3370: Sem ele não haveria vida na Terra. Cientistas traçam viagem cósmica do fósforo

CIÊNCIA

Forma-se nas correntes de gás que dão origem às estrelas e viaja à boleia de cometas. Foi assim que o fósforo, um dos constituintes da vida, chegou à Terra, há cerca de 4,5 mil milhões de anos. Astrónomos traçaram pela primeira vez o seu roteiro

Dizem os poetas que somos feitos do pó de estrelas, e não podiam estar mais certos, porque são as estrelas que forjam os elementos constituintes da vida. Toda ela: das bactérias e das plantas aos crustáceos ou aos vermes, dos linces, aos elefantes, e dos cachalotes aos seres humanos. Mas como surgiu, afinal, a vida na Terra, há cerca de quatro mil milhões de anos?

Esse processo é ainda hoje bastante misterioso, mas a ciência começa a ter algumas respostas, e uma delas tem a ver com o fósforo, um desses elementos essenciais à vida. Combinando dados de observações do telescópio ALMA, do ESO (European Southern Observatory), instalado no deserto de Atacama, no Chile, e da sonda Rosetta, da ESA, a agência espacial europeia, uma equipa de internacional de astrónomos traçou agora pela primeira vez o roteiro de viagem do fósforo, das estrelas, onde se forma, até à Terra, onde se juntou a outros elementos básicos para aqui fazer despontar a vida.

Os dados, publicados hoje na revista científica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society mostram que o fósforo se constitui durante a própria formação de um certo tipo de estrelas, e que viaja depois através do cosmos à boleia de cometas, dispersando-se assim no espaço.

“A vida apareceu na Terra há cerca de 4 mil milhões de anos, mas ainda não sabemos bem que processos a tornaram possível”, afirma o principal autor do estudo, Víctor Rivilla, do Instituto Nacional de Astrofísica de Itália, sublinhando que os “dados combinados” do telescópio ALMA e do ROSINA, um dos instrumentos da sonda Rosetta, que estudou em detalhe o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, acabam por mostrar como se dá a sua génese, como se dispersa e como se tornou uma peça vital “no puzzle da origem da vida” na Terra.

Graças ao telescópio ALMA, os astrónomos observaram em grande detalhe uma região de formação de estrelas chamada AFGL 5142, e foi assim que conseguiram traçar o rasto ao fósforo. O que verificaram foi que as moléculas com fósforo, nomeadamente o monóxido de fósforo, se formam nas correntes de gás emitidas pelas estrelas massivas quando elas próprias estão a nascer.

É um processo complexo. As estrelas massivas em formação abrem grandes cavidades nas nuvens interestelares (as regiões nebulosas de gás e poeira que existem entre as estrelas) e é então nas paredes dessas cavidades que se formam as moléculas com fósforo, pela acção combinada da radiação e dos choques que são produzidos pela estrela bebé. Estava assim encontrada a sua origem. Mas o que aconteceria depois?

Das estrelas para o espaço

Para tentar responder à pergunta, os investigadores concentraram-se no cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, do qual a missão europeia Rosetta traçou um dos mais detalhados retratos de um destes astros viajantes, e a ideia era tentar seguir o percurso das moléculas de fósforo, ou à base de fósforo, após a sua formação inicial. É que, após o colapso das tais cavidades nas nuvens interstelares, o fósforo ali criado agrega-se a poeiras que, por sua vez se agregam entre si, formando lentamente outros astros, como os cometas, que se tornam assim os seus veículos de transporte através do espaço.

Olhando para os dados do 67P/Churyumov-Gerasimenko, os astrónomos acabaram por encontrar o que procuravam: lá estava, sem margem para dúvida, a assinatura química do monóxido de fósforo.

O cometa 67P, fotografado pela sonda Rosetta
© ESA/Rosetta/NAVCAM

“A combinação de dados ALMA e ROSINA [o instrumento da sonda Rosetta que identificou os seus elementos] revelou uma espécie de linha condutora química durante todo o processo de formação estelar e onde o monóxido de fósforo desempenha um papel principal,” explica Victor Rivilla.

