DNA é sinônimo de vida, mas de onde ela se originou? Uma maneira de responder a esta pergunta é tentar recriar as condições que formaram precursores moleculares de DNA. Estes precursores são estruturas de anel de carbono com átomos de nitrogênio embarcados, os principais componentes de nucleobases, que se estão construindo blocos de dupla hélice.
Agora, pesquisadores do Departamento de Energia dos EUA Lawrence Berkeley National Lab (Berkeley Lab) e da Universidade do Havaí em Manoa demonstraram pela primeira vez que cósmicas pontos quentes, tais como aqueles próximos a estrelas, poderiam ser excelentes ambientes para a criação destes anéis moleculares contendo azoto.
Em um novo estudo na revista Astrophysical Journal, a equipe descreve o experimento em que recriar as condições ao redor de estrelas moribundas, ricas em carbono para encontrar caminhos de formação das moléculas importantes.
"Esta é a primeira vez que alguém olhou para uma reação quente como este", diz Musahid Ahmed, cientista da Divisão de Ciências Químicas, em Berkeley Lab. Não é fácil para os átomos de carbono para formar anéis que contêm nitrogênio, diz ele. Mas este novo trabalho demonstra a possibilidade de uma reação em fase de gás quente, o que Ahmed chama de "churrasco cósmica".
Durante décadas, os astrônomos apontaram seus telescópios para o espaço para olhar para as assinaturas destes anéis de carbono duplas contendo nitrogênio chamados quinolina, explica Ahmed. Eles focada principalmente no espaço entre as estrelas chamado omeio interestelar . Embora o ambiente estelar tem sido considerado um provável candidato para a formação de estruturas de anel de carbono, ninguém tinha passado muito tempo olhando lá para anéis de carbono contendo nitrogênio.
Para recriar as condições perto de uma estrela, Ahmed e seu colaborador de longa data, Ralf Kaiser, professor de química naUniversidade do Havaí, Manoa , e seus colegas, que incluem Dorian Parker no Havaí, e Oleg Kostko e Tyler Troy de Berkeley Lab , virou-se para o Advanced Light Source (ALS), uma academia de usuário Departamento de Energia localizado em Berkeley Lab.
No ALS, os pesquisadores usaram um dispositivo chamado bocal quente, anteriormente usado para confirmar com sucesso a formação de fuligem durante a combustão. No presente estudo o bico quente é usado para simular as pressões e temperaturas em ambientes estelares de estrelas ricas em carbono. Para o bico quente, os investigadores injectado um gás feito de uma única molécula de carbono anéis contendo azoto e duas moléculas de curto carbono-hidrogênio chamados acetileno.
Em seguida, usando radiação síncrotron do ALS, a equipe sondado o gás quente para ver qual moléculas formadas. Eles descobriram que o bico 700 Kelvin transformou o gás inicial em um feito de as moléculas de anel contendo azoto chamados quinolona e isoquinolina, considerado o passo seguinte em termos de complexidade.
"Há uma barreira de energia para essa reação acontecer, e você pode ultrapassar essa barreira perto de uma estrela ou em nossa montagem experimental", diz Ahmed. "Isso sugere que nós podemos começar a olhar para estas moléculas em torno de estrelas agora."
Estas experiências fornecem evidências convincentes de que as moléculas chave da quinolona e de isoquinolina podem ser sintetizados nestes ambientes quentes e, em seguida, ser ejectado com o vento estelar para o meio interestelar - o espaço entre as estrelas, diz Kaiser.
"Uma vez ejetada no espaço, em nuvens moleculares frias, estas moléculas podem então condensar em nanopartículas interestelares frios, onde podem ser processados e funcionalizados." Kaiser acrescenta. "Estes processos podem levar a mais complexa, moléculas biorelevant como nucleobases de importância crucial para a formação de DNA e RNA."
Em 2008, os cosmólogos mapear as origens dos raios cósmicos de alta energia que atingem a Terra descobriram dois "hotspots" inesperadas que aparecem na imagem no topo da página.
O Galaxy diário via Lab Berkeley
Crédito da imagem: PhysicsWorld
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