eso2001pt-br — Nota de imprensa científica

Astrônomos revelam linha interestelar de um dos blocos de construção da vida

ALMA e Rosetta mapeiam a jornada do fósforo

15 de Janeiro de 2020

O fósforo, presente no nosso DNA e nas membranas celulares, é um elemento essencial à vida tal como a conhecemos. No entanto, o modo como este elemento chegou à Terra primordial ainda é um mistério. Com o auxílio do poder combinado do ALMA e da sonda Rosetta, da Agência Espacial Europeia, os astrônomos traçaram agora a jornada do fósforo, das regiões de formação estelar até os cometas. Este trabalho de pesquisa mostra, pela primeira vez, onde as moléculas que contêm fósforo se formam, como esse elemento é transportado em cometas e como uma molécula em particular pode ter desempenhado um papel crucial no início da vida em nosso planeta.

A vida apareceu na Terra há cerca de 4 bilhões de anos, mas ainda não sabemos bem quais os processos que a tornaram possível," diz Víctor Rivilla, o principal autor de um novo estudo publicado hoje na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Os novos resultados do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), do qual o Observatório Europeu do Sul (ESO) é parceiro, e do instrumento ROSINA a bordo da sonda espacial Rosetta da Agência Espacial Europeia (ESA), mostram que o monóxido de fósforo é uma peça chave no quebra-cabeça da origem da vida.

Com o auxílio do ALMA, que permitiu uma análise detalhada da região de formação estelar AFGL 5142, os astrônomos conseguiram localizar onde moléculas com fósforo, como o monóxido de fósforo, se formam. Novas estrelas e sistemas planetários surgem em regiões semelhantes a nuvens de gás e poeira entre as estrelas, tornando essas nuvens interestelares os locais ideais para iniciar a busca pelos elementos essenciais da vida.

As observações ALMA mostraram que moléculas que contêm fósforo são criadas quando estrelas massivas se formam. Correntes de gás emitidas pelas jovens estrelas massivas abrem cavidades nas nuvens interestelares e moléculas que contêm fósforo se formam nas paredes destas cavidades, através da ação combinada de choques e radiação da estrela bebê. Os astrônomos também mostraram que o monóxido de fósforo é a molécula portadora de fósforo mais abundante nas paredes das cavidades.

Depois de procurar com o ALMA esta molécula nas regiões de formação estelar, a equipe europeia passou a se concentrar em um objeto do Sistema Solar: o famoso cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. A ideia era seguir a trilha desses compostos contendo fósforo. Se as paredes da cavidade colapsarem para formar uma estrela, particularmente uma menos massiva como o Sol, o monóxido de fósforo pode congelar e ficar preso nos grãos de poeira gelados que permanecem em torno da nova estrela. Mesmo antes da estrela estar totalmente formada, esses grãos de poeira se juntam para formar seixos, rochas e, eventualmente, cometas, que se tornam transportadores de monóxido de fósforo.

ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis) colectou dados do 67P durante os dois anos em que Rosetta orbitou este cometa. Os astrônomos já tinham descoberto anteriormente traços de fósforo nos dados de ROSINA, mas não sabiam que molécula é que o teria transportado até lá. Kathrin Altwegg, pesquisadora principal de ROSINA e uma das autoras deste novo estudo, teve uma pista sobre o que essa molécula poderia ser depois de ser abordada em uma conferência por uma astrônoma que estudava regiões de formação de estrelas com o ALMA: “Ela disse que o monóxido de fósforo seria um candidato muito provável, por isso voltei a analisar os nossos dados e realmente lá estava ele!

Esta primeira observação de monóxido de fósforo num cometa ajuda os astrônomos a estabelecerem uma ligação entre as regiões de formação estelar, onde a molécula é criada, e a Terra.

A combinação de dados ALMA e ROSINA revelou uma espécie de linha condutora química durante todo o processo de formação estelar e onde o monóxido de fósforo desempenha um papel principal,” diz Rivilla, pesquisador do Observatório Astrofísico de Arcetri do INAF, o Instituto Nacional de Astrofísica de Itália.

O fósforo é essencial à vida tal como a conhecemos,” acrescenta Altwegg. “Como muito provavelmente os cometas transportaram enormes quantidades de compostos orgânicos para a Terra, o monóxido de fósforo encontrado no cometa 67P poderá fortalecer a ligação entre cometas e a vida na Terra.

Esta viagem intrigante pôde ser documentada graças aos esforços de colaboração entre astrônomos. “A detecção de monóxido de fósforo foi claramente a uma troca interdisciplinar entre telescópios na Terra e instrumentos no espaço,” diz Altwegg.

Leonardo Testi, astrônomo do ESO e gerente de operações da ALMA na Europa, conclui: “Compreender as nossas origens cósmicas, incluindo o quão comuns são as condições químicas favoráveis ao aparecimento de vida, é um tópico principal da astrofísica moderna. Enquanto o ESO e o ALMA se concentram nas observações de moléculas em sistemas planetários jovens distantes, a exploração direta do inventário químico dentro do nosso Sistema Solar se torna possível graças a missões da ESA, como Rosetta. A sinergia entre as principais instalações terrestres e espaciais do mundo, através da colaboração entre o ESO e a ESA, é um ativo poderoso para pesquisadores europeus e permite descobertas verdadeiramente transformadoras como a relatada neste artigo.

