Menor gota de ácido possível ilumina a química interestelar

Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/07/2009

Ilustração das menores gotas de ácido possíveis de se formar, criadas por um novo processo químico batizado de reação induzida por agregação.
[Imagem: T. Poerschke/G. Schwaab]

A menor gota de ácido possível de ser produzida e as reações químicas no meio interestelar. O que têm a ver entre si coisas aparentemente tão díspares que bem poderiam ser o título de uma tese concorrente ao prêmio Ig Nobel?

Têm tudo a ver, segundo os pesquisadores alemães Martina Havenith e Dominik Marx. Eles e seus respectivos grupos de pesquisa sintetizaram a menor molécula de ácido possível, formada por exatamente quatro moléculas de água e uma molécula de cloreto de hidrogênio.

Hélio suprafluido

Os pesquisadores fizeram seu experimento em temperaturas próximas ao zero absoluto, utilizando um espectroscópio a laser infravermelho para monitorar as moléculas. Segundo seus cálculos teóricos, feitos antes do experimento, a reação química nas temperaturas criogênicas utilizadas somente poderia ocorrer se as moléculas fossem se agregando em série, uma após a outra.

Para testar a teoria, eles usaram nanogotas de hélio suprafluido, numa temperatura de -272,8 °C, como uma espécie de armadilha, onde foram enfiando as moléculas de água e cloreto de hidrogênio, uma a uma.

O estado suprafluido é uma propriedade especial do hélio que implica que as moléculas que se incorporam nele continuarão livres para se movimentar antes de serem congeladas, o que permite seu monitoramento com enorme precisão.

O resultado do experimento foi a menor molécula de ácido possível de ser formada, com quatro H2O e uma HCl, formando o (H3O)+(H2O)3Cl-.

Reações induzidas por agregação

Mas, se a ativação de todas as reações químicas exige uma injeção de energia, como é que essas moléculas podem reagir em temperaturas tão baixas, muito próximas ao zero absoluto?

Segundo os pesquisadores, isso só é possível por meio de um processo de agregação sucessivo, ou seja, a coisa só funciona se as moléculas forem inseridas uma após a outra.

"Nós suspeitamos que essas reações induzidas por agregação podem explicar as transformações químicas em condições ultrafrias, como as que existem nas minúsculas partículas de gelo nas nuvens e no ambiente interestelar," explica o Dr. Marx.

Química na poeira das estrelas

E faz-se então a conexão entre a menor molécula de ácido possível e a química, cujo processo agora se demonstrou, pode ocorrer normalmente no congelado meio interestelar, o que abre novas perspectivas de explicação para compostos químicos detectados em pontos do Universo sem que se saiba sua origem.

Até agora, todos esses compostos encontrados no meio interestelar tendiam a ser explicados como "migrantes", vindos de corpos celestes distantes ou simplesmente remanescentes que corpos que foram destruídos há milhões ou bilhões de anos.

A experiência demonstrou aquela que pode ser uma dentre uma grande coleção de reações possíveis, formando uma rica química que pode ocorrer no meio interestelar, fornecendo uma nova ferramenta para os astrofísicos e para todos os estudiosos que procuram rotas para a formação daquilo que conhecemos como as moléculas básicas da vida.

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