Astrônomos acabaram de encontrar um buraco negro gigantesco com 40 bilhões de vezes a massa do sol

Abell 85. (NASA/CXC/SAO/A.Vikhlinin et al./SDSS)

Os buracos negros podem ficar muito grandes, mas há uma classe especial que é o maior dos buracos negros gigantescos. E os astrônomos parecem ter encontrado um espécime absoluto, com 40 bilhões de vezes a massa do Sol.

Está no centro de uma galáxia chamada Holmberg 15A , uma galáxia elíptica supergigante a cerca de 700 milhões de anos-luz de distância, que por sua vez fica no centro do aglomerado de galáxias Abell 85 .

O objeto é um dos maiores buracos negros já encontrados, e o maior encontrado pelo rastreamento do movimento das estrelas ao seu redor.

Cálculos prévios baseados na dinâmica da galáxia e do aglomerado resultaram em estimativas de massa de Holm 15A * de até 310 bilhões de vezes a massa do Sol. No entanto, estas foram todas as medições indiretas do buraco negro . Esta nova pesquisa marca a primeira medição direta; o artigo foi submetido ao The Astrophysical Journal , e aguarda revisão por pares.

"Usamos modelos de Schwarzschild com eixo de órbita para analisar a cinemática estelar de Holm 15A a partir de novas observações espectrais de campo amplo e alta resolução obtidas com MUSE no VLT. Encontramos um buraco negro supermassivo (SMBH) com uma massa de ( 4,0 ± 0,80) × 10 10 massas solares no centro de Holm 15A ", escreveram os pesquisadores em seu artigo .

"Este é o buraco negro mais massivo com uma detecção dinâmica direta no Universo local."

Agora, não é o buraco negro mais massivo já detectado - seria o quasar TON 618 , que aparentemente tem um buraco negro com 66 bilhões de vezes a massa do Sol, baseado em medições indiretas.

Mas o Holm 15A * está lá em cima . Em 40 bilhões de massas solares, o horizonte de eventos do buraco negro (também conhecido como o raio de Schwarzschild ) seria enorme, englobando as órbitas de todos os planetas do Sistema Solar e, em seguida, alguns.

Muito de alguns. Plutão é, em média, 39,5 unidades astronômicas (UA) do Sol. A heliopausa - onde o vento solar não é mais forte o suficiente para empurrar o espaço interestelar - é estimada em torno de 123 UA .

Na massa de Holm 15A * como determinado pelo novo papel, seu raio de Schwarzschild seria em torno de 790 UA.

Tente imaginar algo desse tamanho. A mente bobina.

De fato, é ainda maior do que outras medidas tomadas pelos pesquisadores sugeriram - o que pode explicar por que a massa de Holm 15A * tem sido difícil de ser estabelecida através de métodos indiretos.

"O SMBH da Holm 15A não é apenas o mais massivo até hoje, é também quatro a nove vezes maior que o esperado, dada a massa estelar protuberante da galáxia e a dispersão da velocidade estelar da galáxia", escreveram os pesquisadores .

No entanto, ele se encaixa no modelo de uma colisão entre duas galáxias do tipo inicial com núcleos esgotados. É quando não há muitas estrelas no núcleo, com base no que se espera do número de estrelas nas regiões externas da galáxia.

"Descobrimos que as massas de buracos negros em galáxias tubulares, incluindo a Holm 15A, estão em escala inversa com o brilho da superfície estelar central e densidade de massa, respectivamente", escreveram os pesquisadores .

Eles pretendem continuar estudando a besta de tirar o fôlego, realizando modelagem mais complexa e detalhada e comparando seus resultados com suas observações, para tentar descobrir exatamente como o buraco negro se formou.

Por sua vez, isso pode ajudar a descobrir com que frequência essa fusão ocorre - e, portanto, quantos buracos negros ultramassivos ainda precisam ser descobertos.

A pesquisa foi submetida ao The Astrophysical Journal , e está disponível no arXiv .

Fonte - Science Alert

A atração mesoamericana pelo magnetismo

Varreduras magnéticas realizadas em esculturas de barriguinhas de Monte Alto, na Guatemala, agora abrigadas em La Democracia, Guatemala, revelaram pela primeira vez que elas eram originalmente magnetizadas por relâmpagos pré-datados do processo de escultura.

