Moléculas precursoras da água encontradas em nebulosa planetária

Com informações da ESA - 03/07/2014

Densidade das moléculas percursoras da água detetadas pelo Herschel na Nebulosa da Hélice. O espetro mostra a assinatura de emissão do CO e do OH+ na região marcada com um retângulo branco.
[Imagem: Aleman et al./NASA/ESA/C. Robert O’Dell/PACS/SPIRE/HerPlaNS]

Nebulosa planetária

O telescópio espacial Herschel revelou uma molécula vital para a formação de água entre as cinzas de estrelas semelhantes ao nosso Sol, mas já na fase final de suas vidas.

Quando estrelas pequenas a médias, como o nosso Sol, se aproximam do fim da vida, elas se tornam anãs brancas muito densas.

A estrela vai queimando hidrogênio no seu centro durante bilhões de anos. Quando o combustível vai chegando ao fim, ela começa a inchar, tornando-se uma gigante vermelha, bastante instável.

Neste processo, ela libera para o espaço as suas camadas exteriores de pó e gás, criando um caleidoscópio de complicados padrões, conhecidos como nebulosas planetárias.

O centro da estrela acaba por se tornar numa anã branca, liberando radiação ultravioleta para as redondezas.

A radiação intensa pode destruir moléculas que tinham sido ejetadas pela estrela e que estão ligadas nos aglomerados ou anéis de material vistos na periferia das nebulosas planetárias.

Neblina planetária

Até agora os astrônomos calculavam que esta forte radiação restringia a formação de novas moléculas naquelas regiões.

Mas em dois estudos separados, com base em observações do Herschel, eles agora descobriram uma molécula vital para a formação de água presente nesse ambiente.

A molécula encontrada é o íon OH+, uma combinação carregada positivamente de um oxigênio e um hidrogênio.

A astrônoma brasileira Isabel Aleman, atualmente na Universidade de Leiden, na Holanda, analisou 11 nebulosas planetárias e encontrou as moléculas hidroxila em três delas.

"Acreditamos que uma pista essencial é a presença de densos aglomerados de gás e poeira, que são iluminados por UV e raios X, emitidos pelo centro quente da estrela," diz Aleman. "A radiação de alta energia interage com os aglomerados para desencadear reações químicas que levam à formação de novas moléculas."

Já Mireya Etxaluze e seus colegas do Instituto de Ciência dos Materiais de Madrid, na Espanha, centraram suas análises na Nebulosa da Hélice, e encontraram os íons OH+ em temperaturas muito superiores, mais concentradas em locais onde moléculas de monóxido de carbono (CO) previamente ejetadas pela estrela são mais fortemente destruídas pela radiação presente na nebulosa.

Elementos pesados e elementos leves

De forma estranha e por razões ainda não compreendidas, as moléculas OH+ foram encontradas apenas em regiões muito quentes das nebulosas planetárias.
[Imagem: Etxaluze et al./NASA/ESA/C. Robert O'Dell/PACS/SPIRE/HerPlaNS]

Como se pode deduzir, as nebulosas planetárias não têm nada a ver com planetas, mas foram batizadas assim no final do século XVIII pelo astrônomo William Herschel, porque apareciam em seu telescópio como objetos circulares ondulados, em certa medida como os planetas do nosso Sistema Solar.

Mais de dois séculos mais tarde, as nebulosas planetárias estudadas com o telescópio que leva seu nome, o observatório espacial Herschel, levaram a essa nova descoberta.

Tal como as grandes explosões de estrelas mais pesadas, as supernovas, a morte das estrelas que formam as nebulosas planetárias também enriquecem o ambiente interestelar à sua volta com elementos que serão a base de uma nova geração de estrelas.

Enquanto as supernovas são capazes de dar origem aos elementos mais pesados, as nebulosas planetárias contêm uma grande porção de elementos mais leves, como o carbono, nitrogênio e oxigênio, formados pela fusão nuclear na estrela.

O novo conhecimento é que a intensa radiação dessas regiões não impede a formação de "moléculas delicadas", como as precursoras da água.

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