Pode não ser muito conhecida, mas a física quântica é uma das ferramentas essenciais para explorar e compreender o mundo da astronomia, dos cometas aos quasares.
Há um século, em janeiro de 1926, Schrödinger começou a publicar seu trabalho sobre mecânica quântica, revelando sua famosa equação que governa as ondas de matériaque ele descobriu em 1925, logo após as publicações de Heisenberg, Born e Jordan sobre a versão matricial da mecânica quântica.
Também rapidamente, em 1926, Schrödinger mostraria que a sua própria versão da física quântica, a mecânica das ondas portanto, possibilitou encontrar as matrizes de Heisenberg regidas pelas equações formuladas por Born e Jordan.
Lembremos que a própria física quântica foi inicialmente desenvolvida em grande parte para dar conta de linhas espectrais deemissão eabsorção do luz no visível por átomos e moléculas. Quando se trata de moléculas, não existem apenas níveis deenergia descontínuo para elétrons em átomos, que, portanto, emitem e absorvem luz em frequências muito preciso quando os elétrons passam de um nível para outro.
Já podemos ver isso com moléculas simples, aquelas que são diatômicas e que podem ser representadas como halteres. Com efeito, podemos então imaginar que os halteres estão a rodar ou que a distância entre os dois átomos varia, para que a molécula possa vibrar.
Como os astrofísicos podem estudar a composição química das estrelas usando espectroscopia. Para obter uma tradução francesa bastante precisa, clique no retângulo branco no canto inferior direito. As legendas em inglês devem aparecer. Em seguida, clique na porca à direita do retângulo, depois em “Legendas” e por fim em “Traduzir automaticamente”. Escolha “Francês”. © Centro de Voo Espacial Goddard da NASA
Cometas interestelares, ferramentas para sondar a química de planetas extrasolares
A mecânica quântica nos diz que também aqui existem níveis de energia e transições quânticas entre esses níveis. Mas acontece que as linhas associadas estão no domínio deinfravermelho e ondas de rádio. Foi isso que permitiu descobrir e identificar, sobretudo com radiotelescópiosa presença de moléculas em gangas de gelo ao redor da poeira em nuvens interestelaresmas também em matéria desgaseificada por cometas. As linhas espectrais são, na verdade, tipos de códigos de barras possibilitando identificar no espaço moléculas cujas linhas sabemos medir em laboratório na Terra.
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Poderiam os cometas ser, em última análise, a chave para as misteriosas origens da água na Terra?
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Graças à astronomia infravermelha e à radioastronomia, os astroquímicos descobriram, sem nunca pisar nos cometas, que eles continham principalmente na forma de gelo cometário, aproximadamente em ordem decrescente de abundância, água, monóxido e dióxido de carbono (CO2) bem como metanol, formaldeído(CH2Ó), doamônia (N. H.3) e metano (CH4).
A molécula cometária mais complexa identificada até o momento éetileno glicol (C2H6Ó2 conhecido na vida cotidiana como anticongelante), como explica Jacques Crovisier em seu site, astrônomo no Observatório de Paris-Meudon, a quem devemos, juntamente com a sua colega Thérèse Encrenaz, um trabalho sobre cometas que é sempre útil consultar na biblioteca, mesmo que data de 1995.
Falando em cometas e em radioastronomia, lembramos que a noosfera fez a descoberta nos últimos anos de três cometas claramente de origem interestelar (1I/’Oumuamua, 2I/Borisov e 3I/Atlas), portanto nascidos numa nuvem de poeira e gás que provavelmente entrou em colapso para dar estrelas e planetas há bilhões de anos, antes do nascimento de Sistema solar.
Tais cometas, que fizeram alguns especular sobre a possibilidade – a princípio – de serem sondas interestelares de civilizações ET avançadas, oferecem uma oportunidade para aprender mais sobre a formação de exoplanetas em outro lugar do Via Láctea. Nasceram em condições físicas e químicas muito próximas daquelas que estão na origem do Sistema Solar e da vida na Terra ou, pelo contrário, testemunham que devemos a nossa existência a condições raramente encontradas no nosso Galáxia como pensa, por exemplo, Jean-Pierre Bibring?
Uma apresentação da Alma e uma de suas atualizações. Para obter uma tradução francesa bastante precisa, clique no retângulo branco no canto inferior direito. As legendas em inglês devem aparecer. Em seguida, clique na porca à direita do retângulo, depois em “Legendas” e por fim em “Traduzir automaticamente”. Escolha “Francês”. ©ESO
Cometas cheios de cianeto mortal?
Acabou de surgir uma nova peça deste debate, conforme explicado num comunicado de imprensa da Observatório Nacional de Radioastronomia (NRAO), nos Estados Unidos. Acompanha um artigo de acesso aberto sobre arXiv e fala sobre observações feitas com a agora lendária rede Alma (Atacama Large Milímetro/submilimétrico Array) e diz respeito ao cometa interestelar 3I/Atlas.
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O objeto de outro lugar 3I/Atlas é uma sonda extraterrestre? Aqui está o que diz uma rede global de telescópios
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Nathan Roth, autor principal do estudo e professor daUniversidade Americana, explica no comunicado de imprensa: “ Observar o 3I/Atlas é como observar oimpressão digital de outro sistema solar. Os detalhes revelam a sua composição e está cheio de metanol de uma forma completamente nova para os cometas do nosso Sistema Solar. »
Nathan Roth e seus colegas baseiam esta última afirmação em observações feitas com Alma no final de 2025, quando o 3I/Atlas se aproximou do Sol e liberou gases e poeira por sublimação do seu gelo, sob o efeito de radiação térmicaformando um halo luminoso (ou coma) em torno de seu núcleo.
Duas moléculas em particular foram destacadas e estudadas através de suas linhas no domínio de rádio submilimétrico: metanol (CH3Ah), um álcoole o cianeto de hidrogênio (HCN). Recorde-se que o cianeto de hidrogénio é um veneno e que o anúncio em 1910 pelo Observatório Yerkes (um observatório astronómico pertencente à Universidade de Chicago localizado em Williams Bay, Wisconsin) da sua detecção no cauda do cometa de Halley, por onde a Terra iria passar, desencadeou um pânico que na realidade era injustificado. As quantidades entregues à Terra naquela época eram insignificantes.
Hoje, o comunicado de imprensa do NRAO também nos diz que “ Os dados do Alma revelam que o 3I/Atlas é altamente enriquecido em metanol em relação ao cianeto de hidrogénio, muito além do que é normalmente observado em cometas nascidos no nosso Sistema Solar… Estas medições implicam que o material gelado no 3I/Atlas se formou sob condições muito diferentes daquelas que moldam a maioria dos cometas no nosso Sistema Solar. Trabalhos anteriores realizados com o Telescópio Espacial James Webb mostraram que a cabeleira do 3I/Atlas era composta principalmente de dióxido de carbono quando estava longe do Sol. Esses novos resultados da Alma acrescentam metanol como outro detalhe incomum de sua composição química “.