Kathrin Altwegg, investigadora principal de ROSINA e também autora do estudo acrescenta que “o monóxido de fósforo encontrado no cometa 67P poderá fortalecer [a tese] da ligação entre cometas e a vida na Terra”. O fósforo, diz, “é essencial à vida tal como a conhecemos” e, “muito provavelmente, os cometas transportaram enormes quantidades de compostos orgânicos para a Terra”.

Já Leonardo Testi, astrónomo do ESO e o gestor de operações do ALMA na Europa, sublinha a importância da “sinergia entre infra-estruturas líder mundiais no solo [o ALMA] e no espaço [a Rosetta], através da colaboração entre o ESO e a ESA”, para se chegar a esta “descoberta transformadora”, que permite ir mais além no conhecimento das “nossas origens cósmicas”.

Diário de Notícias

Filomena Naves

spacenews

 

2798: O mundo poderá ficar sem um importante recurso (e ninguém fala disso)

CIÊNCIA

Jason Parker-Burlingham / Wikimedia
Uma mina de fosfato no Utah, Estados Unidos

Um grupo de 40 especialistas internacionais alerta num relatório que, se não fizermos nada sobre a escassez de fósforo, isto poderá trazer uma catástrofe global para as gerações seguintes.

Sabemos que o mundo está a lidar com vários problemas nos dias que correm, desde as alterações climáticas, à subida dos oceanos, passando pela possibilidade de uma eventual sexta extinção em massa. Porém, há uma outra crise de que mal ouvimos falar.

De acordo com o Science Alert, trata-se da escassez do fósforo, um mineral essencial para todas as plantas e animais da Terra. E se o continuarmos a ignorar, os cientistas dizem que pode trazer uma catástrofe global para as próximas gerações.

O fósforo não é um elemento renovável e, actualmente, não existem substitutos conhecidos e são poucas as áreas das quais é extraído. À medida que o mundo precisa de quantidades cada vez maiores, o stock é também cada vez menor.

Nos últimos 50 anos, os fertilizantes à base deste elemento químico quintuplicaram e, com a população humana a crescer de forma constante, a procura deverá duplicar até 2050.

“Não há colaboração ou coordenação a uma escala global que assuma a responsabilidade de governar este recurso, nem mesmo entre os estados-membros da União Europeia ou dos Estados Unidos”, afirma o ecologista Kasper Reitzel, que estuda o fósforo nos ecossistemas aquáticos e ajudou a escrever o relatório publicado, em Julho, na revista Environmental Science & Technology.

Nos níveis actuais de consumo, alguns modelos sugerem que vamos ficar sem reservas de fósforo em 80 anos. Estimativas mais moderadas falam em 400 anos, enquanto que outras dão-nos menos de 40 anos para encontrar uma solução para este problema iminente.

Embora reduzir o consumo seja a chave para resolver o problema, também será importante aprender a reciclá-lo, sendo que ambos terão especial impacto nos países em desenvolvimento. Enquanto que os EUA já foram o principal produtor mundial de fósforo há 30 anos, a Índia e a China representam agora mais de 45% do consumo à escala mundial.

Durante todo estes anos, as práticas de mineração e consumo quase não melhoraram. Actualmente, misturas químicas enriquecidas com fosfato são adicionadas ao solo sedento de nutrientes, antes de serem levadas para o mar. Isto não apenas polui os oceanos e os cursos de água, como também é algo insustentável.

Ao desenvolver um sistema de reciclagem num ciclo fechado, os investigadores dizem que o fosfato pode ser reutilizado aproximadamente 46 vezes como combustível, fertilizante ou alimento (o que for necessário).

