A atmosfera da Terra pode ter contribuído para a origem da vida mais do que se pensava anteriormente. Em um estudo publicado nos Anais da Academia Nacional de Ciências (Proceedings of the National Academy of Sciences) , pesquisadores da Universidade do Colorado em Boulder e colaboradores revelam que, bilhões de anos atrás, a atmosfera primitiva da Terra pode ter produzido moléculas contendo enxofre, ingredientes essenciais para a vida.

A descoberta desafia uma teoria antiga de que essas moléculas de enxofre surgiram somente depois que a vida já havia se formado.

"Nosso estudo pode nos ajudar a entender a evolução da vida em seus estágios iniciais", disse o primeiro autor, Nate Reed, um pós-doutorando da NASA, que conduziu o trabalho como pesquisador de pós-doutorado no Departamento de Química e no Instituto Cooperativo de Pesquisa em Ciências Ambientais (CIRES) da CU Boulder.

Assim como o carbono, o enxofre é um elemento essencial encontrado em todas as formas de vida, desde bactérias unicelulares até seres humanos. Ele faz parte de alguns aminoácidos, que são os blocos de construção das proteínas.

Embora a atmosfera da Terra jovem contivesse elementos de enxofre, os cientistas acreditavam há muito tempo que os compostos orgânicos de enxofre, ou biomoléculas como os aminoácidos, surgiam mais tarde como produto do sistema vivo.

Em simulações anteriores da Terra primitiva, os cientistas ou não conseguiram detectar quantidades significativas de biomoléculas de enxofre antes do surgimento da vida, ou criaram as moléculas apenas sob condições específicas que provavelmente não eram comuns neste planeta.

Como resultado, quando o Telescópio Espacial James Webb detectou sulfeto de dimetila, um composto orgânico de enxofre produzido por algas marinhas na Terra, em outro planeta chamado K2-18b, muitos pensaram que era um possível sinal de vida em outros planetas.

Mas, em trabalhos anteriores, Reed e a autora principal do estudo, Ellie Browne, professora de química e bolsista do CIRES, conseguiram criar sulfeto de dimetila em seu laboratório usando apenas luz e gases atmosféricos comuns. Isso sugeriu que essa molécula poderia surgir em locais desprovidos de vida.

Desta vez, Browne, Reed e sua equipe partiram para descobrir qual poderia ter sido a contribuição do céu da Terra primitiva. Eles iluminaram uma mistura gasosa contendo metano, dióxido de carbono, sulfeto de hidrogênio e nitrogênio para simular a atmosfera terrestre antes do surgimento da vida.

De acordo com Browne, o enxofre é um elemento difícil de trabalhar em laboratório. Ele tende a aderir a todos os equipamentos e, na atmosfera, as moléculas de enxofre costumam existir em concentrações muito baixas em comparação com o CO2 e o nitrogênio. "É preciso ter equipamentos que consigam medir quantidades incrivelmente pequenas dos produtos", acrescentou ela.

Utilizando um instrumento de espectrometria de massa altamente sensível, capaz de identificar e medir diferentes compostos químicos, a equipe de Browne descobriu que a simulação da Terra primitiva produziu um conjunto completo de biomoléculas de enxofre, incluindo os aminoácidos cisteína e taurina, bem como a coenzima M, um composto essencial para o metabolismo.

Quando a equipe extrapolou os resultados de seus experimentos para calcular quanta cisteína uma atmosfera inteira poderia produzir, descobriu que a atmosfera da Terra primitiva poderia ter fornecido cisteína suficiente para abastecer cerca de um octilhão — um seguido de 27 zeros — de células. Atualmente, a Terra possui cerca de um nonilhão — um seguido de 30 zeros — de células.

A equipe afirmou que essas biomoléculas formadas na atmosfera da Terra podem ter caído no solo ou nos oceanos com a chuva, ajudando a dar início à vida.

"A vida provavelmente exigiu condições muito específicas para começar, como perto de vulcões ou fontes hidrotermais com química complexa", disse Browne.

"Costumávamos pensar que a vida tinha que começar do zero, mas nossos resultados sugerem que algumas dessas moléculas mais complexas já estavam amplamente distribuídas em condições não especializadas, o que pode ter facilitado um pouco o surgimento da vida."