Fotos cortesia de Roger Fu

O objetivo das estátuas de barriga mesoamericana tem sido objeto de debate entre antropólogos há décadas! São representações da elite dominante? Uma maneira de honrar antepassados ​​mortos? Ou talvez retratos de mulheres dando à luz?

À medida que as várias teorias percorrem o caminho através dos círculos acadêmicos, a surpreendente descoberta, há quatro décadas, de que muitas das estátuas encontradas na Guatemala, são magnetizadas em certos pontos acrescentou uma nova dimensão a essas discussões.

Um estudo de Harvard sugere que onde essas áreas aparecem não é por acaso.

Liderado pelo professor assistente de Ciências da Terra e Planetárias, uma equipe de pesquisadores mostrou que os artesãos esculpiam as figuras de modo que as áreas magnéticas caíssem no umbigo ou no templo direito,  sugerindo não apenas que o povo mesoamericano estava familiarizado com o conceito de magnetismo, mas também que eles tinham algum meio de detectar os pontos magnetizados. O estudo é descrito em um artigo publicado no Journal of Archaeological Science.

"Nossa observação direta é que existem anomalias magnéticas consistentemente em certas características dessas esculturas", disse Fu. “E a pergunta que fazemos é se isso é consistente com o acaso, ou requer algum conhecimento ou alguma consciência de onde essas anomalias são?

"Há alguma chance de que isso aconteça aleatoriamente, mas à medida que encontramos mais e mais esculturas alinhadas dessa forma, a probabilidade é menor", continuou ele. "Neste artigo, analisamos quatro e encontramos menos de 1% de chance de que isso não tenha sido intencional."

Um estudo detalhado das anomalias, disse Fu, mostrou que elas só poderiam ter sido causadas por uma fonte - raio.

"Todas as rochas contêm minerais magnéticos", disse ele. “Se você sair e pegar qualquer rocha aleatória, ela é magnética. É muito, muito fracamente magnético. Essas rochas são basaltos das terras altas da Guatemala e contêm um pouco de magnetita, além de outros minerais magnéticos ”.

As rochas tipicamente se tornam magnetizadas conforme esfriam, e minerais como magnetita, hematita e sulfetos de ferro ficam alinhados com o campo magnético da Terra. Enquanto esse processo pode criar campos magnéticos detectáveis, Fu disse que eles geralmente não são fortes o suficiente para mover uma agulha da bússola.

Os campos encontrados nas estátuas, no entanto, são muito mais fortes, em alguns casos, quase quatro vezes maior do que o campo magnético da Terra.

As esculturas podem ter representado os ancestrais das pessoas - e mostraram sinais de magnetização.

"O que aconteceu aqui é que essas rochas foram atingidas por um raio em algum momento entre,  quando elas foram formadas, há muitos milhares de anos, e quando foram esculpidas", disse Fu. “Como o raio é uma corrente elétrica, ele produz campos magnéticos muito fortes, muitas ordens de grandeza mais fortes que o normal ... e acreditamos que o antigo povo mesoamericano foi capaz de detectar essas anomalias.”

É incerto exatamente como eles detectaram as anomalias, mas pesquisas anteriores descobriram evidências de que os mesoamericanos podem ter usado lodestones ( rochas naturalmente magnetizadas ) para uma variedade de propósitos.

“Em um caso, em 1975, as pessoas descobriram um bar rico em hematita”, disse Fu. “Seu propósito era desconhecido e foi quebrado, mas foi claramente feito com muito cuidado.

"Se você fosse amarrá-lo em uma corda ou flutuá-lo em um pedaço de madeira, ele realmente poderia agir como uma agulha de bússola", acrescentou. "Se os criadores dessas esculturas tivessem acesso a uma ferramenta como essa, é uma maneira de detectá-los".

Embora o estudo sugira que o antigo povo mesoamericano tivesse conhecimento do magnetismo e de como detectá-lo, deixa sem resposta a questão de por que as figuras foram esculpidas para realçar seu magnetismo.

"A resposta curta é que não temos uma boa ideia pela razão exata de terem feito isso", disse Fu. “Há algumas hipóteses que são bastante intrigantes… que envolvem investigar por que achamos que as pessoas fizeram essas esculturas.

