Explosão no laboratório cria técnica para estudar impactos de meteoritos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 30/05/2022

Dano causado no equipamento pela explosão da amostra de glicina se assemelha ao impacto causado por meteoros na superfície terrestre.
[Imagem: Kaveh Edalati et al. - 10.1038/s41598-022-09735-3]

Crateras de impacto

Ao estudar uma possível reação química entre compostos trazidos do espaço por asteroides e cometas, dois pesquisadores do Brasil e dois do Japão tiveram uma surpresa inesperada: Sem querer, eles criaram uma autêntica cratera de impacto, como as que se formam quando esses corpos celestes caem na superfície terrestre.

As crateras de impacto são de grande interesse para várias disciplinas, da mineralogia à biologia, porque o impacto gera pressões e calor dificilmente reprodutíveis mesmo em condições de laboratório, gerando novos minerais e compostos químicos.

E, embora os eventos de impacto sejam tipicamente associados à extinção em massa, Ricardo Floriano e Augusto Luchessi, da Unicamp, em conjunto com dois pesquisadores da Universidade de Kyushu, estavam interessados no efeito oposto, na síntese de compostos orgânicos, em um campo de estudo envolvendo a teoria da panspermia, em que a vida teria vindo do espaço para a Terra.

Corpos celestes, como cometas, asteroides e meteoroides, podem conter componentes essenciais para a formação de proteínas em organismos vivos, incluindo o aminoácido glicina. Isso indica a possibilidade de esses corpos terem sido os responsáveis por trazerem para a terra primitiva energia e moléculas fundamentais para a formação das reações químicas que deram início à vida no planeta.

Explosão bem-vinda

Para testar essa hipótese, os pesquisadores se propuseram a simular o impacto de um meteorito na Terra, medindo suas consequências na estrutura química da glicina e se haveria ou não geração de proteínas, o que é essencial para comprovar as hipóteses da astrobiologia. Para isso, eles submeteram uma pequena quantidade de glicina a um método de altíssima pressão e torção simultâneas, uma técnica inovadora que ainda não havia sido utilizada nas simulações de impacto.

No experimento uma prensa hidráulica de grande dimensão, composta por matrizes rotacionáveis, aplicou pressão sob torção a uma pequena amostra de glicina, do tamanho de um botão de camisa.
[Imagem: Kaveh Edalati et al. - 10.1038/s41598-022-09735-3]

Foi aí que veio a surpresa: A glicina não gerou uma proteína sob as condições testadas, mas explodiu com tal força que chegou a danificar o equipamento utilizado na simulação, criando uma minicratera de impacto muito similar às crateras de impacto formadas quando asteroides realmente caem na Terra.

A equipe acredita que, meio sem querer, acabou criando uma área totalmente nova de experimentos de efeitos de impactos de meteoros e cometas, que poderão ajudar não apenas nos estudos de astrobiologia, mas também nos de cristalografia e outros.

"A massa utilizada para a amostra de glicina era muito pequena para liberar energia a ponto de explodir e danificar as matrizes da máquina de HPT [sigla em inglês para Torção sob Alta Pressão]," disse Ricardo. "A amostra de glicina que usamos era um tipo de pó compacto em formato de botão, parecida com o sal de cozinha. Depois da explosão, ela virou um material muito duro. Nunca tinha visto isso com metais ou cerâmicos, materiais muito duros quando comparados aos orgânicos. Foi muito interessante observar a reação com um material orgânico."

Novas perguntas

No tocante à glicina, o resultado do experimento também foi uma surpresa: O aminoácido foi decomposto em etanol e outros subprodutos ainda não identificados.

A hipótese levantada pelos pesquisadores é que alguns desses subprodutos sejam moléculas altamente reativas contendo nitrogênio, componente fundamental de todos os aminoácidos presentes na natureza, bem como dos diferentes nucleotídeos que compõem as moléculas de DNA e RNA.

"Muitas perguntas podem ser feitas agora, a partir deste experimento - são novas fronteiras de estudo. Estamos lidando com astrobiologia, e as explicações para a origem da vida na terra, do ponto de vista científico e acadêmico, ainda estão em aberto. Considero que contribuímos com duas peças do quebra-cabeça," concluiu Ricardo.

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