Da vastidão do espaço interestelar ao minúsculo reino dos átomos: os pesquisadores usaram microscópios avançados para revelar as impressões digitais químicas e moleculares do início do sistema solar dentro do meteorito Winchcomb recentemente descoberto. Os meteoritos são os blocos de construção do sistema solar e fornecem informações importantes sobre os ingredientes que formaram os planetas, incluindo o nosso. A investigação realizada por instituições parceiras, incluindo a Universidade de Leeds, conseguiu este objectivo.
Uma classe rara de meteoritos conhecidos como meteoritos carbonáceos, que são ricos em produtos químicos como carbono e nitrogênio, provavelmente desempenhou um papel fundamental no fornecimento de água e moléculas orgânicas para a Terra primitiva.
Winchcombe é um meteorito carbonáceo. Foi amplamente observado que caiu no Reino Unido em fevereiro de 2021, e as primeiras amostras foram coletadas cerca de 12 horas após o pouso. Como tal, proporciona aos cientistas a oportunidade de estudar a composição orgânica do início do sistema solar sem os graves efeitos de alteração terrestre que normalmente afetam os estudos de meteoritos.
Análise e descoberta em nanoescala
Uma equipe multidisciplinar de cientistas das Universidades de Leeds, Manchester e York, em colaboração com colegas do Museu de História Natural de Londres, da Diamond Light Source, do Instituto Max Planck de Química em Mainz e liderada pela Universidade de Münster na Alemanha, conduziu a primeira análise aprofundada da matéria orgânica no meteorito Winchcomb em nanoescala.
Eles usaram um dos microscópios eletrônicos mais poderosos do mundo no SuperSTEMFacility em Dallesbury, Cheshire, para correlacionar de forma única dados de radiação síncrotron com informações espectroscópicas de altíssima resolução sobre a natureza dos grupos químicos funcionais presentes na matéria orgânica.
Esta imagem mostra esquematicamente como secções extremamente finas de meteoritos podem ser extraídas com grande precisão para permitir um exame mais aprofundado de regiões de interesse ricas em produtos químicos de carbono sob um feixe de raios X (na Diamond Light Source) ou sob um microscópio electrónico (no SuperSTEM). Fonte: D.M. Kepaptsoglou, SuperSTEM
Isso permite a detecção in situ convincente de moléculas biologicamente relevantes contendo nitrogênio, incluindo aminoácidos e nucleobases, que são os blocos de construção fundamentais de proteínas grandes e complexas usadas em biologia.
A pesquisa mostra que Winchcomb ainda contém moléculas orgânicas extraterrestres primitivas que podem ter sido cruciais para o surgimento da vida na Terra primitiva.
As descobertas foram publicadas na revista Nature Communications.
Quentin Ramasse, professor de microscopia eletrônica avançada na Escola de Química e Engenharia de Processos da Universidade de Leeds e chefe do grupo de microscopia eletrônica do Laboratório SuperSTEM, disse:"Este trabalho demonstra que avanços recentes na instrumentação de microscopia eletrônica, incluindo fontes de elétrons monocromáticas de alta resolução de energia e novos designs de detectores altamente sensíveis, nos permitem analisar matéria orgânica extraterrestre com resolução e eficiência sem precedentes. Isso abre novos caminhos para o estudo futuro desses materiais usando elétrons compactos e facilmente acessíveis. instrumentos de microscopia e radiação síncrotron."
Tecnologia de ponta e impacto futuro
Christian Vollmer, pesquisador sênior da Universidade de Münster que liderou o estudo, disse:"É muito emocionante ser capaz de identificar moléculas biologicamente relevantes, como aminoácidos e nucleobases em Winchcomb, sem usar nenhum método de extração química, especialmente porque fomos capazes de destacar a variação espacial das concentrações locais dessas moléculas em nanoescala. Isso mostra que nosso método torna possível mapear a química funcional em meteoritos, mesmo que o tamanho dos domínios orgânicos seja muito pequeno e a abundância dos compostos seja muito baixo."
Os pesquisadores usaram o Laboratório SuperSTEM, o centro nacional de pesquisa em microscopia eletrônica avançada do Reino Unido, apoiado pelo Conselho de Engenharia e Pesquisa Física do Reino Unido (EPSRC). A instalação possui alguns dos equipamentos mais avançados do mundo para estudar a estrutura atômica da matéria e é administrada com o apoio de um consórcio acadêmico liderado pela Universidade de Leeds (incluindo também as Universidades de Manchester e York, bem como as Universidades de Oxford, Glasgow e Liverpool, que estão envolvidas no projeto).
Seções muito finas do meteorito podem ser extraídas com grande precisão sob um feixe de raios X (Diamond Light Source) ou sob um microscópio eletrônico (SuperSTEM), visando áreas de interesse ricas em produtos químicos carbonáceos para exames adicionais.
Ashley King, pesquisadora do Museu de História Natural que coleta o meteorito Winchcomb, disse: "Nossas observações mostram que Winchcomb é um membro importante da coleção de meteoritos carbonáceos. Sua composição original fornece um novo avanço em nossa compreensão das moléculas orgânicas no início do sistema solar."
Compilado de: ScitechDaily