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Veja Astronomia
   
 


Estranha molécula no espaço poderia resolver grande mistério sobre a vida

Usando alguns dos telescópios mais sofisticados do mundo, dois astrônomos descobriram uma molécula orgânica em uma enorme nuvem formando estrelas a anos-luz de distância. Ela poderia lançar luz sobre uma das propriedades pouco entendidas sobre a vida na Terra. A molécula – óxido de propileno (CH3CHCH2O) – é quiral, ou seja, pode formar versões “canhotas” e “destras” que são perfeitamente simétricas e têm propriedades físicas idênticas. Moléculas quirais formam a espinha dorsal do DNA e são essenciais nas proteínas. Mas, curiosamente, as moléculas quirais que sustentam nossa biologia são apenas canhotas ou apenas destras, nunca ambos. Como esse padrão de unilateralidade – ou “homoquiralidade” – surgiu na Terra é um mistério. Agora, a primeira descoberta de moléculas quirais além do nosso sistema solar pode levar a respostas.


Origens

“A quiralidade é realmente importante para a biologia”, diz Brandon Carroll, um dos dois principais autores do estudo publicado na revista Science, ao Gizmodo. “Todos os aminoácidos [na Terra] são canhotos, e isso os permite construir proteínas realmente grandes e interessantes. A estrutura de dupla hélice do DNA é inteiramente baseada no fato de que ele usa açúcares destros.” Embora as vantagens biológicas da homoquiralidade sejam óbvias, é menos claro como essa propriedade única da vida surgiu, e por que existem certas moléculas apenas na versão canhota ou destra. Levando em conta que os elementos básicos da vida – cadeias simples de carbono, hidrogênio e oxigênio – provavelmente vieram do espaço exterior, é importante estudar os padrões de quiralidade fora da Terra para analisar nosso passado distante.

Astrobiólogos já haviam descoberto moléculas quirais dentro de meteoritos que caíram na Terra, e em amostras coletadas na superfície dos cometas. “A ligação entre moléculas quirais no espaço e a vida na Terra é a evidência que vemos em meteoritos, onde há um ligeiro excesso em aminoácidos canhotos”, diz Carroll. “Se você quer entender de onde vem esse excesso, estudar nuvens interestelares é o elo mais antigo.”


As duas orientações do óxido de propileno, a primeira molécula quiral descoberta fora do nosso sistema solar. Imagem: B. Saxton/NRAO/AUI/NSF

Isso é exatamente o que Carroll e o coautor Brett McGuire passaram os últimos anos fazendo. Eles concentraram sua pesquisa sobre a Sagittarius B2, nuvem de poeira interestelar que pesa tanto quanto 250.000 sóis e está situada a 28.000 anos-luz de distância na direção do centro da nossa galáxia.

A SagB2 é uma espécie de Santo Graal para a astrobiologia: a grande maioria das moléculas já descobertas no espaço foram vistas em sua poeira bombardeada por radiação. "É simplesmente o melhor lugar para encontrar moléculas", diz McGuire ao Gizmodo.

Aproveitando anos de dados envolvendo emissões de rádio da SagB2 recolhidos pelo Observatório Nacional de Radioastronomia (EUA), Carroll e McGuire começaram a busca pelo óxido de propileno, uma das menores e mais simples moléculas quirais. Depois de identificar algumas características espectrais promissoras no conjunto de dados, eles confirmaram independentemente a presença de óxido de propileno usando o Observatório Parkes (Austrália).

"Se você somar todo o óxido de propileno que encontramos, ele pesa cerca de quatro quintos de uma Terra", diz Carroll. Isso parece muito, mas nem se compara ao tamanho da nuvem SagB2, e está bem no limite das nossas capacidades de detecção. Moléculas quirais maiores e mais complexas devem ser ainda mais raras, e mais difíceis de detectar.

Mas talvez não precisemos encontrar outras moléculas quirais no espaço interestelar para obter insights importantes sobre as origens da homoquiralidade na Terra. "Mesmo que não possamos detectar outras moléculas quirais, se pudermos medir um excesso de lateralidade no óxido de propileno, isso será útil para compreender os processos que fazem as moléculas quirais seguirem em uma direção ou outra", diz Carroll.

Pode ser que, devido à forma na qual moléculas orgânicas se formam em nuvens interestelares, qualquer forma de vida que emerge na nossa galáxia sempre seja inclinada para certos padrões de quiralidade. Talvez proteínas canhotas e um código genético destro sejam características fundamentais da vida em todos os lugares. Talvez os padrões que surgiram na Terra sejam influenciados por processos mais locais. Ou talvez eles sejam apenas aleatórios.

Para começar a distinguir estas possibilidades, McGuire e Carroll estão tentando determinar a quiralidade do óxido de propileno que foi observado. "A tecnologia existe, mas as observações demandam muito tempo e muito esforço", diz McGuire, explicando que os químicos usam luz polarizada para determinar a quiralidade de moléculas orgânicas no laboratório o tempo todo. "Ninguém nunca tentou fazer isso na astronomia."

Mas é um desafio digno, não apenas pelo que isso poderia revelar sobre o nosso passado, mas por causa de suas implicações para o futuro da humanidade. Se e quando descobrimos vida em outros mundos, ela será feita de acordo com um plano similar ou diferente? Ela será "compatível" com a nossa biologia?

As respostas podem ter consequências reais para a nossa capacidade de sobreviver em outros planetas. Como Carroll explica, "se você comer um cheeseburger em um mundo com uma quiralidade diferente, eu não sei se isso seria venenoso, ou se você simplesmente não iria digeri-lo, mas ele simplesmente não seria compatível".

"A homoquiralidade é uma ferramenta muito útil, e é razoável esperar que a vida explore essa propriedade em outros lugares", diz McGuire. "Ao estudar esses processos astrofísicos, podemos no futuro olhar para uma estrela e dizer se a vida nos planetas em torno dela deve ser destra ou canhota." Isso infelismente pode ajudar os humanos a determinar se um sistema planetário está apto para colonização, podendo levar sua raça para destrui-lo, como fizeram com o planeta Terra e talvez muitos outros planetas passados, não esta descartada a morte de Marte por humanos.


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