“Provavelmente, a ideia mais bem sucedida é que eles podem representar uma representação dos antepassados ​​das elites dominantes”, continuou ele. “A ideia é: se você tem alguma pretensão ao poder, esculturas de seus antepassados ​​com fortes anomalias magnéticas podem parecer muito impressionantes. A palavra que as pessoas usam na literatura é que há um aspecto performativo nessas esculturas, então quando as esculturas desviam uma pedra magnetizada, parece que há algo vivo nela, ou algum aspecto sobrenatural. ”

Em última análise, disse Fu, o estudo oferece evidências fundamentais de que uma compreensão do magnetismo existia nas Américas muito antes do que inicialmente acreditava-se.

"No Velho Mundo, havia documentação do magnetismo no mundo grego no século VI aC, e a primeira bússola utilizável não era até séculos depois na China", disse ele. “Para mim, o que é realmente interessante é que esta é uma descoberta completamente independente. Há uma percepção de que o Velho Mundo é um mundo avançado e transferiu todo esse conhecimento para o Novo, e estamos percebendo que eles sabiam muito, e acho que este é mais uma prova disso. ”

Esta pesquisa foi apoiada com financiamento da NASA.

Fonte - Harvard Gazette

Cientistas descobrem um novo tipo de estrela pulsante

A nebulosa remanescente de uma estrela gigante morta rodeia a estrela do sub-quartel remanescente, outro tipo de submarino quente.

Crédito da foto: Observatorio Europeu do Sul

Os cientistas podem dizer muito sobre uma estrela pela luz que ela emite. A cor, por exemplo, revela a temperatura da superfície e os elementos em torno dela. O brilho se correlaciona com a massa de uma estrela e, para muitas estrelas, o brilho flutua, um pouco como uma vela bruxuleante.

Uma equipe de cientistas liderada pelo pesquisador da UC Santa Barbara, Thomas Kupfer recentemente descobriu uma nova classe desses pulsadores que variam de brilho a cada cinco minutos. Seus resultados apareceram no The Astrophysical Journal Letters.

"Muitas estrelas pulsam, até mesmo o nosso sol faz isso em uma escala muito pequena", disse Kupfer, um estudante de pós-doutorado no Instituto Kavli de Física Teórica (KITP) da UC Santa Barbara. Um verdadeiro pulsador pode variar de brilho em cerca de 10% devido a uma mudança periódica em sua temperatura, raio ou ambos. “Aqueles com as maiores mudanças de brilho são geralmente pulsadores radiais, 'inspirando' e expirando enquanto a estrela inteira muda de tamanho”, explicou ele. Ao estudar as pulsações em detalhes, os cientistas podem aprender sobre as propriedades interiores dessas estrelas.

Autores da esquerda para a direita: Evan Bauer, Thomas Kupfer e Lars Bildsten.

Crédito da foto: Harrisson Tasoff

Inicialmente, Kupfer e seus colegas da Caltech estavam procurando estrelas binárias com períodos de menos de uma hora nas observações da Zwicky Transient Facility, uma pesquisa no Observatório Palomar, perto de San Diego. Quatro se destacaram devido a grandes mudanças em seu brilho em apenas alguns minutos. Os dados de acompanhamento rapidamente confirmaram que eles eram de fato pulsadores, não pares binários.

Trabalhando com seus colaboradores do Caltech, ao lado do ex-aluno de doutorado da UC Santa Barbara, Evan Bauer, e do diretor do KITP, Lars Bildsten, Kupfer identificou agora as estrelas em destaque como pulsadores de submarinos quentes. Um subdwarf é uma estrela com cerca de um décimo do diâmetro do sol com uma massa entre 20 e 50% da do sol. Eles são incrivelmente quentes - até 90.000 graus Fahrenheit, comparados aos 10.000 F do sol. “Essas estrelas certamente completaram a fusão de todo o hidrogênio em seu núcleo em hélio, explicando por que elas são tão pequenas e podem oscilar tão rapidamente”, disse. Bildsten.

A descoberta foi uma surpresa. Os cientistas não previram anteriormente a existência dessas estrelas, explicou Kupfer, mas, em retrospecto, elas se encaixam bem nos principais modelos de evolução estelar.

