Um estudo publicado na revista Life descobriu que raios cósmicos ejetados por superexplosões solares ferozmente energéticas poderiam ter fornecido o impulso necessário para a vida na Terra.

Ao disparar partículas carregadas encontradas no vento solar em uma mistura de gases que existiam na atmosfera primitiva da Terra, os cientistas constataram que os ingredientes combinados formam quantidades significativas de aminoácidos e ácidos carboxílicos – os blocos de construção para proteínas e toda a vida orgânica.

“A maioria dos pesquisadores ignora os raios cósmicos galácticos porque eles exigem equipamentos especializados, como aceleradores de partículas”, disse o principal autor do estudo, Kensei Kobayashi, professor de química da Universidade Nacional de Yokohama, no Japão, em um comunicado. “Tive a sorte de ter acesso a vários deles perto de nossas instalações”.

O que são “superexplosões” solares

As estrelas geram poderosos campos magnéticos, criados através do fluxo de cargas elétricas no plasma fundido que corre ao longo e abaixo de suas superfícies. Essas linhas de campo magnético se encaixam em dobras antes de estalarem repentinamente, liberando energia em explosões de radiação, chamadas erupções solares, e jatos de material solar, chamados ejeções de massa coronal (CMEs).

Quando esse material – composto principalmente por elétrons, prótons e partículas alfa – se choca com o campo magnético da Terra, isso desencadeia tempestades geomagnéticas, agitando moléculas na atmosfera, o que resulta em luzes coloridas conhecidas como auroras. 

A maior tempestade solar da história recente foi o Evento Carrington, ocorrido em 1859, que liberou energia equivalente a 10 bilhões de bombas atômicas de 1 megaton. No entanto, mesmo esse episódio é ofuscado pela potência de uma superexplosão, que pode ser de centenas a milhares de vezes mais violenta.

Explosão solar com ejeção de massa coronal e disparo de jatos de partículas energéticas carregadas. Créditos: Goddard Space Flight Center/NASACréditos: Goddard Space Flight Center da NASA

Atualmente, esse tipo de explosão só acontece uma vez a cada 100 anos ou mais, mas nem sempre foi assim. Ao analisar dados da missão Kepler, da NASA, que entre 2009 e 2018 coletou dados sobre planetas semelhantes à Terra e suas estrelas, um estudo publicado em 2016 na revista Nature Geoscience mostrou que, durante os primeiros 100 milhões de anos da Terra, embora o Sol fosse 30% mais fraco, as superexplosões irrompiam de sua superfície a cada três a 10 dias.

Como foi realizado o experimento

Para testar o papel que as superexplosões podem ter desempenhado na criação de aminoácidos na Terra, os pesquisadores combinaram dióxido de carbono, nitrogênio molecular, água e uma quantidade variável de metano em misturas de gases que poderiam estar presentes na atmosfera primitiva. 

Então, disparando as misturas de gases com prótons de um pequeno acelerador de partículas, e também inflamando-os com relâmpagos simulados, os cientistas desencadearam a produção de aminoácidos e ácidos carboxílicos – ambos pré-requisitos químicos fundamentais para a vida.

À medida que aumentavam os níveis de metano, os aminoácidos e ácidos carboxílicos gerados tanto pelos prótons quanto pelos raios aumentavam, mas para gerá-los em níveis detectáveis, a mistura de prótons precisava de apenas 0,5% de concentração de metano, enquanto as descargas atmosféricas precisavam de 15%.

“E mesmo com 15% de metano, a taxa de produção dos aminoácidos por raios é um milhão de vezes menor do que por prótons”, disse o coautor do estudo, Vladimir Airapetian, astrofísico do Centro de Voos Espaciais Goddard, da NASA, que também trabalhou no estudo de 2016. “Durante as condições frias, você nunca tem relâmpagos, e a Terra primitiva estava sob um Sol bastante fraco. Isso não quer dizer que não poderia ter vindo de um raio, mas o raio parece menos provável agora, e as partículas solares bem mais prováveis”.