Origem molecular da vida…

A detecção de açúcar no espaço e as pistas sobre a origem molecular da vida

Utilizando o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), astrônomos detectaram moléculas de glicoaldeído, no gás que circunda uma estrela binária jovem, com massa semelhante ao Sol, chamada IRAS 16293-2422. A estrela IRAS 16293-2422 situa-se a cerca de 400 anos-luz de distância, relativamente próxima da Terra, o que a torna num excelente alvo para os astrônomos que estudam as moléculas e a química em torno de estrelas jovens.

O glicoaldeído (HCOCH2OH) é o açúcar mais simples, e o primeiro intermediário do produto da reação que começa com formaldeído (H2CO) e conduz à formação (catalisada) de açúcares e finalmente a ribose, a espinha dorsal do RNA. A presença de glicolaldeído é, portanto, uma importante indicação de que os processos que conduzem à moléculas biologicamente relevantes estão ocorrendo.
As nuvens de gás e poeira que colapsam para formar novas estrelas são extremamente frias, e muitos gases solidificam sob a forma de gelo sobre as partículas de poeira, onde seguidamente se juntam para formar moléculas mais complexas. Mas assim que uma estrela se forma no meio de uma nuvem de gás e poeira em rotação, esta aquece as regiões internas da nuvem para cerca de uma temperatura ambiente, evaporando as moléculas quimicamente complexas e formando gases que emitem uma radiação característica em ondas rádio, ondas estas que podem ser mapeadas com a ajuda de potentes rádio telescópios, como o ALMA.
O glicoaldeído já tinha sido observado anteriormente no espaço interestelar. No ano de 2000, ele foi detectado em uma grande nuvem de gás e poeira cerca de 26.000 anos-luz de distância, perto do centro da nossa galáxia, e no ano de 2008 foi detectado em uma região de formação estelar longe do centro galáctico e também a aproximadamente a 26.000 anos-luz da Terra. Mas no ano de 2012 foi a primeira vez que é descoberto tão perto de uma estrela do tipo solar, a distâncias comparáveis à distância de Urano ao Sol, no Sistema Solar. Esta descoberta mostra que alguns dos componentes químicos necessários à vida existiam neste sistema na altura da formação planetária.
A formação do glicoaldeído e de outras moléculas prébiótica e as pistas sobre a origem molecular da vida (gráfico): 
1 – O material impulsionado de uma região de formação estelar ativa colide com uma nuvem interestelar próxima, provocando choque frontal.
2 – Átomos e moléculas pequenas revestem a superfície e são incorporados no interior de pequenos grãos de poeira na nuvem interestelar. A alta energia do choque gera reações químicas que produzem moléculas como o glicoaldeído.
3 – O choque também fornece energia para liberar algumas moléculas dos grãos e ejetar essas moléculas envolta do gás.
4 – Essas condições de choques e formações de moléculas podem existir em sistemas solares, que ainda estão em formação. As moléculas pré-bióticas, como glicoaldeído podem ser formadas em regiões exteriores da nuvem desses jovens sistemas planetários.
5 – Cometas também se formam nas regiões exteriores das nuvens e mais depois perto da órbita da estrela central do sistema planetário. Cometas podem colidir com planetas jovens, ou os planetas podem passar através da cauda do cometa. De qualquer forma as moléculas prébióticas formadas carregadas e depositadas por cometas podem ser depositadas nos planetas, dando a estrela o encabeçamento para o processo de formação da vida.

Referências: 

JORGENSEN. J. K, et al. Detection of the simplest sugar, glycolaldehyde, in a solar-type protostar with ALMA. Disponível em: http://arxiv.org/pdf/1208.5498v1.pdf

Fonte: 

Formação dos elementos químicos

Vídeo procura facilitar ensino de Astronomia e Química, deixa de lado os personagens clássicos da física como Aristarco, Galileu Galilei e Isaac Newton para dar lugar a um jovem guitarrista que quer entender como surgiu o ferro que existe no seu sangue e também nas cordas da sua guitarra. Desenvolvido dentro das comemorações do Ano Internacional da Química, o trabalho é uma colaboração entre o IAG e a Universidade Federal do ABC. É Ilustrado por Marlon Tenório.