Por causa das baixas massas das estrelas, a equipe acredita que eles começaram a vida como estrelas típicas do sol que fundem hidrogênio ao hélio em seus núcleos. Depois de esgotar o hidrogênio em seus núcleos, as estrelas se expandiram para o palco gigante vermelho. Normalmente, uma estrela alcançará seu maior raio e começará a fundir o hélio no centro. No entanto, os cientistas acham que essas estrelas recém-descobertas tiveram seu material exterior roubado por um companheiro antes que o hélio se tornasse quente e denso o suficiente para se fundir.

No passado, os submarcas quentes eram quase sempre relacionados a estrelas que se tornavam gigantes vermelhas, começaram a fundir o hélio em seus núcleos e depois foram despojados por um companheiro. As novas descobertas indicam que esse grupo inclui diferentes tipos de estrelas. "Alguns fazem fusão de hélio e outros não", disse Kupfer.

As pulsações das estrelas permitem que os cientistas sondem suas massas e raios e comparem essas medidas com modelos estelares, algo que antes não era possível. "Conseguimos entender as pulsações rápidas combinando-as com modelos teóricos com núcleos de baixa massa feitos de hélio relativamente frio", disse Bauer.

"As pesquisas do céu estão transformando a astronomia, e o Zwicky Transient Facility está ajudando a tornar essa abordagem pioneira", diz Richard Barvainis, da National Science Foundation, que supervisiona as doações da agência em apoio à instalação. "Este último resultado é um exemplo perfeito - observando estrelas distantes pulsarem em questão de meros minutos, os astrônomos ganharam insights inesperados sobre a evolução estelar."

Kupfer acredita que há mais por vir. "Espero que essas grandes pesquisas no domínio do tempo, como a Zwicky Transient Facility, trarão muitas descobertas inesperadas no futuro", disse ele.

Esses esforços de pesquisa na UC Santa Barbara são apoiados pela National Science Foundation, bem como pela Fundação Gordon e Betty Moore. O Zwicky Transient Facility é financiado pela National Science Foundation, pela NASA e pela Heising-Simons Foundation. Outras instituições contribuintes incluem o Caltech, a Universidade de Washington, a Universidade de Maryland, a Universidade Humboldt de Berlim, o Instituto Weizmann de Ciências e a Universidade de Boston, bem como uma colaboração internacional de parceiros adicionais.

Fonte - UC Santa Barbara

Exoplaneta bola de neve pode ser melhor para a vida do que pensávamos

A interpretação de um artista do que um planeta de bolas de neve pode parecer. O gelo cobre os oceanos para os equadores. Crédito: NASA

Quando os astrônomos descobrem um novo exoplaneta, uma das primeiras considerações é se o planeta está na zona habitável ou fora dele. Esse rótulo depende em grande parte se a temperatura do planeta permite ou não a água líquida. Mas claro que não é tão simples assim. Um novo estudo sugere que mundos congelados e gelados com oceanos completamente congelados poderiam ter áreas de terra habitáveis ​​que permaneçam habitáveis.

O novo estudo foi publicado no Journal of Geophysical Research da AGU: Planets. Ele se concentra em como o CO2 circula através de um planeta e como isso afeta a temperatura do planeta. O título é “ Habitable Snowballs: Temperate Land Conditions, Liquid Water, and Implications for CO2 Weathering.”

Um planeta bola de neve é ​​um planeta semelhante à Terra, mas com os oceanos congelados até o equador. É separado de uma era glacial, quando as geleiras crescem e as camadas de gelo polar se expandem, às vezes com vários quilômetros de espessura. Em uma era glacial, os oceanos equatoriais permanecem livres de gelo.

Mas um planeta de bolas de neve está mais congelado do que isso. Em um planeta de bola de neve, todos os oceanos estão cobertos de gelo, incluindo todos os oceanos equatoriais. Os cientistas consideraram estes planetas como habitáveis, porque não há água líquida na superfície.

A Terra experimentou pelo menos uma e talvez até três fases de bola de neve em sua história. A vida suportou essas fases porque as únicas formas de vida eram microorganismos marinhos. Então a questão é, quando olhamos para um exoplaneta de bola de neve na zona habitável de sua estrela, é possível que a vida esteja sobrevivendo lá?

