Eritrulose no centro galáctico da Via Láctea: o primeiro açúcar verdadeiro no espaço interestelar

A descoberta mais recente no centro galáctico reforça a semelhança da Via Láctea com uma sobremesa de dar água na boca.

Antes disso, cientistas já tinham encontrado um éster chamado formiato de etila a vagar entre as estrelas nas regiões internas da galáxia - uma substância que contribui para o sabor característico das framboesas.

Agora, astrónomos podem ter encontrado o “açúcar” capaz de polvilhar esse petisco cósmico.

Uma “guloseima” no centro galáctico

Na mesma zona geral do espaço, investigadores identificaram a eritrulose - o primeiro açúcar verdadeiro alguma vez detetado no espaço interestelar.

Você provavelmente não iria querer comê-la de verdade. A eritrulose é suficientemente comestível, mas está misturada com uma série de materiais espaciais que não combinam nada com a ideia de continuar vivo (incluindo moléculas que contêm cianeto).

Ainda assim, o que não serviria como lanche pode ter sido um excelente ingrediente para a origem da vida.

Segundo uma equipa liderada pela cosmoquímica Izaskun Jiménez-Serra, do Centro de Astrobiologia da Espanha, a descoberta pode ajudar a esclarecer de onde vieram os primeiros açúcares biologicamente importantes, numa época anterior ao surgimento da vida na Terra.

Eritrulose: o primeiro açúcar verdadeiro no espaço interestelar

“Uma questão central na pesquisa sobre a origem da vida é como os monossacarídeos se formaram na Terra primitiva, uma vez que experiências laboratoriais em condições prebióticas produzem concentrações insuficientes”, escreve a equipa num novo artigo publicado na Nature Astronomy.

“A eritrulose interestelar poderia ter contribuído para o inventário de açúcares disponível para processos metabólicos e de replicação iniciais.”

A vida como a conhecemos depende de açúcares - pequenas moléculas baseadas em carbono que as células usam como fonte de energia e como matéria-prima para construir moléculas biológicas maiores. Além disso, os açúcares também compõem a estrutura-base do RNA e do DNA.

Eles são igualmente essenciais para a química prebiótica - o conjunto de condições químicas que antecede e favorece o aparecimento da vida. No entanto, como ainda não está claro de que forma os primeiros açúcares surgiram, muitas abordagens de química prebiótica acabam por tratá-los apenas como ingredientes iniciais.

Já existiam sinais de que açúcares podem formar-se em ambientes espaciais. Açúcares foram encontrados em meteoritos e em amostras do asteroide Bennu. Também já foram detetados no espaço precursores simples de açúcares, como o glicolaldeído e o (Z)-1,2-etenodiol.

Mas, se o objetivo fosse encontrar um açúcar “de verdade”, com três ou mais átomos de carbono, os investigadores concluíram que o centro galáctico seria o melhor lugar para procurar.

Onde procurar e como foi detetado em G+0.693

A região interna da nossa galáxia é conhecida como Zona Molecular Central, repleta de nuvens densas de gás e poeira, ricas em moléculas orgânicas complexas.

Para a busca, a equipa apontou dois radiotelescópios em Espanha para uma nuvem particularmente promissora chamada G+0.693, que já tinha revelado outras moléculas de interesse prebiótico em estudos anteriores.

A estratégia consistiu em procurar a assinatura de rádio específica da eritrulose. Cada molécula gira à sua maneira, gerando um padrão próprio de frequências de rádio que os astrónomos conseguem reconhecer, mesmo a milhares de anos-luz de distância.

A nuvem G+0.693 entregou exatamente o que a equipa procurava - mas a história teve uma reviravolta, e não apenas porque a eritrulose é quiral.

Por que a abundância surpreende e o que os modelos indicam

Os cientistas esperavam que açúcares mais simples, com três átomos de carbono, fossem os mais presentes.

Em vez disso, a eritrulose, que tem quatro carbonos, pareceu ser pelo menos 8 a 17 vezes mais abundante do que os açúcares de três carbonos gliceraldeído e dihidroxiacetona - que, aliás, não foram detetados na nuvem.

Esse contraste pode ser uma peça importante para entender como os açúcares se formam num ambiente interestelar.

Modelos computacionais da equipa sugerem que o açúcar se forma nas superfícies geladas de minúsculos grãos de poeira que flutuam pelo espaço.

Nessas superfícies, duas moléculas relativamente comuns, ambas com dois carbonos - glicolaldeído e etilenoglicol - podem ser ativadas pela radiação e, depois, combinar-se para construir eritrulose.

Com o tempo, ondas de choque podem arrancar essas moléculas dos grãos de poeira e devolvê-las ao espaço, onde os telescópios conseguem detetá-las.

As abundâncias obtidas por modelação ainda não coincidem perfeitamente com o que foi observado, mas há várias explicações possíveis para essa diferença. Trabalhos futuros podem esclarecer a origem dessa discrepância.

Implicações para a química prebiótica e a complexidade do meio interestelar

E ainda há mais cobertura por cima desse “bolo” interestelar.

Com 14 átomos no total, a eritrulose é a maior molécula já descoberta no espaço interestelar que não apresenta anéis fechados na sua estrutura - e é apenas a segunda molécula quiral identificada nesse ambiente.

Isso indica que o meio interestelar - e a Zona Molecular Central, em especial - pode sustentar uma química muito mais complexa do que se imaginava.

Além disso, a deteção pode oferecer uma pista sobre como essa química já poderia estar presente na nuvem a partir da qual o Sol e todos os seus planetas se formaram.

Como escrevem os investigadores, a deteção “não só fornece evidência direta de que espécies complexas e quirais podem formar-se em condições interestelares, como também nos leva a um nível mais alto na escada da complexidade química interestelar, sugerindo que outras moléculas prebióticas (e potencialmente quirais) também poderiam formar-se e sobreviver sob as condições extremas do meio interestelar”.

Os resultados foram publicados na Nature Astronomy.

Este artigo foi verificado quanto a factos por Rebecca Dyer e editado por Michael Irving. Embora tenhamos orgulho do nosso processo, continuamos a ser humanos. Se encontrar algum erro, por favor avise-nos.