Estudo da produção de moléculas de interesse astrobiológico em experimentos simulando a lua Encélado na presença de fótons UV, raios-X, elétrons e íons rápidos

• Processo: 12/17248-2
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de novembro de 2012
• Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2015
• Área do conhecimento: Interdisciplinar
• Pesquisador responsável: Sergio Pilling Guapyassu de Oliveira
• Beneficiário: Alexandre Bergantini de Souza
• Instituição-sede: Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento (IP&D). Universidade do Vale do Paraíba (UNIVAP). São José dos Campos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 09/18304-0 - Síntese e degradação de espécies moleculares pré-bióticas em atmosferas planetárias, cometas e gelos interestelares simulados, AP.JP
• Assunto(s): Astroquímica Gelos astrofísicos Espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier

Resumo

Encélado, um dos satélites de Saturno, é coberto por gelo e neve, e a temperatura de sua superfície varia entre 60 e 160 K. Apesar de ser congelado, Encélado apresenta grande atividade geológica na região do polo sul, onde há emissão de gases e poeira, na forma de uma pluma composta principalmente N2, CH4, CO2, e H2O. Estas moléculas são muito importantes do ponto de vista prebiótico. Além disso, acredita-se que Encélado tenha um oceano de água líquida logo abaixo da superfície congelada. O objetivo do presente projeto de pesquisa é simular, em laboratório, os possíveis cenários decorrentes da ação de agentes ionizantes, tais como fótons UV, elétrons, e íons leves e pesados, na superfície e na pluma de Encélado, analisando, qualitativa e quantitativamente, a destruição e formação de espécies químicas na superfície e logo abaixo dela, reproduzindo em laboratório os gradientes de temperatura, concentração de moléculas, e taxas de incidência de radiação e partículas, lá detectados. Tais experimentos serão conduzidos em câmaras de ultra-alto vácuo, a baixíssimas temperaturas, nas quais as moléculas de interesse serão irradiadas agentes de mesma natureza daqueles que atingem a superfície de Encélado. Os resultados serão obtidos por espectroscopia no infravermelho (FTIR), espectrometria de massas e cromatografia gasosa (CG-MS). Os experimentos serão conduzidos no Laboratório de Astroquímica e Astrobiologia da UNIVAP, em construção com recurso FAPESP JP (2009/18304-0), e experimentos complementares poderão ser realizados em laboratórios com os quais o grupo de pesquisa mantém colaboração (LNLS-Campinas, GANIL-França, PUC-Rio, Keck-Hawaii). A investigação permitirá esclarecer alguns processos químicos envolvendo moléculas prebióticas nessa lua, colocando peças importantes no quebra-cabeça da origem da vida no Sistema Solar.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

RACHID, MARINA G.; FAQUINE, KARLA; PILLING, S. Destruction of C2H4O2 isomers in ice-phase by X-rays: Implication on the abundance of acetic acid and methyl formate in the interstellar medium. Planetary and Space Science, v. 149, n. SI, p. 83-93, DEC 1 2017. Citações Web of Science: 4.

PILLING, S.; BERGANTINI, A. THE EFFECT OF BROADBAND SOFT X-RAYS IN SO2-CONTAINING ICES: IMPLICATIONS ON. THE PHOTOCHEMISTRY OF ICES TOWARD YOUNG STELLAR OBJECTS. ASTROPHYSICAL JOURNAL, v. 811, n. 2 OCT 1 2015. Citações Web of Science: 6.

BERGANTINI, A.; PILLING, S.; NAIR, B. G.; MASON, N. J.; FRASER, H. J. Processing of analogues of plume fallout in cold regions of Enceladus by energetic electrons. Astronomy & Astrophysics, v. 570, OCT 2014. Citações Web of Science: 9.