O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) detectou a molécula orgânica de álcool metílico (metanol) no disco protoplanetário da TW Hydrae.
Esta é a primeira vez que se detecta tal composto num disco de formação planetária jovem.
O metanol é a única molécula orgânica complexa detectada até agora em discos, que deriva inequivocamente de uma forma gelada. A sua detecção ajuda os astrónomos a compreender os processos químicos que ocorrem durante a formação de sistemas planetários e que, em última instância, levam à criação dos ingredientes necessários à vida.
Impressão artística do disco em torno da estrela jovem TW Hydrae.
Crédito: ESO / M. Kornmesser
O disco protoplanetário em torno da jovem estrela TW Hydrae é o disco mais próximo da Terra que se conhece, situando-se a uma distância de apenas 170 anos-luz. Como tal é um alvo ideal para os astrónomos estudarem este tipo de objetos. O sistema assemelha-se bastante ao que os astrónomos pensam que terá sido o Sistema Solar durante a sua formação, há mais de 4 mil milhões de anos atrás.
O Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) é o mais poderoso observatório que existe atualmente para mapear a composição química e a distribuição de gás frio em discos próximos. Estas capacidades únicas foram utilizadas por um grupo de astrónomos liderados por Catherine Walsh (Observatório de Leiden, Holanda) para investigar a química do disco protoplanetário da TW Hydrae.
As observações ALMA revelaram pela primeira vez as impressões digitais do álcool metílico gasoso, ou metanol (CH3OH), num disco protoplanetário. O metanol, um derivado do metano, é uma das maiores moléculas orgânicas complexas detectadas em discos, até à data. Identificar a sua presença em objetos pré-planetários representa um marco importante para compreender como é que as moléculas orgânicas são incorporadas nos planetas em nascimento.
Adicionalmente, o metanol é ele próprio um bloco constituinte de espécies mais complexas de importância prebiótica fundamental, como os compostos dos aminoácidos. Por tudo isto, o metanol desempenha um papel vital na criação da química orgânica rica necessária à vida.
Catherine Walsh, autora principal deste estudo, explica: “Encontrar metanol num disco protoplanetário mostra a capacidade única do ALMA em investigar o complexo reservatório orgânico gelado dos discos, permitindo-nos pela primeira vez olhar para trás no tempo, para a origem da complexidade química numa maternidade planetária em torno de uma estrela jovem do tipo do Sol.”
A existência de metanol gasoso num disco protoplanetário tem uma importância única em astroquímica. Enquanto outras espécies detectadas no espaço são formadas apenas pela química de fase gasosa, ou então por uma combinação das fases gasosa e sólida, o metanol é um composto orgânico complexo, que é formado apenas na fase gelada através de reações na superfície de grãos de poeira.
A visão apurada do ALMA permitiu igualmente aos astrónomos mapear o metanol gasoso no disco da TW Hydrae, revelando um padrão em forma de anel, para além da emissão significativa com origem próxima da estrela central.
A observação do metanol na fase gasosa, combinada com informação sobre a sua distribuição, sugere que o metanol se terá formado nos grãos gelados do disco, tendo sido subsequentemente libertado sob a forma gasosa. Esta primeira observação ajuda a clarificar o mistério da transição gelo-gás do metanol e, mais geralmente, os processos químicos em ambientes astrofísicos.
Ryan A. Loomis, um co-autor do estudo, acrescenta: “A existência de metanol gasoso no disco é um indicador inequívoco de processos químicos orgânicos ricos numa fase inicial de formação estelar e planetária. Este resultado é importante no sentido de compreendermos como é que a matéria orgânica se acumula em sistemas planetários muito jovens.”
Esta primeira detecção de sucesso do metanol gasoso frio num disco protoplanetário significa que a produção de química gelada pode agora ser explorada nos discos, abrindo caminho para futuros estudos de química orgânica complexa em locais de formação planetária. Os astrónomos têm agora acesso a uma nova e poderosa ferramenta na busca de exoplanetas que possam albergar vida.
Este é um artigo do ESO, que pode ser lido aqui.
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