Explosões solares gigantescas "ferveram" química responsável pela vida na Terra
Explosões violentas durante a juventude do Sol podem explicar como os elementos químicos da nossa atmosfera produziram aminoácidos, fundamentais para a vida
A vida na Terra pode ter surgido graças a "super explosões" solares, segundo um novo estudo publicado no periódico Life. Os resultados da pesquisa apontam que, entre muitos fatores que contribuíram para a formação dos "blocos de construção da vida", estão uma quantidade excepcional de partículas solares.
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Aminoácidos são fundamentais para a formação de proteínas e da vida orgânica. Uma teoria bem aceita é a de que, no passado, nosso planeta tinha uma "sopa" de água e produtos químicos energizados por raios, calor e outras fontes de energia. E a reação química dessa mistura energizada teria formado as moléculas orgânicas.
A sopa orgânica
Em 1953, Stanley Miller, da Universidade de Chicago, realizou um experimento que se tornou bem famoso: ele recriou uma versão artificial daquilo que se imaginava ser a composição da atmosfera terrestre primitiva, usando elementos como hidrogênio, água, amônia e metano; em seguida, disparou cargas elétricas para simular o efeito de raios.
Uma semana depois, o cientista e seu supervisor Harold Urey observaram o aparecimento espontâneo de 20 aminoácidos diferentes, como glicina e a alanina. Anos mais tarde, novos estudos mostram que a atmosfera primitiva tinha composições — ou ao menos proporções — diferentes daquela prevista por Miller.
Isso não invalidou a proposta da "sopa orgânica", como ficou conhecido o experimento de Miller e Urey. Ao contrário, os cientistas o replicaram à medida que novos estudos apontavam para outras condições atmosféricas, mas hoje, acredita-se que a amônia (NH3) e metano (CH4) eram muito menos abundantes do que se previa antes.
Outras mudanças no modelo atmosférico usado por Miller é uma quantidade maior de dióxido de carbono (CO2) e nitrogênio molecular (N2). Para validar a ideia da sopa orgânica, seria necessário encontrar uma fonte de energia superior àquelas propostas por Miller. Fontes como raios e calor produziriam quantidades bem inferiores de aminoácidos.
A solução para o problema pode ser raios solares mais intensos que o normal. Segundo um estudo conduzido por Vladimir Airapetian em 2016, o Sol em seus primeiros 100 milhões de anos apresentava "superflares", isto é, explosões solares muito maiores do que as atuais. Eventos como esse são vistos hoje apenas uma vez a cada 100 anos, mas naqueles tempos teriam ocorrido todas as semanas.
Explosões solares lançam partículas próximas à velocidade da luz que, caso venham em nossa direção, interagem com nosso campo magnético para serem desviadas de nosso planeta. Parte delas, no entanto, conseguem penetrar em nossa atmosfera, nas regiões polares, interagem com a camada superior e formam as auroras coloridas.
Porém, nos tempos da Terra primitiva, nosso planeta ainda não tinha um campo magnético totalmente desenvolvido, então as partículas solares bombardeavam a superfície terrestre com frequência. Essa poderia ser a fonte de energia capaz de "quebrar" o dióxido de carbono (CO2) e nitrogênio molecular (N2).
Quando uma equipe de cientistas da Universidade de Yokohama, Japão, viu o trabalho de Airapetian, ele foi convidado para se juntar a um estudo mais amplo sobre esse modelo. Agora, a pesquisa foi publicada com mais detalhes para explicar como a atmosfera da Terra obteve energia para resultar na produção de aminoácidos.
Super explosões e raios cósmicos
A nova equipe recriou o experimento de Miller com uma mistura de gases "atualizada", ou seja, contendo os elementos que hoje se acredita ter formado a atmosfera da Terra primitiva. Em seguida, usaram prótons para simular partículas solares e descargas de faíscas para simular relâmpagos.
Uma quantidade significativa de aminoácidos e ácidos carboxílicos foi produzida quando os cientistas usaram uma proporção de 0,5% ou mais para o metano. Por outro lado, eles notaram que os "relâmpagos" exigiam cerca de 15% de concentração de metano para formar aminoácidos.
Isso significa que a taxa de aminoácidos para cada faísca foi um milhão de vezes menor do que aqueles formados por prótons. Em outras palavras, as partículas solares dos superflares parecem ser uma fonte de energia mais eficiente do que os relâmpagos — embora ainda não se saiba a quantidade de raios na Terra primitiva.
Considerando que o Sol era 30% mais escuro naquela época, os autores do estudo consideram que a quantidade de relâmpagos eram muito menores do que vemos hoje. Se esse cenário estiver correto, as partículas solares são, de fato, as melhores candidatas a fonte de energia para "ferver" a "sopa primitiva da vida".
Fonte: NASA
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