Partículas de ferro, de meteoritos ou cinzas vulcânicas, podem ter catalisado as reações químicas que formaram os blocos de construção da vida há mais de quatro bilhões de anos na Terra, sugere um novo estudo.
A mais antiga evidência fóssil de vida na Terra é estimado entre 3,75 e 4,28 bilhões de anos, mas ninguém sabe realmente como ou quando a vida se firmou em nosso planeta. Uma maneira de trabalhar em direção a uma resposta é identificar como os blocos de construção químicos vitais para a vida – compostos orgânicos que se agrupam em aminoácidos, proteínas e, eventualmente, RNA e DNA fios – formados pela primeira vez.
Oliver Trapp, professor de química orgânica na Ludwig Maximilians University em Munique e no Max Planck Institute for Astronomy, percebeu que um processo usado na engenharia química que transforma monóxido de carbono e hidrogênio em hidrocarbonetos (moléculas feitas de átomos de carbono e hidrogênio), usando partículas metálicas como catalisadores, também poderiam ter criado os blocos de construção de hidrocarbonetos da vida em Terra.
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Em particular, Trapp estava pensando em ferro contido dentro meteoritos como um potencial catalisador.
O colega de Trapp na Ludwig Maximilians University, Dmitry Semenov, sugeriu então que as partículas de ferro nas cinzas vulcânicas também poderiam ter desempenhado esse papel. Juntamente com Ludwig Maximilians’ Sophia Peters e Rupert Hochleitner da Mineralogical State Collection Munich, eles realizaram uma série de experimentos testando ambas as proposições.
o início atmosfera da Terra acredita-se que tenha sido uma mistura nociva de metano, sulfeto de hidrogênio e até 200 vezes mais dióxido de carbono do que nosso ar atualmente contém. Usando partículas de meteoritos de ferroferro de meteoritos rochosos e cinzas de Monte etna na Sicília, os experimentos mostraram como o ferro poderia ter agido como um catalisador para a conversão de dióxido de carbono e hidrogênio na atmosfera da Terra primitiva em hidrocarbonetos, incluindo acetaldeído e formaldeído. Esses compostos orgânicos estão entre os blocos de construção de ácidos graxos, nucleobases de DNA, açúcares e aminoácidos.
Além disso, a equipe testou as reações em todos os tipos de condições ambientais, uma vez que o ambiente exato da Terra primitiva é desconhecido.
Por exemplo, quão vulcânica era a Terra primitiva? “Infelizmente, quase não há registros geológicos anteriores a quatro bilhões de anos, então realmente não sabemos quantos vulcões ativos estariam presentes naquela época”, disse Semenov ao Space.com em uma entrevista.
Um grau significativo de vulcanismo teria sido necessário para produzir catalisadores suficientes, mas muito e as cinzas teriam bloqueado a luz do jovem sol, reduzindo as temperaturas na Terra. Todos os experimentos exigiam temperaturas acima de 300 graus Fahrenheit (150 graus Celsius) para operar com eficiência, e a jovem Terra, talvez dezenas de milhões a 100 milhões de anos após o formação da lua 4,5 bilhões de anos atrás, ainda teria sido muito quente, com oceanos fumegantes acima do magma recentemente solidificado.
A Terra também estava sendo fortemente bombardeada por meteoritos e asteróides durante esta era, cuja evidência pode ser encontrada na forma de eles terem deixado sua marca em nosso vizinho mais próximo, a lua.
Embora não esteja claro se a fonte dominante de catalisadores teria sido meteoritos ou vulcões, seu novo modelo se junta a outros que também descrevem como os blocos de construção da vida poderiam ter se formado. Isso inclui reações químicas em fontes hidrotermais no fundo do oceano, a formação de moléculas orgânicas no espaço profundo que foram então trazido para a Terra por meteoritos e asteróidese descargas atmosféricas em uma atmosfera rica em hidrocarbonetos.
No entanto, pode não ser necessariamente uma competição entre modelos rivais; todos eles poderiam ter sido importantes em algum grau.
“Eu pessoalmente acredito que uma infinidade de sínteses orgânicas e fontes de matéria orgânica contribuíram para o origem da vida“, disse Semenov. “A importância relativa dos cenários individuais depende do ambiente onde a primeira vida surgiu, e ainda não sabemos exatamente onde isso aconteceu.”
As descobertas, publicadas online hoje (25 de maio) na revista Relatórios Científicosampliam o leque de possibilidades de como a vida pode ter se formado na Terra e possivelmente aumentam as chances de ela ter se formado em outro lugar no o universotambém.
“A conclusão mais importante do nosso estudo é que as partículas catalíticas podem ter sido produzidas tanto a partir de fontes meteoríticas quanto vulcânicas”, disse Semenov. Quer meteoritos ou vulcões fossem a fonte dominante desses catalisadores, “a síntese orgânica que estudamos experimentalmente usaria quaisquer partículas disponíveis na Terra primitiva”.
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