O Período Criogênico continha as duas eras glaciais mais extremas da Terra. Há alguma controvérsia científica em torno dele, porque há um debate em andamento sobre se a Terra era uma bola de neve durante qualquer uma dessas eras glaciais extremas, ou se alguma terra permaneceu livre de gelo. Em qualquer caso, a vida apareceu nos oceanos antes do criogeniano e sobreviveu também. Crédito de imagem: Wikipedia.

O principal autor deste novo estudo é Adiv Paradise, um astrônomo e físico da Universidade de Toronto, no Canadá. Paradise resume a situação sucintamente: "Você tem esses planetas que tradicionalmente você pode considerar não habitáveis ​​e este <novo estudo> sugere que talvez eles possam ser."

"Sabemos que a Terra era habitável através de seus próprios episódios de bola de neve, porque a vida surgiu antes de nossos episódios de bola de neve e a vida permaneceu por muito tempo", disse Paradise em um comunicado de imprensa . “Mas toda a nossa vida estava em nossos oceanos naquela época. Não há nada sobre a terra.

Paradise e o resto da equipe queriam investigar a ideia de que, mesmo em um planeta de bola de neve, algumas áreas de terra poderiam continuar a sustentar a vida. Eles usaram modelos de computador para simular diferentes variáveis ​​climáticas em mundos de bola de neve teóricos. Eles ajustaram a configuração dos continentes, a quantidade de luz solar e outras características de seus mundos teóricos de bolas de neve. Eles também se concentraram em CO2.

O CO2 é um gás de efeito estufa, é claro. Ele permite que a atmosfera de um planeta retenha o calor e pode ajudar a manter um planeta temperado. Não é suficiente, e um planeta pode congelar. Demais, e as temperaturas podem subir além do limite que a vida pode sobreviver.

Diagrama de ciclo de carbono. Crédito de imagem: NASA Earth Observatory.

O CO2 segue um ciclo conhecido na vida de um planeta. A quantidade que persiste na atmosfera depende da chuva e da erosão. A água na chuva absorve CO2 e transforma em ácido carbônico. Quando está na superfície de um planeta, o ácido carbônico reage com as rochas. Essas reações quebram o ácido carbônico e se ligam aos minerais. Eventualmente esse carbono faz o seu caminho para o oceano e é armazenado no fundo do oceano.

Mas uma vez que a superfície de um planeta de bolas de neve esteja congelada, nada disso pode acontecer. A remoção de CO2 da atmosfera pára de morrer. Não há chuvas nem terras expostas.

Mas em suas simulações, alguns de seus planetas de bola de neve modelados continuavam perdendo CO2 atmosférico mesmo depois de congelarem. Isso implica duas coisas: deve haver alguma terra sem gelo, e deve haver alguma chuva.

Este gráfico mostra a relação entre o dióxido de carbono produzido pela atividade vulcânica e o dióxido de carbono removido da chuva e da erosão para climas temperados e de bola de neve. Os planetas ficam presos em um estado de bola de neve quando a atividade vulcânica e as taxas de intemperismo se equilibram. Crédito: AGU

Em algumas das simulações, alguns dos planetas de bolas de neve estavam mais quentes que outros. Entre eles, alguns deles tinham áreas de terra que permaneciam quentes o suficiente para que o ciclo do carbono continuasse: havia chuva e rochas expostas. Essas áreas não congeladas estavam no centro dos continentes, longe dos oceanos congelados. Algumas temperaturas nessas áreas chegaram a 10 Celsius (50 F). Como os cientistas acham que a vida ainda pode continuar a se reproduzir em temperaturas tão baixas quanto -20 ° C, essas descobertas abrem o caminho para a vida Sobrevive em planetas de bolas de neve, da mesma forma que durante as fases de bola de neve da Terra (s.)

Mas o estudo também encontrou outra coisa. Sob as condições certas, (ou não as condições certas, se você gostaria de ver mais vida lá fora), um planeta pode ficar preso em uma fase de bola de neve e nunca sair dela. Isso tudo depende do ciclo do carbono também.

Os cientistas costumavam pensar que, para os planetas vulcanicamente ativos, haveria uma liberação gradual de CO2 sequestrado nas rochas, e que com o tempo isso aqueceria a atmosfera, já que não pode ser removido pelas chuvas. Mas se o estudo estiver correto, então uma pequena quantidade de terra exposta, e a chuva caindo sobre ela, poderá equilibrar o CO2 liberado e manter o planeta em um estado perpétuo de quase-bola de neve. Apenas uma pequena quantidade de terra jamais ficaria sem gelo. Nesse cenário, a vida pode ser improvável.