Novas descobertas sobre o Universo

Cientistas listam 4 novas descobertas e inovações da astronomia

Fonte: BBC BRASIL – 17/01/2012

Matéria escura. NasaA matéria escura não emite radiação e não pode ser observada por telescópios (Foto: Nasa)
Exoplaneta. NasaCientistas encontraram vários exoplanetas, girando em torno de outras estrelas (Foto: Nasa)
A verdadeira cor da Via Láctea, exoplanetas, um observatório voador e a matéria escura estão entre as últimas novidades da astronomia.
No último congresso da Sociedade Astronômica Americana, realizado em Austin, nos Estados Unidos, de 8 a 12 de janeiro, especialistas de todo o mundo apresentaram os últimos desenvolvimentos no estudo do cosmos.

“O telescópio Kepler e as microlentes gravitacionais estão abrindo uma espécie de nova era para a descoberta dos planetas”, diz James Palmer, especialista em ciência da BBC.Embora não se conheça vida fora da Terra, para os especialistas estamos iniciando uma nova era no que diz respeito ao nosso conhecimento sobre outros planetas.

Mais planetas são revelados e novas formas de observação e ferramentas acrescentam dados que ajudam a esclarecer, aos poucos, alguns mistérios do espaço. Veja alguns deles.

A verdadeira cor da Via Láctea

A aparência branca da Via Láctea vista da Terra é, na verdade, resultado de um jogo de luz.
“Para os astrônomos, um dos parâmetros mais importantes é a cor das galáxias. Isso nos indica a idade das estrelas”, diz Jeffrey Newman, da Universidade de Pittsburgh
Uma comparação entre várias galáxias também teve um resultado pouco surpreendente: a cor é de fato branca.
A novidade, no entanto, refere-se à tonalidade específica.
Trata-se do branco da neve da primavera logo depois do amanhecer ou antes do entardecer, segundo os pesquisadores, o que poderá trazer informações sobre a idade da Via Láctea.
Até então, um problema recorrente para detectar a tonalidade era a poeira espacial que interfere nos observatórios instalados na Terra.Os pesquisadores reuniram, então, informações de milhões de galáxias similares à Via Láctea. A partir de um modelo especificamente elaborado para o estudo, foi feita uma média de cor, cujo resultado foi o branco da neve.
Com o resultado, será possível avançar no estudo sobre a origem da Via Láctea, que já tem várias estrelas em fase de decadência, diz o professor.

Estrelas e planetas

Usando uma microlente gravitacional, a equipe de cientistas encontrou uma série de exoplanetas (que estão fora do sistema solar) girando em torno de outras estrelas. A descoberta indica a existência de milhões de outros planetas, apenas na Via Láctea.
O método que permitiu a descoberta consiste em usar a gravidade de uma estrela grande para amplificar a luz de estrelas ainda mais distantes e com planetas ao seu redor.
Os astrônomos usam uma série de telescópios relativamente pequenos, conectados em rede, e através destes observam o raro evento de uma estrela passando diante da outra, como se vê da Terra.
A equipe de cientistas usou recentemente esse sistema para observar planetas e ainda que o número de descobertas tenha sido relativamente pequeno, pode-se chegar a uma estimativa de quantos podem existir na galáxia.
Embora o telescópio Kepler seja a principal ferramenta para descobrir novos exoplanetas nos últimos anos, as microlentes são melhores para localizar planetas de todos os tamanhos e em diferentes distâncias.
“Apenas nos últimos 15 anos fomos de nenhum planeta conhecido além do sistema solar aos 700 que temos hoje”, diz Martin Dominik, da Universidade de Saint Andrews, no Reino Unido.

Observatório voador

O congresso também mostrou dados captados por um telescópio bastante incomum, cuja particularidade é estar instalado na carcaça de um avião 747.
O grande feito do Sofia (Observatório Estratosférico para Astronomia Infravermelha) foi captar imagens do que parece ser uma estrela em formação.
“Esta parte da Nebulosa de Órion tem sido observada por décadas. É o mais próximo da formação de uma estrela na galáxia, o que nos dá a melhor medida de como as estrelas se formam”, explica o professor James De Buizer, da Universities Space Research Association (USRA).
Com 15 toneladas, o telescópio é montado em um suporte giratório para que possa permanecer com suas lentes fixas nas estrelas.
Ele foi projetado especialmente para analisar o cosmos na porção infravermelha do espectro eletromagnético, uma vez que os telescópios instalados na Terra não conseguem enxergar essa parte porque o vapor de água na atmosfera absorve essa luz infravermelha.

