"Esta é a primeira molécula detectado no espaço interestelar que tem a propriedade de quiralidade, tornando-se um salto pioneiro em frente na nossa compreensão de como as moléculas prebiótico são feitas no Universo e os efeitos que pode ter sobre as origens da vida", disse Brett McGuire, um químico e Jansky pós-doutorado com a National Radio Astronomy Observatory (NRAO).
Como um par de mãos humanas, certas moléculas orgânicas têm versões espelhadas de si mesmos, uma propriedade química conhecida como quiralidade.Esses chamados moléculas "entregou" são essenciais para a biologia e curiosamente foram encontrados em meteoritos na Terra e cometas no nosso Sistema Solar. Nenhum, no entanto, foi detectada nas vastas extensões do espaço interestelar, até agora.
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 conhecido como Sagittarius B2 (Sgr B2).
A pesquisa foi realizada principalmente com o telescópio da Fundação Nacional de Ciência Green Bank (GBT) em West Virginia, como parte da Pesquisa Molecular Prebiótico Interstellar. observações de apoio adicionais foram tomadas com o radiotelescópio Parkes, na Austrália.
"O óxido de propileno está entre as moléculas mais complexas e intrincadas estruturalmente detectados até agora no espaço", disse Brandon Carroll, um estudante de graduação de química no Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena. "Detectando esta molécula abre a porta para novas experiências que determinam como e onde lateralidade molecular surge e por que uma forma pode ser ligeiramente mais abundante do que o outro."
McGuire e Carroll compartilhar primeira autoria em um artigo publicado hoje na revista Science. Eles também estão apresentando seus resultados na reunião da American Astronomical Society, em San Diego, Califórnia.
Formar 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. Uma vez que os compostos orgânicos tão grandes como metanol (CH 3 OH) são produzidos, no entanto, este processo torna-se muito menos eficaz.
Para formar moléculas mais complexas, como o óxido de propileno, os astrônomos acreditam mantos finas de gelo em moléculas pequenas de poeira grãos ajuda link em estruturas mais longos e maiores. Estas moléculas podem, em seguida, evapora-se a partir da superfície dos grãos e mais reagir no gás circundante da nuvem.
Até à data, 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 e mais 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 com a mesma molécula. No caso do óxido de propileno, a equipe de pesquisa detectados duas dessas linhas com o GBT. A terceira foi a uma frequência difíceis de observar do Hemisfério Norte devido à interferência de rádio via satélite. Carroll, McGuire, e seus colegas usaram o telescópio Parkes trazer à tona a linha espectral final necessário 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, a ferver, e os pontos de congelação, e o mesmo espectro. "Esses espectros são como sombras" suas mãos ", 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 outro.
Todos os seres vivos na Terra usa um, e apenas um lateralidade 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 passaram 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 asteróides e cometas e posteriormente depositados nos jovens planetas.
"Os meteoritos no nosso Sistema Solar contêm moléculas quirais que antecedem a própria Terra, e as moléculas quirais têm sido descobertos recentemente em cometas", observou Carroll. "Esses pequenos corpos pode ser o que empurrou vida à lateralidade 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 como interage com as moléculas no espaço.
"O Interstellar Pesquisa Molecular prebiótico é o culminar de uma campanha de pesquisa de uma década quase com o GBT", disse Anthony Remijan, um astrochemist com o 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 é uma facilidade da National Science Foundation, operado sob acordo de cooperação pela Associated Universities, Inc.
A imagem acima mostra moléculas quirais que 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).
O Galaxy diário via National Radio Astronomy Observatory
Crédito da imagem: B. Saxton, NRAO / AUI / NSF a partir de dados fornecidos pelo NE Kassim, Laboratório de Pesquisa Naval, Sloan Digital Sky Survey
Nenhum comentário:
Postar um comentário