. No caso do óxido de propileno, a equipe de pesquisa detectou duas dessas linhas com o GBT. A terceira foi a uma frequência difícil de observar do Hemisfério Norte devido à interferência de rádio via satélite. Carroll, McGuire, e seus colegas usaram o telescópio Parkes que permitiu trazer à tona a linha espectral final necessária para verificar seus resultados.

Os dados atuais, no entanto, não fazem distinção entre as versões esquerda e destros da molécula. Em adicional, para a mesma composição química, as moléculas quirais têm o mesmo ponto de fusão ao ferver, e os pontos de congelamento e o mesmo espectro. “Esses espectros são como sombras”, disse Carroll. “É impossível dizer se a mão direita ou a mão esquerda está lançando a sombra”. Isto representa um desafio para os investigadores na tentativa de determinar se uma versão de óxido de propileno é mais abundante do que o outra.

Quiralidade no espaço, uma mão amiga para Biologia na Terra.

Todos os seres vivos na Terra usam um, e apenas um de muitos tipos de moléculas quirais. Esta característica, chamada homoquiralidade, é fundamental para a vida e tem implicações importantes para muitas estruturas biológicas, incluindo dupla hélice do DNA. Os cientistas ainda não entendem como a biologia passou a contar com uma destreza manual e não o outro. A resposta, os pesquisadores especulam, pode ser encontrada na forma como essas moléculas formam naturalmente no espaço antes de serem incorporadas em asteroides e cometas e posteriormente depositados nos jovens planetas.

“Os meteoritos no nosso Sistema Solar contêm moléculas quirais que antecedem a própria Terra, e moléculas quirais têm sido descobertas recentemente em cometas”, observou Carroll. “Esses pequenos corpos podem ser o que empurrou vida para o modelo quiral que vemos hoje.”

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

Os investigadores acreditam que pode, eventualmente, ser possível determinar se há um excesso de uma destreza manual de óxido de propileno sobre o outro através da análise de luz polarizada e como interage com as moléculas no espaço.

“O Prebiotic Interstellar Molecular Survey esta culminando uma campanha de pesquisa de quase uma década com o GBT”, disse Anthony Remijan, um astroquímico do NRAO e chefe da equipe de pesquisa. “É um recurso inestimável e nos ajuda a compreender as origens cósmicas desta e de outras moléculas da mesma forma indescritível.”
O Telescópio Green Bank 100 metros é o maior telescópio de rádio totalmente dirigível do mundo. O National Radio Astronomy Observatory esta associado a National Science Foundation, que operado sob acordo de cooperação pela Associated Universities, Inc.

Fonte: Science Daily

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