Jornal de Astrobiologia e Divulgação

Abstrato

Explicação termodinâmica para a omnipresença cósmica dos pigmentos orgânicos

Karo Michaelian e Aleksandar Simeonov

Existem provas sólidas da ocorrência de grandes quantidades de matéria orgânica no cosmos, particularmente sob a forma de compostos aromáticos. Estas moléculas podem ser encontradas na superfície da Terra e de Marte, nas atmosferas dos planetas maiores e em muitos dos seus satélites, em asteróides, cometas, meteoritos, nas atmosferas de estrelas gigantes vermelhas, nebulosas interestelares e nos braços espirais de galáxias. Espera-se que muitos destes ambientes sejam de baixa temperatura e pressão, implicando que a energia livre de Gibb para a formação destas moléculas complexas deveria ser positiva e grande, sugerindo que a sua existência só poderia ser atribuída a processos termodinâmicos de desequilíbrio. Neste artigo, primeiro revemos as evidências da abundância destas moléculas no cosmos e depois descrevemos como a ubiquidade pode ser explicada dentro da estrutura da termodinâmica de não-equilíbrio com base nas propriedades catalíticas destas moléculas de pigmento na dissipação de fotões dos espectros de emissão ultravioleta e visível das estrelas vizinhas, levando a uma maior produção local de entropia. Uma relação entre o comprimento de onda máximo de absorção destes pigmentos orgânicos e o correspondente ambiente estelar de fotões fornece um guia para determinar quais os compostos aromáticos são mais prováveis ​​​​numa determinada vizinhança estelar, um postulado que pode ser verificado na Terra. Sugere-se que pelo menos parte da matéria escura bariónica pode estar associada a estas moléculas que emitem no infravermelho extremo com muitas, mas fracas, linhas de emissão, escapando até agora à detecção. Esta explicação termodinâmica para a omnipresença destas moléculas orgânicas tem também relevância para a possibilidade de vida, tanto como a conhecemos, como como talvez não a conheçamos, em todo o universo.