Os mistérios da matéria escura

No congresso, uma equipe franco-canadense apresentou as maiores imagens já vistas da chamada matéria escura, a misteriosa substância que compõe 85% do universo.
As imagens cobrem um espaço cem vezes maiores que aquele até então captado pelo telescópio Hubble e são compatíveis com as teorias em voga até então.
Na nova imagem, os aglomerados de matéria escura podem ser visto circundando as galáxias, conectados por filamentos soltos de matéria escura.
A professora Catherine Heymans, da Universidade de Edimburgo, explica que “as teorias da matéria escura indicavam que ela formaria uma intrincada e gigante rede cósmica”.
É exatamente o que vemos nesses dados, uma rede cósmica abrigando as galáxias”, diz.
A matéria escura não emite nenhum tipo de radiação eletromagnética e por isso não pode ser observada, sozinha, por telescópios. Ela pode, no entanto, ser detectada por meio de um estudo de como a luz é refletida por elementos que ficam à sua volta.
As quatro imagens foram feitas em diferentes estações do ano, cada uma capturando uma parcela do céu que, vista da terra, é tão grande como a palma de uma mão.
Essas descobertas constituem um grande salto adiante no entendimento da matéria escura e da forma como ela afeta o jeito que vemos a matéria normal nas distintas galáxias pela noite.
Juntas, as imagens mostram mais de 10 milhões de galáxias, cuja luz traz indícios da estrutura mais ampla da matéria escura.
A professora Catherine Heymans, da Universidade de Edimburgo, explica que “a luz de uma galáxia distante que chega até nós é curva, por causa da gravidade da massa da matéria que se encontra no meio” do caminho.
“A Teoria da Relatividade de Einstein nos diz que a massa altera o espaço e o tempo, então quando a luz chega até nós, vinda do universo, caso cruze a matéria escura, essa luz torna-se curva e a imagem que vemos é distorcida”, explica a professora.

>No início da formação do Universo….

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Estrelas responsáveis por produzir elementos há 12 bilhões de anos tinham rotação rápida, indica estudo com participação brasileira publicado na Nature(foto: Athena Stacy/Univ. Texas)
Especiais

