Por décadas, os astroquímicos têm procurado átomos de enxofre no espaço e encontrado surpreendentemente pouco desse elemento, que é um ingrediente chave para a vida. Um novo estudo pode apontar para onde ele tem se escondido.
Uma equipe internacional de pesquisadores, incluindo Ryan Fortenberry, um astroquímico da Universidade do Mississippi, Ralf Kaiser, professor de química da Universidade do Havai em Mānoa, e Samer Gozem, químico computacional da Universidade Estadual da Geórgia, publicou sua pesquisa na revista Nature Communications.
“O sulfeto de hidrogênio está em toda parte: é um produto de usinas de carvão, tem um efeito na chuva ácida, altera os níveis de pH dos oceanos e é liberado por vulcões”, disse Fortenberry. “Se conseguimos entender melhor o que a química do enxofre pode fazer, a comercialização tecnológica que pode surgir disso só poderá ser realizada com uma base de conhecimento fundamental.”
O enxofre é o 10º elemento mais abundante no universo e é considerado um elemento químico vital para planetas, estrelas e a vida. A falta de enxofre molecular no espaço tem sido um mistério por anos.
“A quantidade observada de enxofre em nuvens moleculares densas é menor – em comparação com as abundâncias previstas na fase gasosa – em três ordens de magnitude”, afirmou Kaiser.
A resposta pode estar nas geladeiras interestelares.
Em regiões frias do espaço, o enxofre pode formar duas configurações distintas e estáveis: coroas de octassulfeto, que são um grupo de oito átomos de enxofre configurados em coroas em forma de anel, e polissulfanos, cadeias de átomos de enxofre ligados por hidrogênio. Essas moléculas podem se formar em grãos de poeira gelada, prendendo o enxofre em formas sólidas.
“Se você usar, por exemplo, o Telescópio Espacial James Webb, você obtém uma assinatura específica em comprimentos de onda específicos para oxigênio, carbono e nitrogênio e assim por diante”, disse Fortenberry. “Mas quando você faz isso para o enxofre, ele apresenta uma anomalia, e não sabemos por que não há enxofre molecular suficiente.”
“O que este trabalho está mostrando é que as formas mais comuns de enxofre que já conhecemos são provavelmente onde o enxofre está se escondendo.”
A pesquisa de Kaiser e Fortenberry mostrou que essas moléculas ricas em enxofre podem ser abundantes em regiões geladas do espaço interestelar, fornecendo aos astrônomos um possível roteiro para resolver o quebra-cabeça do enxofre.
“Simulações de laboratório de condições interestelares, como este estudo, descobrem possíveis inventários de moléculas contendo enxofre que podem se formar em gelos interestelares”, disse Kaiser. “Os astrônomos podem então utilizar os resultados e buscar essas moléculas de polissulfano no meio interestelar por meio de telescópios de rádio, uma vez sublimadas na fase gasosa em regiões de formação de estrelas.”
A razão pela qual o enxofre tem sido tão difícil de encontrar é que as ligações que ele forma estão sempre mudando, indo de coroas a cadeias e uma variedade de outras formulações.
“Ele nunca mantém a mesma forma”, disse Fortenberry. “É como um vírus – enquanto se move, muda.”
O trabalho dos pesquisadores identifica possíveis configurações estáveis que os astrônomos podem procurar no universo.
“O que eu adoro na astroquímica é que ela te obriga a fazer perguntas difíceis, e depois te força a encontrar soluções criativas”, disse Fortenberry. “E essas perguntas difíceis e soluções criativas podem ter consequências positivas significativas e inesperadas.”
