Pesquisadores da NASA procuram "vitamina extraterrestre" que pode ter dado origem à vida

Vitamina B3 poderia ter sido feita em grãos de poeira de gelo no espaço, e mais tarde entregue à Terra por meteoritos e cometas, de acordo com novos experimentos de laboratório feitos por uma equipe de pesquisadores financiados pela NASA. A vitamina B3, também conhecida como niacina ou ácido nicotínico, é usado para construir NAD (Dinucleótido de nicotinamida e adenina), que é essencial para o metabolismo e provavelmente tem origem antiga. O resultado apoia a teoria de que a origem da vida pode ter sido assistida por uma fonte de moléculas biologicamente importantes produzidas no espaço e trazidos para a Terra por impactos de cometas e meteoros.

O novo trabalho baseia-se em pesquisas anteriores em que eles analisaram meteoritos ricos em carbono e descobriram que a vitamina B3 esteve presente em concentrações que variam entre cerca de 30 a 600 partes por bilhão. Nesse trabalho, a equipe realizou experimentos preliminares de laboratório que mostraram que a vitamina B3 poderia ser feita a partir de um simples bloco de construção de moléculas orgânicas chamada piridina em dióxido de carbono congelado em condições simuladas do ambiente no espaço.

Foi realizada uma simulação mais realista, adicionando gelo de água à mistura e usando quantidades mais próximas ao que é esperado para gelos interestelares e de cometas. A equipe descobriu que, mesmo com a adição de água, a vitamina poderia ser feita sob uma ampla variedade de cenários onde a abundância de gelo de água variaram em até dez vezes.

"Descobrimos que os tipos de compostos orgânicos em nossos 'sorvetes' produzidos em laboratório correspondem muito bem ao que é encontrado em meteoritos", disse Karen Smith do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. "Esse resultado sugere que estes compostos orgânicos importantes em meteoritos podem ter se originado a partir de gelos moleculares simples no espaço. Este tipo de química também pode ser relevante para os cometas, que contêm grandes quantidades de água e dióxido de carbono gelados. Estas experiências mostram que a vitamina B3 e outros compostos orgânicos complexos poderiam ser feitos no espaço e é plausível que impactos de meteoritos e cometas poderia ter acrescentado um componente extraterrestre para o fornecimento de vitamina B3 na antiga Terra."

Smith, que é o autor principal de um artigo sobre esta pesquisa publicadp on-line 17 de junho de 2015 na Chemical Communications, executou o trabalho com sua equipe na NASA Goddard, incluindo o seu assessor de pesquisa de pós-doutorado, Perry Gerakines da NASA Goddard. "Este trabalho é parte de um programa de ampla pesquisa na área de Astrobiologia da NASA Goddard," disse Gerakines. "Estamos trabalhando para compreender as origens de moléculas biologicamente importantes e como elas chegaram a existir em todo o Sistema Solar e na Terra. Os experimentos realizados em nosso laboratório demonstram uma importante conexão possível entre as moléculas orgânicas complexas formadas no espaço interestelar frio e aquelas que encontramos em meteoritos ".

Estrelas que explodem (supernovas) e os ventos de estrelas gigantes vermelhas perto do fim de suas vidas produzem vastas nuvens de gás e poeira. Sistemas solares nascem quando ondas de choque de ventos estelares e outras supernovas próximas comprimem e concentram-se em uma nuvem de material estelar ejetado até que grupos densos de nuvens comecem a entrar em colapso sob sua própria gravidade, formando uma nova geração de estrelas e planetas.

Estas nuvens contêm inúmeros grãos de poeira. Assim como se formam gelo no janelas do carro durante noites frias e úmidas, dióxido de carbono, água e outros gases formam uma camada de gelo sobre a superfície destes grãos. Radiação espacial cria reações químicas nesta camada de gelo para produzir moléculas orgânicas complexas, possivelmente incluindo a vitamina B3. Os grãos de gelo tornam-se incorporados em cometas e asteroides, alguns dos quais impactam planetas jovens como a antiga Terra, entregando as moléculas orgânicas contidas dentro deles.

Uma imagem de uma placa de alumínio com um depósito químico nele. Créditos: Karen Smith / NASA Goddard

Os pesquisadores testaram essa teoria através da simulação de ambiente espacial no Laboratório de Gelo Cósmico da NASA Goddard. Uma placa de alumínio arrefecido a cerca de menos 423 graus Fahrenheit (menos 253 Celsius) foi usada para representar a superfície frígida de um grão de poeira interestelar. A placa foi arrefecida em câmara de vácuo, para replicar condições de espaço, e os gases que contêm água, dióxido de carbono, e piridina foram libertados para dentro da câmara, onde se congelou sobre a placa. A placa foi então bombardeado com prótons a cerca de 1 milhão de volts de um acelerador de partículas para simular radiação espacial.

A equipe realizou uma análise inicial do conteúdo da camada congelada inserindo um raio de luz infravermelha nele para identificar padrões de absorção - certas moléculas absorvem a luz infravermelha em cores específicas, ou frequências. A placa foi então aquecida à temperatura ambiente de modo que o resíduo de gelo pudesse ser analisada em maior detalhe no Laboratório Analítico de Astrobiologia da Goddard. A equipe descobriu que essa experiência produziu uma variedade de moléculas orgânicas complexas, incluindo a vitamina B3.


Observações da missão Rosetta da Agência Espacial Europeia, agora em órbita ao redor do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, poderia acrescentar mais apoio à teoria de que os cometas trouxeram matéria orgânica para a Terra. "Rosetta poderia ajudar a validar estas experiências se verificar algumas das mesmas moléculas orgânicas complexas nos gases liberados pelo cometa ou no núcleo do cometa," disse Smith.

Fonte: NASA