Volta aos primórdios do Universo

28/04/2011
Por Maria Guimarães
Revista Pesquisa FAPESP – No início da formação do Universo, estrelas de grande massa (pelo menos dez vezes a massa do Sol) e vida curta eram as principais fábricas de elementos químicos que entravam na composição de novas estrelas.
Além de grandes, esses corpos celestes também giravam depressa, propõe um estudo liderado pela astrônoma brasileira Cristina Chiappini, do Instituto Leibnitz para Astronomia de Potsdam, na Alemanha, publicado na edição desta sexta-feira (28/4) da revista Nature.
“A presença de alguns elementos em estrelas antigas só pode ser explicada se as estrelas massivas da época tivessem rotação rápida”, disse Cristina.
A ideia brotou do trabalho de Beatriz Barbuy, professora titular do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (IAG-USP), que em 2009 publicou um artigo no qual analisou estrelas muito velhas – por volta de 12 bilhões de anos – no centro da Via Láctea.
A pesquisadora examinou imagens captadas pelo Very Large Telescope (VLT), do Observatório Europeu do Sul (ESO), que registram os espectros de elementos que compõem a atmosfera dos corpos celestes. Notou uma abundância excessiva de bário e lantânio, elementos pesados que precisam de um processo lento para se formarem.
Só que essas estrelas nasceram no início da formação do Universo, quando ainda não tinha passado tempo suficiente para que esses elementos se formassem da forma tradicionalmente aceita. “Mas ninguém percebeu essa dica no meu trabalho, até que a Cristina o leu com atenção”, disse Barbuy.
Chiappini, que fez o doutorado no IAG com Bolsa da FAPESP, leu e logo percebeu a ligação com o trabalho do grupo do Observatório de Genebra, a que está associada, com modelos de alta rotação de estrelas.
A rotação poderia explicar a presença desses metais porque funciona como uma batedeira. A rotação da estrela mistura as camadas nas quais o ferro se formou com outras ricas em nêutrons, que são adicionadas ao ferro, dando origem a elementos mais pesados.
Chiappini então entrou em contato com Barbuy e pediu que verificasse por meio dos espectros a quantidade de outros metais, como ítrio e estrôncio, nessas estrelas antigas.
A professora do IAG voltou às imagens e o que viu se encaixou exatamente no modelo de Chiappini: só estrelas de grande massa em rotação vigorosa poderiam gerar aqueles elementos nas quantidades necessárias para compor as anciãs ainda vivas hoje.
Mais tempo de observação
Não é a única explicação possível, mas é a mais plausível. A conclusão é ainda mais forte porque dois pesquisadores do grupo de Genebra, proponentes de outro modelo para explicar a evolução química da galáxia, também assinam o artigo na Nature.
“O modelo deles explica a evolução de algumas estrelas nesse aglomerado, mas o nosso explica todas”, disse Chiappini. Para Barbuy, o trabalho quebra um paradigma aceito pela maior parte dos pesquisadores na área.
“Há 30 anos, um autor falou que as estrelas velhas são compostas por elementos formados por um processo rápido, e mostramos que não é assim”, afirmou.
É um grande passo, mas as duas pesquisadoras brasileiras veem a publicação do artigo como um início de algo maior. Com a repercussão que o trabalho deve ter, elas esperam conseguir mais tempo de observação no VLT e no Hubble, telescópios disputados por pesquisadores do mundo todo e cujo uso é determinado por mérito.
“Precisamos melhorar os modelos. Mas incluir outros metais é um processo muito lento”, disse Chiappini.
Não é para menos. Os elementos que as estrelas criam – e lançam no gás do Universo quando morrem – não só formam outras estrelas como também o Sol, a Terra e os corpos de seus habitantes. Não é uma busca modesta.
O artigo Imprints of fast-rotating massive stars in the Galactic Bulge (doi:10.1038/nature10000), de Cristina Chiappini e outros, pode ser lido por assinantes da Nature em www.nature.com

>Novo Planeta descoberto com características encontradas no Sistema Solar

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Cientistas descobrem primeiro exoplaneta com temperatura e outras características encontradas no Sistema Solar. CoRoT-9b tem o tamanho aproximado de Júpiter e órbita semelhante à de Mercúrio foto: CoRoT)

Quase igual

Agência FAPESP – Um grupo internacional de cientistas, com      participação brasileira, descobriu um exoplaneta (ou seja, além do Sistema Solar) com temperaturas superficiais consideradas estáveis e moderadas.
As temperaturas variam entre -20º C e 160º C, com a máxima muito acima do encontrado na Terra, mas muito abaixoA desses planetas, chamados de “Júpiter quente”. O planeta foi descoberto por observações feitas com o telescópio espacial CoRoT.
O novo planeta, denominado CoRoT-9b, lembra bastante os encontrados no Sistema Solar. Tem o tamanho aproximado de Júpiter e uma órbita semelhante à de Mercúrio.
São conhecidos, atualmente, cerca de 400 exoplanetas, dos quais 70 orbitam uma estrela central. Esses planetas têm órbitas muito curtas ou excêntricas, com temperaturas superficiais extremas.
Em artigo publicado na Nature, Sylvio Ferraz-Mello, professor titular do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas, e colegas de diversos países descrevem o planeta, que tem uma órbita de 95 dias em torno de uma estrela parecida com o Sol.
Segundo os autores do estudo, as características do planeta se encaixam nos modelos padrões de evolução e ele provavelmente tem uma composição interna parecida com a de Júpiter ou a de Saturno.
“O CoRoT-9b é o primeiro exoplaneta até hoje encontrado que realmente se assemelha aos planetas em nosso Sistema Solar”, apontou Hans Deeg, do Instituto de Astrofísica de Canárias e primeiro autor do artigo.
“Esse é o primeiro exoplaneta cujas propriedades podemos estudar em profundidade. Ele pode se tornar a pedra de Roseta da pesquisa em exoplanetas”, disse Claire Moutou, do Departamento de Astrofísica da Universidade de La Laguna, na Espanha, um dos autores do estudo.
“Como no caso de nossos planetas gigantes, Júpiter e Saturno, o novo planeta é formado basicamente de hidrogênio e hélio. E pode conter outros elementos, como água e pedras em elevadas temperaturas e pressão, em um total de até 20 vezes a massa da Terra”, disse Tristan Guillot, do Observatório da Côte d’Azur.
O CoRoT-9b passa em frente à sua estrela a cada 95 dias – conforme observado da Terra. Esse “trânsito” dura cerca de 8 horas e fornece aos astrônomos muita informação adicional do planeta. Esses detalhes são muito importantes, uma vez que o planeta compartilha muitas características com a maioria dos exoplanetas descobertos até hoje.
O CoRoT, operado pelo Centro Nacional de Estudos Espaciais da França, ajudou os cientistas a descobrir o planeta após 145 dias de observações durante o verão de 2008.

