Se você já viu uma estrela cadente, pode ter visto um meteoro a caminho da Terra. Aqueles que pousam aqui são chamados de meteoritos e podem ser usados para espiar no tempo, nos cantos mais distantes do espaço sideral ou nos primeiros blocos de construção da vida. Hoje, os cientistas relatam algumas das análises mais detalhadas já feitas do material orgânico de dois meteoritos. Eles identificaram dezenas de milhares de "peças de quebra-cabeça" moleculares, incluindo uma quantidade maior de átomos de oxigênio do que esperavam.

Os pesquisadores apresentarão seus resultados na reunião de primavera da American Chemical Society (ACS). A ACS Spring 2023 é uma reunião híbrida realizada virtualmente e pessoalmente de 26 a 30 de março.

Anteriormente, a equipe liderada por Alan Marshall, Ph.D., investigou misturas complexas de materiais orgânicos encontrados na Terra, incluindo petróleo. Mas agora eles estão voltando sua atenção para os céus - ou para as coisas que caíram deles. Sua técnica de espectrometria de massa (MS) de resolução ultra-alta está começando a revelar novas informações sobre o universo e pode fornecer uma janela para a origem da própria vida.

“Essa análise nos dá uma ideia do que está por aí, com o que vamos nos deparar à medida que avançamos como uma espécie ‘viajante do espaço’”, diz Joseph Frye-Jones, um estudante de pós-graduação que está apresentando o trabalho na reunião. Marshall e Frye-Jones estão na Florida State University e no National High Magnetic Field Laboratory.

Milhares de meteoritos caem na Terra todos os anos, mas apenas alguns raros são " condritos carbonáceos ", a categoria de rocha espacial que contém o material mais orgânico ou contendo carbono. Um dos mais famosos é o meteorito "Murchison", que caiu na Austrália em 1969 e tem sido estudado extensivamente desde então. Uma entrada mais recente é o relativamente inexplorado "Aguas Zarcas", que caiu na Costa Rica em 2019, explodindo nas varandas dos fundos e até na casa de um cachorro quando seus pedaços caíram no chão. Ao entender a composição orgânica desses meteoritos, os pesquisadores podem obter informações sobre onde e quando as rochas se formaram e o que encontraram em sua jornada pelo espaço.

Para entender a complicada confusão de moléculas nos meteoritos, os cientistas recorreram ao MS. Essa técnica decompõe uma amostra em minúsculas partículas e basicamente informa a massa de cada uma, representada como um pico. Ao analisar a coleção de picos, ou o espectro, os cientistas podem aprender o que estava na amostra original. Mas, em muitos casos, a resolução do espectro é boa apenas o suficiente para confirmar a presença de um composto que já se supunha estar ali, em vez de fornecer informações sobre componentes desconhecidos.

É aqui que entra o MS de ressonância de ciclotron de íons de transformação de Fourier (FT-ICR), que também é conhecido como MS de "resolução ultra-alta". Ele pode analisar misturas incrivelmente complexas com níveis muito altos de resolução e precisão. É especialmente adequado para analisar misturas, como petróleo, ou o complexo material orgânico extraído de um meteorito. "Com este instrumento, realmente temos a resolução de observar tudo em vários tipos de amostras", diz Frye-Jones.

Os pesquisadores extraíram o material orgânico de amostras dos meteoritos Murchison e Aguas Zarcas e o analisaram com resolução ultra-alta MS. Em vez de analisar apenas uma classe específica de moléculas por vez, como os aminoácidos , eles optaram por analisar todo o material orgânico solúvel de uma só vez. Isso forneceu à equipe mais de 30.000 picos para cada meteorito analisar, e mais de 60% deles pode receber uma fórmula molecular única. Frye-Jones diz que esses resultados representam a primeira análise desse tipo no meteorito Aguas Zarcas e a análise de maior resolução no Murchison. Na verdade, essa equipe identificou quase o dobro de fórmulas moleculares relatadas anteriormente para o meteorito mais antigo.

Uma vez determinados, os dados foram classificados em grupos exclusivos com base em várias características, como se incluíam oxigênio ou enxofre ou se continham potencialmente uma estrutura em anel ou ligações duplas. Eles ficaram surpresos ao encontrar uma grande quantidade de oxigênio entre os compostos. "Você não pensa em compostos orgânicos contendo oxigênio como sendo uma grande parte dos meteoritos", explicou Marshall.

A seguir, os pesquisadores voltarão sua atenção para duas amostras muito mais preciosas: alguns gramas de poeira lunar das missões Apollo 12 e 14 de 1969 e 1971, respectivamente. Essas amostras são anteriores à invenção de Marshall de FT-ICR MS no início dos anos 1970. A instrumentação percorreu um longo caminho nas décadas seguintes e agora está perfeitamente posicionada para analisar esses pós. A equipe irá em breve comparar os resultados das análises de meteoritos com os dados obtidos das amostras lunares, na esperança de obter mais informações sobre a origem da superfície da lua. "Foi de meteoritos? Radiação solar? Em breve poderemos lançar alguma luz sobre isso", diz Marshall.