Como resposta a anos de inacção, os cientistas que subscreveram este relatório estão a apelar às indústrias e autoridades globais que desenvolvam uma nova geração de profissionais em sustentabilidade de nutrientes, que possam trabalhar juntos para “garantir o gerenciamento internacional de fósforo e um ambiente limpo”.

ZAP //

Por ZAP
8 Outubro, 2019

 

446: A vida está difícil para os extra-terrestres (falta um ingrediente para que possam existir)

(CC0/PD) skeeze / pixabay
A Nebulosa de Caranguejo tem menos fósforo do que devia

Um dos ingredientes químicos essenciais à vida é o fósforo. Mas segundo um estudo recente, parece haver no Universo menor quantidade do precioso elemento que que anteriormente se pensava – e isso poderá por em causa a probabilidade de existência de vida inteligente extra-terrestre.

Os cientistas acreditam que o fósforo, elemento sem o qual a vida não poderia ter existido, terá sido trazido para a Terra em meteoritos que colidiram com o nosso planeta – a chamada teoria da “Centelha da Vida”. Tal hipótese induziu os cientistas a considerar que então, deveria haver também vida em outros planetas.

O fósforo é particularmente importante por ser um dos componentes da Adenosina Tri-Fosfato, ou ATP, a molécula que as células usam para armazenar e transportar energia.

Mas num novo estudo, uma equipa de cientistas examinou dados do Telescópio William Herschel, nas Ilhas Canárias, que tinha medido a radiação infravermelha produzida pelo fósforo e ferro na Nebulosa de Caranguejo, o que resta actualmente da explosão de uma supernova a cerca de 6500 anos-luz da Terra.

O estudo foi apresentado durante a EWASS2018, Semana Europeia de Astronomia e Ciência Espacial, que teve lugar esta semana em Liverpool, no Reino Unido.

Comparando estas leituras com os resultados anteriormente obtidos na análise dos restos da supernova Cassiopeia-A (Cas A), os cientistas ficaram surpreendidos por perceber que há muito menos fósforo na Nebulosa de Caranguejo.

Apesar de preliminares, estes resultados parecem indicar que há muito menos quantidade deste ingrediente vital para a vida no Universo do que antes se supunha.

“Estas duas supernovas parecem ter sido muito diferentes, talvez porque a Cas A resultou da explosão de uma estrela rara, super-massiva”, explica o astrónomo Phil Cigan, investigador da Universidade de Cardiff, no Reino Unido, citado pelo Science Alert.

“Precisamos de mais leituras de telescópio para podermos ter a certeza de que não nos escapou alguma região rica em fósforo na Nebulosa de Caranguejo”, diz o astrónomo.

Se a quantidade de fósforo expelida para o espaço pelas supernovas for tão imprevisível como parecem indicar as diferenças entre Caranguejo e Cas A, há uma menor probabilidade que um planeta seja em alguma altura atingido pelo mix de ingredientes perfeito para lançar a centelha de vida.

Uma possibilidade, que os investigadores adiantaram à Popular Mechanics é que a diferença de idades entre as duas estrelas tenha afectado as quantidades de fósforo disponíveis numa e noutra. Outra hipótese é que a extrema densidade de Cas A tenha provocado um maior número de reacções químicas.

Mas para já, os cientistas não conseguem explicar a falta de fósforo em Caranguejo.

“Se o fósforo é produzido nas supernovas, e transportado pelos meteoros até aos planetas que dele precisam para gerar vida, pergunto-me se um jovem planeta pode dar por si sem o fósforo reactivo de que precisa só porque teve o azar de ter nascido no sítio errado do Universo”, interroga-se Jane Greaves, também membro da equipa de investigadores.

“Nesse caso”, diz a astrónoma britânica, “a Vida pode ter mesmo que lutar muito para conseguir singrar num planeta semelhante ao nosso – mas sem o fósforo de que as reacções químicas vitais tanto precisam”.

ZAP, AJB // Science Alert

Por AJB
8 Abril, 2018

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