Mais Informações

Esta pesquisa foi apresentada em um artigo publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

A equipe é composta por V. M. Rivilla (INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Florença, Itália [INAF-OAA]), M. N. Drozdovskaya (Centro do Espaço e Habitabilidade, Universidade de Berna, Suíça [CSH]), K. Altwegg (Physikalisches Institut, Universidade de Berna, Suíça), P. Caselli (Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, Garching, Alemanha), M. T. Beltrán (INAF-OAA), F. Fontani (INAF-OAA), F.F.S. van der Tak (SRON Instituto Holandês de Pesquisa Espacial e Instituto Astronômico Kapteyn, Universidade de Groningen, Holanda), R. Cesaroni (INAF-OAA), A. Vasyunin (Universidade Federal Ural, Ekaterinburg, Rússia, e Universidade de Ciências Aplicadas Ventspils, Letônia), M. Rubin (CSH), F. Lique (LOMC-UMR, CNRS–Université du Havre), S. Marinakis (University of East London e Queen Mary University of London, Reino Unido), L. Testi (INAF-OAA, ESO Garching e Excellence Cluster “Universe”, Alemanha) e equipe ROSINA (H. Balsiger, J. J. Berthelier, J. De Keyser, B. Fiethe, S. A. Fuselier, S. Gasc, T. I. Gombosi, T. Sémon, C. -y. Tzou).

O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), uma instalação astronômica internacional, é uma parceria entre o ESO, a Fundação Nacional de Ciências dos Estados Unidos (NSF) e os Institutos Nacionais de Ciências da Natureza (NINS) do Japão, em cooperação com a República do Chile. O ALMA é financiado pelo ESO em nome dos seus Estados Membros, pela NSF em cooperação com o Conselho Nacional de Pesquisa do Canadá (NRC) e do Conselho Nacional de Ciência de Taiwan (NSC) e pelo NINS em cooperação com a Academia Sinica (AS) em Taiwan e o Instituto de Astronomia e Ciências Espaciais da Coreia (KASI). A construção e operação do ALMA é coordenada pelo ESO, em nome dos seus Estados Membros; pelo Observatório Nacional de Radioastronomia dos Estados Unidos (NRAO), que é gerido pela Associação de Universidades, Inc. (AUI), em nome da América do Norte e pelo Observatório Astronômico Nacional do Japão (NAOJ), em nome do Leste Asiático. O Observatório Conjunto ALMA (JAO) fornece uma liderança e gestão unificadas na construção, comissionamento e operação do ALMA.

O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a pesquisa em astronomia e é de longe o observatório astronômico mais produtivo do mundo. O ESO tem 16 Estados Membros: Alemanha, Áustria, Bélgica, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Irlanda, Itália, Polônia, Portugal, Reino Unido, República Tcheca, Suécia e Suíça, além do país anfitrião, o Chile, e a Austrália, como parceiro estratégico. O ESO se destaca por realizar um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e operação de observatórios astronômicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrônomos importantes descobertas científicas. O ESO também desempenha um papel de liderança na promoção e organização da cooperação em pesquisa astronômica. O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera  o Very Large Telescope e o Interferômetro do Very Large Telescope, o observatório astronômico óptico mais avançado do mundo, além de dois telescópios de rastreio: o VISTA, que trabalha no infravermelho, e o VLT Survey Telescope, concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO também é um parceiro importante em duas instalações situadas no Chajnantor, o APEX e o ALMA, o maior projeto astronômico que existe atualmente. E no Cerro Armazones, próximo do Paranal, o ESO está construindo o Extremely Large Telescope (ELT) de 39 metros, que será “o maior olho do mundo virado para o céu”.

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Contatos

Víctor Rivilla
INAF Arcetri Astrophysical Observatory
Florence, Italy
Tel.: +39 055 2752 319
e-mail: rivilla@arcetri.astro.it

Kathrin Altwegg
University of Bern
Bern, Switzerland
Tel.: +41 31 631 44 20
e-mail: kathrin.altwegg@space.unibe.ch

Leonardo Testi
European Southern Observatory
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6541
e-mail: ltesti@eso.org

Bárbara Ferreira
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6670
Cel.: +49 151 241 664 00
e-mail: pio@eso.org

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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso2001, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contato local para a imprensa. O representante brasileiro é Eugênio Reis Neto, do Observatório Nacional/MCTIC. A nota de imprensa foi traduzida por Margarida Serote (Portugal) e adaptada para o português brasileiro por Eugênio Reis Neto.

Sobre a nota de imprensa

No. da notícia:eso2001pt-br
Nome:67P/Churyumov-Gerasimenko, AFGL 5142
Tipo:Solar System : Interplanetary Body : Comet
Milky Way : Nebula : Type : Star Formation
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2020MNRAS.492.1180R

Imagens

Moléculas que contêm fósforo descobertas em região de formação estelar e cometa 67P
Moléculas que contêm fósforo descobertas em região de formação estelar e cometa 67P
Imagem ALMA da região de formação estelar AFGL 5142
Imagem ALMA da região de formação estelar AFGL 5142
Imagem Rosetta do cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko
Imagem Rosetta do cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko
Localização de AFGL 5142 na constelação do Cocheiro
Localização de AFGL 5142 na constelação do Cocheiro
Imagem de grande angular da região do céu onde se situa a AFGL 5142
Imagem de grande angular da região do céu onde se situa a AFGL 5142

Vídeos

ESOcast 215 Light: Revelada linha interestelar de um dos blocos constituintes da vida
ESOcast 215 Light: Revelada linha interestelar de um dos blocos constituintes da vida
Aproximação à região de formação estelar AFGL 5142
Aproximação à região de formação estelar AFGL 5142
Animação do cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko
Animação do cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko
Animação das moléculas que contêm fósforo descobertas em região de formação estelar e cometa 67P
Animação das moléculas que contêm fósforo descobertas em região de formação estelar e cometa 67P

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