A lista de produtos químicos encontrados no espaço está crescendo cada vez mais. Os astrônomos encontraram aminoácidos e outros blocos de construção da vida em cometas, asteróides e até mesmo flutuando livremente no espaço. Agora, os pesquisadores encontraram outro produto químico complexo para adicionar à lista.
O novo produto químico é conhecido como 2-metoxietanol (CH3E2CH2OH). É uma das várias moléculas metoxi que os cientistas encontraram no espaço. Mas com 13 átomos, é um dos maiores e mais complexos já detectados.
Uma equipe de cientistas chamada Grupo McGuire é especializada na detecção de produtos químicos no espaço. O Grupo McGuire e outros pesquisadores de instituições da Flórida e da França trabalharam juntos para encontrar o 2-metoxietanol.
Os pesquisadores publicaram suas descobertas no The Astrophysical Journal Letters. É intitulado “Espectro rotacional e primeira detecção interestelar de 2-metoxietanol usando observações ALMA de NGC 6334I.” O autor principal é Zachary Fried, estudante de pós-graduação do Grupo McGuire do MIT.
“Existem uma série de moléculas ‘metoxi’ no espaço, como éter dimetílico, metoximetanol, éter etilmetílico e formato de metila, mas o 2-metoxietanol seria o maior e mais complexo já visto”, disse o autor principal Fried.
Os pesquisadores não tropeçaram na grande molécula. Foi encontrado como parte de um esforço conjunto para detectar novos produtos químicos no espaço. Tudo começou com aprendizado de máquina. Em 2023, um modelo de aprendizado de máquina sugeriu que procurassem 2-metoxietanol. A próxima etapa foi o laboratório, onde os pesquisadores realizaram experimentos que mediram e analisaram o espectro rotacional da molécula aqui na Terra.
“Fazemos isso observando os espectros rotacionais das moléculas, os padrões únicos de luz que elas emitem à medida que se movimentam no espaço”, disse Fried. “Esses padrões são impressões digitais (códigos de barras) de moléculas. Para detectar novas moléculas no espaço, primeiro devemos ter uma ideia de qual molécula queremos procurar, depois podemos registar o seu espectro no laboratório aqui na Terra e, finalmente, procurar esse espectro no espaço usando telescópios.”
Os pesquisadores mediram o espectro da molécula em uma região de banda larga de frequências que vão desde as microondas até regimes de ondas submilimétricas (de cerca de 8 a 500 gigahertz).
Com esses dados em mãos, os investigadores recorreram ao ALMA, o Matriz grande milimétrica/submilimétrica do Atacama. O ALMA recolheu dados de duas regiões de formação estelar: NGC 6334I e IRAS 16293-2422B. Investigadores do Grupo McGuire, do Observatório Nacional de Radioastronomia e da Universidade de Copenhaga trabalharam na análise das observações do ALMA.
“No final das contas, observamos 25 linhas rotacionais de 2-metoxietanol que se alinharam com o sinal molecular observado em direção a NGC 6334I (o código de barras correspondeu!), resultando assim em uma detecção segura de 2-metoxietanol nesta fonte”, disse Fried. “Isso nos permitiu derivar parâmetros físicos da molécula em direção ao NGC 6334I, como sua abundância e temperatura de excitação. Também permitiu uma investigação das possíveis vias de formação química a partir de precursores interestelares conhecidos.”
Aqui na Terra, o 2-metoxietanol é usado principalmente como solvente. É tóxico para a medula óssea e os testículos. Mas o seu estado aqui na Terra não é relevante para a sua descoberta.
A grande molécula também não é um alicerce para a vida. É significativo devido ao seu tamanho e complexidade. Os cientistas estão interessados em compreender como a química evolui e forma grandes moléculas em regiões onde estrelas e planetas estão se formando.
“Nosso grupo tenta entender quais moléculas estão presentes em regiões do espaço onde estrelas e sistemas solares eventualmente tomarão forma”, explicou Fried. “Isto permite-nos compreender como a química evolui juntamente com o processo de formação de estrelas e planetas.”
A complexidade molecular é a marca registrada da vida, então, é claro, os cientistas querem compreender a complexidade molecular no espaço. Em 2021, os cientistas encontraram apenas seis moléculas no espaço maiores que 13 átomos fora do nosso Sistema Solar. A equipe de McGuire encontrou muitos deles.
Encontrá-los é o primeiro passo. O próximo passo é descobrir como e onde eles se formam. Embora não existam ligações diretas entre o 2-metoxietanol e a vida, toda a química complexa tem algo a nos dizer sobre a química complexa em geral.
“Observações contínuas de moléculas grandes e subsequentes derivações de suas abundâncias nos permitem avançar nosso conhecimento sobre a eficiência com que moléculas grandes podem se formar e por quais reações específicas elas podem ser produzidas”, disse Fried. “Além disso, como detectámos esta molécula em NGC 6334I, mas não em IRAS 16293-2422B, tivemos uma oportunidade única de analisar como as diferentes condições físicas destas duas fontes podem estar a afectar a química que pode ocorrer.”
NGC 6334I é uma região de formação estelar de maior massa em comparação com IRAS 16293-2422B. Isso significa que poderia ter um campo de radiação potencialmente aumentado. Essa radiação aumentada poderia produzir mais precursores do 2-metoxietanol, eventualmente levando a mais da própria molécula. As temperaturas mais altas da poeira também podem ter contribuído. A poeira mais quente permite maior mobilidade da poeira, fazendo com que os fragmentos químicos possam se recombinar.
Graças às ferramentas e métodos de observação cada vez melhores, incluindo o aprendizado de máquina, a astroquímica é um campo florescente. Se algum dia quisermos entender como surgiu a vida na Terra e onde ela provavelmente poderá surgir em outras partes da galáxia, a astroquímica desempenhará um papel de liderança. Embora o 2-metoxietanol não esteja diretamente relacionado à vida, sua detecção ainda diz algo aos cientistas.
