Antes de existir a vida como a conhecemos, havia moléculas. Mas a série de etapas que levaram a essa transição permaneceu um dos mistérios amados da ciência.
Novas pesquisas sugerem que os blocos de construção da vida - moléculas pré-bióticas - podem se formar nas atmosferas dos planetas, onde a poeira fornece uma plataforma segura para se formar e várias reações com o plasma circundante fornecem energia suficiente para criar vida.
"Se a formação da vida é como um quebra-cabeça - um quebra-cabeça muito grande e complicado - eu gosto de imaginar moléculas prebióticas como algumas das peças individuais", disse o Dr. Craig Stark, professor de St. Andrews. “Juntando as peças, você forma estruturas biológicas mais complicadas, criando uma imagem mais clara e mais reconhecível. E quando todas as peças estão no lugar, a imagem resultante é a vida. ”
Atualmente, pensamos que moléculas prebióticas se formam nos minúsculos grãos de gelo no espaço interestelar. Embora isso possa contradizer a crença prontamente aceita de que a vida no espaço é impossível, a superfície do grão realmente fornece um ambiente hospitaleiro agradável para a vida se formar, pois protege as moléculas da radiação nociva do espaço.
"As moléculas são formadas na superfície da poeira a partir da adsorção de átomos e moléculas do gás circundante", disse Stark à Space Magazine. "Se os ingredientes apropriados para a fabricação de um composto molecular específico estiverem disponíveis e as condições forem adequadas, você estará no negócio".
Por "condições", Stark está sugerindo o segundo ingrediente necessário: energia. As moléculas simples que povoam a galáxia são relativamente estáveis; sem uma quantidade incrível de energia, eles não formarão novos laços. Pensa-se que a vida poderia se formar em relâmpagos e erupções vulcânicas por esse mesmo motivo.
Então Stark e seus colegas voltaram os olhos para as atmosferas de exoplanetas, onde a poeira é imersa em um plasma cheio de íons positivos e elétrons negativos. Aqui, as interações eletrostáticas das partículas de poeira com o plasma podem fornecer a alta energia necessária para formar compostos prebióticos.
No plasma, o grão de poeira absorve rapidamente os elétrons livres, tornando-se carregado negativamente. Isso ocorre porque os elétrons são mais leves e, portanto, mais rápidos que os íons positivos. Uma vez que o grão de poeira é carregado negativamente, atrai um fluxo de íons positivos, que aceleram em direção à partícula de poeira e colidem com mais energia do que em um ambiente neutro.
Para testar isso, os autores estudaram um exemplo de atmosfera, o que lhes permitiu examinar os vários processos que podem transformar o gás ionizado em plasma, bem como determinar se o plasma levaria a reações energéticas suficientes.
"Como prova de princípio, analisamos a sequência de reações químicas que levam à formação do aminoácido glicina mais simples", disse Stark. Os aminoácidos são ótimos exemplos de moléculas prebióticas porque são necessários para a formação de proteínas, peptídeos e enzimas.
Seus modelos mostraram que "os íons plasmáticos podem de fato ser acelerados para energias suficientes que excedem as energias de ativação para a formação de formaldeído, amônia, cianeto de hidrogênio e, finalmente, o aminoácido glicina", disse Stark à Space Magazine. "Isso pode não ter sido possível se o plasma estivesse ausente."
Os autores demonstraram que, com temperaturas modestas no plasma, há energia suficiente para formar a molécula prebiótica glicina. Temperaturas mais altas também podem permitir reações mais complexas e, portanto, moléculas prebióticas mais complexas.
Stark e seus colegas demonstraram um caminho viável para a formação de uma molécula prebiótica e, portanto, a vida, em condições aparentemente comuns. Embora a origem da vida possa continuar sendo um dos mistérios amados da ciência, continuamos a ter uma melhor compreensão, uma peça de quebra-cabeça de cada vez.
O artigo foi aceito para publicação na revista Astrobiology e está disponível para download aqui.