O artigo A transiting giant planet with a temperature between 250 K and 430 K (vol 464 | 18 March 2010 | doi:10.1038/nature08856), de Eudald Carbonell, de Hans Deeg e outros, pode ser lido por assinantes da Nature em www.nature.com

O nascimento das estrelas

7.° episódio da série Poeiras de Estrela, exibida pelo Fantástico da Rede Globo, com o físico e astrônomo Marcelo Gleiser.

Apresentando um pouco da história da Física, neste episódio:
-De onde vieram, o Sol, a Lua e as estrelas?
-E nós, habitantes de um planeta tão pequeno diante da imensidão do Universo?


FOTOS REVELAM MUDANÇA DE COR EM PLUTÃO

Nasa e Marc Buie (Southwest research Institute)

A superfície do planeta anão Plutão fica mais vermelha de acordo com suas mudanças da estação, afirmam cientistas da Nasa.

De acordo com as fotografias mais detalhadas já tiradas pelo telescópio espacial Hubble, o planeta ficou 20% mais vermelho do que costumava ser, no período entre os anos 2000 e 2002.

Segundo a Nasa, isso se deve a mudanças no gelo da superfície de Plutão, no momento em que o planeta iniciava uma nova translação em volta do sol – que dura 248 anos, bem mais longa que da Terra, que dura um ano.

As novas imagens mostrariam nitrogênio congelado brilhando no norte do planeta, e escurecendo no sul.

“Essas mudanças, provavelmente, são consequência do gelo derretendo na superfície no polo iluminado pelo sol (norte), e congelando novamente no polo oposto”, declarou o Instituto de Ciência Telescópica Espacial da Nasa.

As fotos do Hubble confirmam que Plutão é um planeta dinâmico, que passa por mudanças atmosféricas dramáticas, e não apenas uma bola de gelo e rocha, afirma a Nasa.

Essas mudanças são causadas não apenas pela órbita elíptica do planeta em torno do sol, como também pela inclinação de seu eixo. Na Terra, as mudanças de estação são causadas pela inclinação do planeta em relação ao sol. Em Plutão as estações são assimétricas por conta de sua órbita elíptica.

Mas alguns astrônomos se mostraram surpresos com o fenômeno.

“É uma surpresa ver essas mudanças tão grandes ocorrendo tão rapidamente”, disse Marc Buie, do Southwest Research Institute, dos Estados Unidos. “Isso não tem precedentes”.

Em 2006, astrônomos rebaixaram a classificação de Plutão, que deixou de ser um planeta para se tornar um planeta anão.

O planeta mais distante em nosso sistema solar, e consideravelmente menor do que os outros planetas, Plutão, com diâmetro de cerca de 2.390 quilômetros, é menor do que muitas luas.

Mas aparentemente, a cor não representa uma mudança na temperatura do planeta anão: apesar da vermelhidão, a temperatura média da superfície continua extremamente gelada, de 233º Celsius negativos.