Aminoácidos do asteroide Bennu revelam origens inesperadas para as moléculas da vida

Amostras do asteroide Bennu, trazidas à Terra pela missão OSIRIS-REx da NASA em 2023, guardam uma pista nova sobre a origem das moléculas que tornaram a vida possível. Em um estudo publicado na revista Communications Earth & Environment, pesquisadores da Penn State analisaram o aminoácido beta-alanina presente nessas amostras e no meteorito Murchison, que caiu na Terra em 1969, e concluíram que as moléculas podem ter se formado pelo mesmo processo químico — mas em regiões bem diferentes do Sistema Solar.

A descoberta muda a forma de ler a história dos blocos de construção da vida. Até aqui, a maioria dos estudos media a distribuição e a quantidade de aminoácidos nas amostras. A equipe liderada por Ophélie Mcintosh, então pesquisadora de pós-doutorado do Departamento de Geociências da Penn State, foi além: mediu os isótopos de carbono e nitrogênio em cada posição dentro da molécula de beta-alanina.

Uma impressão digital dentro da molécula

Para isso, os pesquisadores desenvolveram uma técnica de medição isotópica intramolecular, que observa como os isótopos se distribuem dentro de uma mesma molécula, em vez de apenas calcular a média. O trabalho usou dois instrumentos: o pico-CSIA, que existe apenas na Penn State e mede médias isotópicas de quantidades minúsculas de material, e um GC-Orbitrap modificado, que mede a composição isotópica em diferentes posições da molécula.

“Ser capaz de analisar os valores isotópicos de cada carbono e nitrogênio dentro da molécula de beta-alanina é um sonho para a geoquímica”, afirmou Christopher House, professor de geociências e coautor do estudo, destacando que a análise foi feita em uma amostra primitiva devolvida à Terra pela NASA.

Médias iguais, histórias diferentes

O resultado mais surpreendente apareceu na comparação entre Bennu e Murchison. Na média, os valores de isótopos de carbono da beta-alanina nas duas amostras são praticamente iguais — dentro da margem de erro. Mas, ao olhar para dentro da molécula, os padrões são completamente diferentes: dos três carbonos da beta-alanina, um é muito enriquecido em nêutrons e os outros dois são muito empobrecidos, com valores bem distintos entre as amostras. O carbono enriquecido de Bennu registrou a maior anomalia isotópica já observada em uma molécula orgânica do espaço.

Apesar das diferenças, a estrutura isotópica é semelhante nas duas amostras, o que sugere uma química subjacente relacionada — o mesmo processo de formação, em lugares diferentes do Sistema Solar. “Uma das principais coisas que descobrimos, tanto para a glicina quanto para a beta-alanina, é que elas podem ter se formado em ambientes ou lugares diferentes do Sistema Solar”, disse Mcintosh. “Isso amplia nossa compreensão sobre os tipos de ambientes em que é possível formar essas moléculas tão importantes para a química pré-biótica.”

Um ambiente frio, não um mar morno

A beta-alanina não está entre os 20 aminoácidos que formam proteínas, mas é produzida naturalmente pelo corpo humano, pode se combinar com outros aminoácidos para formar peptídeos e é um dos aminoácidos mais abundantes em amostras de asteroides e meteoritos. Em um trabalho anterior, a mesma equipe já havia constatado que a glicina do asteroide Bennu — o aminoácido mais simples e abundante — pode ter se formado em um ambiente frio e hostil, contrariando a ideia predominante de que os blocos de construção da vida surgiram em condições mornas e úmidas.

Para Katherine Freeman, professora da Penn State e investigadora principal do projeto, a preservação dessas diferenças tão marcantes é um sinal da natureza primordial das moléculas. “Fiquei genuinamente surpresa com a enorme diferença isotópica entre duas posições atômicas vizinhas dentro da mesma molécula”, afirmou. “Estamos trabalhando com moléculas formadas no alvorecer do Sistema Solar, possivelmente antes mesmo da formação da Terra.”

A missão OSIRIS-REx já foi concluída, mas o trabalho com os aminoácidos das amostras continua. O próximo passo, segundo a equipe, é entender como os ambientes espaciais — como a exposição à água — podem alterar a assinatura isotópica das moléculas ao longo do tempo. O asteroide Bennu está hoje a mais de 322 milhões de quilômetros da Terra.

Crédito da imagem: a imagem de destaque mostra a superfície rochosa do asteroide Bennu, registrada pela sonda OSIRIS-REx da NASA. Crédito: NASA / OSIRIS-REx, via SciTechDaily.

Fontes

Transparência: esta matéria foi produzida com auxílio de inteligência artificial, a partir do artigo científico original e da cobertura especializada, com verificação dos fatos nas fontes indicadas acima. Consulte as fontes originais para mais detalhes.

Por Muse