Uma série de ilustrações mostrando como a Terra pode ter se tornado um planeta de bola de neve. Crédito de imagem: NASA

No geral, os resultados deste estudo mostram como os planetas complexos são. Cada um está em uma situação única, e o rótulo preliminar de habitável ou não-habitável é apenas um ponto de partida. Há um tremendo número de variáveis ​​que moldam cada exoplaneta que descobrimos.

É seguro dizer que podemos descartar um grande número de planetas em termos de habitabilidade. Os Júpiteres Quentes , por exemplo, são planetas ardentes de gás quente e nunca podem suportar nenhum tipo de forma de vida que possamos imaginar.

Mas para os planetas na zona habitável ou nas fronteiras, não estamos em posição de descartá-los, mesmo que pareçam improváveis ​​de sustentar a vida.

Fonte - Universe Today

Toda a vida na Terra é composta dos mesmos 20 aminoácidos. Cientista agora acha que sabe por quê

A questão de como a vida na Terra surgiu pela primeira vez é aquela que os humanos têm se perguntado desde tempos imemoriais. Embora os cientistas estejam relativamente confiantes sobre quando isso aconteceu, não houve uma resposta definitiva sobre o motivo. Como os aminoácidos, os componentes químicos da vida, se uniram cerca de quatro bilhões de anos atrás para criar as primeiras moléculas de proteína?

Embora essa questão ainda não tenha sido respondida, os cientistas estão fazendo novas descobertas que poderiam ajudar a reduzi-la. Por exemplo, uma equipe de pesquisadores do Centro de Evolução Química do Instituto de Tecnologia da Geórgia (CCT) realizou recentemente um estudo que mostrou como alguns dos primeiros predecessores da molécula de proteína podem ter se unido espontaneamente para formar uma cadeia.

O estudo apareceu recentemente no Proceedings of National Academy of Sciences . O estudo foi conduzido pelo Dr. Moran Frenkel-Pinter da Georgia Tech e incluiu vários pesquisadores do CCT - que é apoiado pela NASA e pela National Science Foundation (NSF) - com a ajuda do Dr. Luke Leman , e professor assistente de química na Scripps Research , um instituto de pesquisa médica sem fins lucrativos.

O Hadean Eon da Terra é um mistério para nós, porque a evidência geológica daquela época é escassa. Pesquisadores da Universidade Nacional da Austrália usaram minúsculos grãos de zircônio para obter uma melhor imagem da Terra primitiva. Crédito: NASA

Durante décadas, os cientistas tiveram teorias sobre como os primeiros aminoácidos se uniram para formar moléculas de proteína. Infelizmente, todas as tentativas de verificar essas teorias falharam até o momento. Como o Dr. Leman explicou :

“Como a química levou à vida complexa é uma das questões mais fascinantes que a humanidade tem ponderado. Há muitas teorias sobre as origens das proteínas, mas não tanto apoio laboratorial experimental para essas idéias ”.

Para seu estudo, a equipe de pesquisa realizou um experimento em que uma pequena seleção de aminoácidos (lisina, arginina e histidina) foi colocada em conjunto com três aminoácidos concorrentes não biológicos. Os ácidos foram então submetidos a condições semelhantes ao que se acredita ter existido na Terra durante o Eon Hadeano (cerca de 4 bilhões de anos atrás).

Isso consistia em colocar os aminoácidos selecionados em água contendo hidroxiácidos, que são conhecidos por facilitar as reações de aminoácidos e teriam sido comuns na Terra prebiótica. A mistura foi então aquecida a 85 ° C (185 ° F), o que acelerou o processo de reação e causou a evaporação da água. As reações químicas resultantes foram então estudadas.

