Vida além da Terra: Reações químicas autossustentáveis abrem novos horizontes
Um estudo recente revelou a possibilidade de reações químicas auto-sustentáveis que poderiam sustentar formas de vida completamente diferentes das que conhecemos na Terra. O estudo explora a potencial existência de vida em diversos planetas, fazendo uso de elementos além do carbono, que é a base da vida como a conhecemos em nosso planeta.
Na Terra, a vida depende principalmente de compostos orgânicos, que consistem em carbono, juntamente com elementos como hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo e enxofre. No entanto, os cientistas têm contemplado a ideia de que a vida alienígena possa evoluir com base em fundamentos químicos inteiramente distintos. O silício, por exemplo, tem sido proposto como um elemento estrutural alternativo para uma possível biologia extraterrestre.
A autora sênior do estudo, Betül Kaçar, enfatiza a importância de investigar essas possibilidades para ampliar nosso entendimento das formas de vida potenciais, indo além da biologia terrestre. A autocatálise, uma interação química vital para a vida na Terra, é o foco central da pesquisa. As reações autocatalíticas são auto-sustentáveis, capazes de gerar moléculas que promovem a recorrência da mesma reação – um conceito semelhante à proliferação de uma população de coelhos.
Kaçar explica que a autocatálise é crucial porque reflete um aspecto fundamental da vida: a reprodução. A vida catalisa a formação de mais vida, com uma célula gerando duas células, que podem se tornar quatro, e assim por diante, levando a um aumento exponencial no número e na diversidade das interações.
Neste estudo, os cientistas buscaram identificar a autocatálise além dos compostos orgânicos, com o objetivo de lançar luz sobre a abiogênese – a emergência da vida a partir da matéria não viva. Eles investigaram especificamente os ciclos de comproportionation, que geram múltiplas cópias de uma molécula. Esses produtos resultantes podem servir como materiais iniciais, permitindo que os ciclos se repitam e manifestem a autocatálise.
Os pesquisadores mergulharam em mais de dois séculos de documentos científicos digitalizados em diferentes idiomas para desenterrar essas reações. Com o auxílio de ferramentas avançadas de busca e tradução de idiomas, conduziram uma avaliação abrangente da prevalência dos ciclos autocatalíticos. Surpreendentemente, eles descobriram 270 ciclos distintos de reações autocatalíticas, sugerindo que a autocatálise pode não ser um fenômeno raro, mas uma característica predominante em ambientes diversos, mesmo aqueles muito diferentes da Terra.
É importante notar que a maioria desses 270 ciclos não envolvia compostos orgânicos e girava em torno de elementos ausentes ou extremamente raros na biologia terrestre, como mercúrio e tório. Alguns desses ciclos eram viáveis apenas sob condições de temperatura ou pressão extremamente elevadas ou baixas.
Surpreendentemente, os pesquisadores identificaram quatro ciclos autocatalíticos que incorporavam gases nobres, que normalmente são inertes e raramente participam de reações químicas com outros elementos. Essa descoberta sugere que a autocatálise pode ocorrer mais facilmente em elementos além dos gases nobres.
Enquanto oito desses ciclos eram relativamente complexos, envolvendo quatro ou mais reações, a maioria era mais simples, consistindo apenas em duas reações. Isso desafia a noção de que essas reações são excepcionalmente raras, como destaca Kaçar, destacando a importância de procurar nos lugares certos.
Os pesquisadores observaram que é possível combinar esses ciclos, mesmo que apresentem diferenças substanciais, o que poderia levar a reações químicas auto-sustentáveis capazes de gerar uma ampla variedade de moléculas e complexidade.
Com uma ampla variedade de receitas básicas de autocatálise à disposição, o foco de futuras pesquisas pode se voltar para a compreensão de como a autocatálise, especialmente através da comproportionation, pode influenciar significativamente a química de um planeta.
Os pesquisadores antecipam que experimentos adicionais serão realizados para testar a viabilidade desses ciclos autocatalíticos recém-descobertos. Esses ciclos oferecem uma variedade de receitas fundamentais que, quando combinadas de maneiras inovadoras, podem revelar formas inteiramente novas de química complexa, especialmente em ambientes onde ciclos baseados em carbono ou silício podem não ser adequados.
No entanto, os pesquisadores alertam que a praticidade e a realização desses ciclos, seja em um ambiente de laboratório ou em outros corpos celestes, permanecem incertas.
Além de suas implicações na busca por vida extraterrestre e na compreensão das origens da vida, essa pesquisa pode ter aplicações práticas, incluindo a otimização da síntese química, a utilização de recursos e a eficiência energética. Também poderia levar a usos intrigantes de compostos químicos, como no campo da computação química. [Live Science]
