Chimia complexă a carbonului poate începe în spațiul rece, arată un nou studiu
În norii reci și întunecați unde se nasc stelele și planetele, moleculele de carbon se pot asambla în forme mai complexe, demarând o călătorie chimică ce ar putea aduce unele dintre ingredientele de bază ale vieții pe planetele tinere. Până de curând, oamenii de știință considerau că aceste molecule au nevoie de căldură pentru a se forma.
Un nou studiu realizat de chimistul Alexander Mebel, de la Florida International University, arată că o astfel de chimie poate avea loc la temperaturi apropiate de zero absolut, adică aproximativ -273°C. Rezultatele au fost publicate în The Journal of Physical Chemistry A.
Pe Pământ, moleculele complexe de carbon sunt asociate de obicei cu temperaturi extrem de ridicate, precum cele din combustie. De aceea, s-a presupus mult timp că și în spațiu căldura este necesară pentru ca aceste molecule să se asambleze. Însă anul trecut, astronomii au detectat una dintre aceste molecule în regiunea rece și întunecoasă cunoscută sub numele de Taurus Molecular Cloud-1, unde temperaturile se situează în jurul valorii de -264°C.
Mebel și colaboratorul său Ralf Kaiser, de la University of Hawaiʻi at Mānoa, au studiat fenalena, molecula complexă de carbon descoperită recent în Taurus Molecular Cloud-1. Cercetătorii au explorat noi posibilități de formare a fenalenei care să nu necesite căldură. Folosind modelarea computerizată, au descoperit o serie de reacții chimice care pot avea loc fără căldură pentru a forma fenalena.
Fenalena face parte dintr-o familie numeroasă de molecule de carbon numite hidrocarburi aromatice policiclice, sau PAH. Oamenii de știință consideră că aceste molecule dețin o cantitate semnificativă din carbonul existent în spațiu, însă detectarea individuală a PAH-urilor a fost dificilă. Descoperirea fenalenei oferă o altă dovadă că aceste molecule complexe pot exista și se pot forma în regiuni extrem de reci ale spațiului.
Gravitația adună gazul și praful din acești nori pentru a forma stele. Materialul rămas în jurul unei stele tinere se poate reuni ulterior pentru a forma planete. Moleculele deja prezente în nor pot deveni parte din aceste lumi noi. Descoperirile lui Mebel sugerează că o parte din chimia complexă a carbonului poate începe chiar mai devreme, în frigul extrem dinainte de existența planetelor.
Oamenii de știință au găsit mai multe dovezi ale acestei legături mult mai aproape de casă. PAH-uri au fost descoperite în mostrele colectate de pe asteroizi și aduse pe Pământ. Unele par să se fi format în medii foarte reci.
Cercetătorii investighează dacă PAH-urile și alte molecule de carbon ar fi putut contribui la crearea condițiilor care au permis formarea unor molecule organice mai complicate înainte de apariția vieții. Un loc unde această chimie poate avea loc este reprezentat de particulele minuscule de praf cosmic.
„Se crede că suprafața particulelor de praf cosmic servește drept «fabrici moleculare» care ajută la formarea unor molecule organice mai complexe”, a declarat Mebel. Unele dintre aceste molecule sunt considerate elemente de bază ale vieții. Ele pot rămâne prinse în asteroizi și în alte obiecte, iar mai târziu pot fi transportate pe planetele tinere prin impacturi.
Aceasta nu înseamnă că fenalena a creat viața, nici pe departe. Însă înțelegerea modului în care molecule precum fenalena se pot forma în întunericul înghețat al spațiului îi ajută pe oamenii de știință să urmărească o călătorie chimică mult mai amplă — de la molecule simple la stele și planete și la chimia din ce în ce mai complexă ce poate face posibile lumi precum Pământul.