Os blocos de construção da vida podem ter se formado na Terra primordial espontaneamente. Crédito: ocean.si.edu

Para sua surpresa, os aminoácidos biológicos formaram-se espontaneamente em segmentos puros que se ligavam através de grupos de aminas. Esses grupos são aqueles que são feitos de nitrogênio e hidrogênio e são bastante reativos. No entanto, eles também fazem parte do núcleo de aminoácidos e outras aminas que formam cadeias laterais que se estendem a partir do núcleo (que foram usadas neste experimento) são frequentemente mais reativas. Como o Dr. Frenkel-Pinter disse :

“Surpreendeu-nos que esta química favorecesse a ligação entre as aminas encontradas nas proteínas, embora os princípios químicos possam ter nos levado a acreditar que a conexão não protéica seria favorecida. A preferência pela ligação protéica sobre a não-proteína foi de cerca de sete para um ”.

Outra surpresa foi o fato de os aminoácidos biológicos terem superado os não biológicos em termos de reatividade. Os últimos ácidos, que não são encontrados nas proteínas de hoje, tinham o potencial de reagir quimicamente tão bem (ou melhor que) os biológicos. Além disso, a equipe antecipou que a inclusão desses ácidos daria aos biológicos uma corrida pelo seu dinheiro e poderia até levarrcriação de novas proteínas.

No entanto, as reações resultaram principalmente na formação de peptídeos (dois ou mais blocos de aminoácidos ligados entre si) que estavam mais próximos das atuais proteínas atuais. Em particular, os pesquisadores pensaram que os aminoácidos não biológicos iriam superar o aminoácido biológico conhecido como lisina e que a lisina não seria capaz de formar cadeias de forma confiável.

Uma representação artística do início da Lua e da Terra, que sustentou muitos impactos de asteróides. Crédito: Simone Marchi (SwRI) / SSERVI / NASA

Em ambos os casos, eles estavam errados e, em vez disso, descobriram que a lisina predominantemente entrava nas cadeias de uma forma semelhante à que ocorre hoje com as proteínas. A partir disso, a equipe levantou a hipótese de que cadeias de aminoácidos pré-fabricadas que são úteis em sistemas vivos evoluíram antes que a vida encontrasse uma maneira de produzir proteínas.

O fato de que sua experiência mostrou que os aminoácidos biológicos são preferidos aos não-biológicos também pode oferecer uma nova visão de por que apenas 20 aminoácidos entraram na formação da vida. Os cientistas acreditam que havia mais de 500 ácidos que ocorrem naturalmente na Terra durante o Eon Hadeano. Como Loren Williams, professor de bioquímica na Georgia Tech, explicou :

“Nossa ideia é que a vida começou com os muitos blocos de construção que estavam lá e selecionou um subconjunto deles, mas não sabemos quanto foi selecionado com base na química pura ou quantos processos biológicos foram selecionados. Olhando para este estudo, parece que a biologia de hoje pode refletir essas reações químicas pré-bióticas mais cedo do que pensávamos. ”

“Na Terra pré-biótica, haveria um conjunto muito maior de aminoácidos. Há algo de especial nesses 20 aminoácidos, ou eles foram congelados em um momento da evolução? ”Em suma, o experimento sugere que os tipos de aminoácidos usados ​​em proteínas são mais propensos a se unirem porque reagem juntos de forma mais eficiente e têm poucas reações colaterais ineficientes.

Os primeiros aminoácidos provavelmente se formaram em água com hidroxiácidos, que foram então submetidos a condições secas. Crédito: David A. Aguilar (CfA)

Em suma, o experimento sugere que os tipos de aminoácidos usados ​​em proteínas são mais propensos a se unirem porque reagem juntos de forma mais eficiente e têm poucas reações colaterais ineficientes. Também confere credibilidade adicional à teoria de que a maioria dos polímeros biológicos é formada em ciclos úmidos e secos, o que é algo que os pesquisadores do CCTe vem discutindo há anos.

Esta teoria, que afirma que as primeiras proteínas ocorreram em terras inundadas pela chuva ou rochas banhadas pelo sol, está em desacordo com a narrativa mais convencional de que os blocos de construção da vida dependem de eventos raros e cataclísmicos, bem como múltiplos ingredientes em para emergir. Ao mostrar que provavelmente seria um processo muito mais simples, essa pesquisa poderia nos aproximar um pouco mais do caminho para desvendar esse mistério milenar.

Também poderia ter implicações na busca pela vida além da Terra. Se os blocos de construção da vida são naturalmente reativos e atraídos um pelo outro, então provavelmente aumenta as chances de que reações químicas semelhantes tenham ocorrido em outras partes do Universo!

Fonte - Universe Today