Molecole prebiotiche nelle atmosfere di esopianeti?

Prima che sulla Terra si sviluppasse la vita, esisteva una moltitudine di molecole. E, dopo molti passaggi ancora avvolti dal mistero, queste molecole hanno...

Prima che sulla Terra si sviluppasse la vita, esisteva una moltitudine di molecole. E, dopo molti passaggi ancora avvolti dal mistero, queste molecole hanno subito una magnifica transizione: sono diventate sistemi complessi con la capacità di riprodursi. Adesso, risultati di una nuova ricerca condotta da ricercatori dell’Università di Saint Andrews (Gran Bretagna) suggeriscono che i mattoni della vita – le molecole prebiotiche - si possono originare nelle atmosfere dei pianeti, dove i grani di polvere presenti possono fornire una piattaforma sicura e fare da catalizzatore per la loro formazione, mentre varie reazioni con il plasma fornirebbero l’energia necessaria.

 

 

Rappresentazione artistica di un esopianeta dotato di una spessa atmosfera.(NASA/JPL)

 

Conosciamo ormai più di 1.000 esopianeti, e man mano che prosegue la caccia di altri mondi, continua anche la ricerca di pianeti potenzialmente abitabili e di eventuali tracce di vita. Ma perché la vita possa svilupparsi, è necessaria una chimica adatta, e una delle prime cose che è necessario stabilire è l’eventuale presenza in questi mondi degli elementi chimici giusti per poter dare il via ai processi biotici come noi li conosciamo. Questa ricerca è di estremo interesse anche per cercare di capire com'è nata la vita sulla Terra. Sappiamo che è partito tutto da reazioni tra molecole organiche complesse, ma i passi necessari per arrivare alla loro sintesi sono ancora avvolti nel mistero. E’ ormai accertato che nelle nebulose le molecole si formano sulla superficie dei grani di polvere, grazie all'assorbimento di atomi e molecole dal gas circostante. Ma è necessario che gli ingredienti necessari siano disponibili e le condizioni quelle giuste. In altre parole, è necessario che esista un secondo ingrediente: l'energia. Le molecole semplici che popolano lo spazio interstellare sono relativamente stabili, ma senza la presenza di una qualche forma di energia non formeranno nuovi legami. Nelle atmosfere degli esopianeti la polvere presente è immersa in un plasma costituito essenzialmente da ioni positivi ed elettroni negativi. Qui, le interazioni elettrostatiche delle particelle di polvere nel plasma forniscono l'ambiente ad alta energia necessario per creare composti prebiotici complessi. Nel plasma, i granelli di polvere si arricchirebbero velocemente di elettroni liberi, diventando carichi negativamente. Una volta che questi granelli sono carichi negativamente, iniziano ad attrarre gli ioni positivi. Per riuscire però a testare la loro ipotesi, gli autori dello studio hanno preso in considerazione un'atmosfera planetaria tipica, che ha permesso loro di esaminare i vari processi che potrebbero portare a reazioni abbastanza energetiche. Come prima cosa hanno esaminato la sequenza di reazioni chimiche che ha portato alla formazione dell’amminoacido più semplice: la glicina. Tutti conosciamo gli amminoacidi perché sono la base delle proteine, peptidi ed enzimi, e quindi sono ideali molecole prebiotiche.

 

Il grafico mostra l'analisi spettroscopica della luce di una stella mentre che attraversa l'atmosfera di un esopianeta. I diversi picchi nello spettro corrispondono a particolari elementi chimici o composti. (NASA)

 

2 gennaio 2014 | Mario Di Martino