Comete e meteoriti all’origine della vita

Una ricerca mette in luce che nei meteoriti caduti sulla terra sono presenti aminoacidi che sono i mattoni della vita, mettendo in luce che la vita biologica e’ presente anche al di fuori del nostro pianeta, ma anche che comete e metoriti ne siano i reali portatori essendo i primi corpi celesti ad essersi formati.

Secondo una nuova ricerca NASA, la creazione nello spazio di alcuni elementi fondamentali che costituiscono la vita può essere creata sia a freddo che a caldo. Questo prova che vi è più di un modo perché si formino i componenti cruciali della vita, aumentando così la probabilità che la vita stessa si sia formata in altre parti dell’Universo e dà supporto alla teoria che un “kit” preformato, creato altrove nello spazio, sia stato consegnato alla Terra da impatti di meteoriti e comete, aiutando in questo modo l’origine della vita.

Nello studio, alcuni scienziati con l’Astrobiology Analytical Laboratory del NASA Goddard Space Flight Center di Greenbelt, nel Maryland, hanno analizzato campioni provenienti da quattordici meteoriti ricche di carbonio che contengono minerali indicanti il fatto di aver subito alte temperature, in alcuni casi oltre 1.100 gradi centigradi. Hanno trovato amminoacidi, che sono i mattoni costituenti le proteine, utilizzati dalla vita per accelerare le reazioni chimiche e costruire strutture come i peli, la pelle e le unghie.

In precedenza, il team di Goddard e altri ricercatori hanno trovato amminoacidi in meteoriti carboniose con mineralogia tale da rivelare che gli amminoacidi stessi sono stati creati da un processo che avviene nell’acqua a relativamente bassa temperatura chiamato “Sintesi di Strecker”; questo processo coinvolge aldeidi e chetoni, ammoniaca e cianuro.

“Anche se in precedenza abbiamo trovato amminoacidi in meteoriti ricchi di carbonio, non ci aspettavamo di trovarne in questi gruppi specifici, in quanto le alte temperature hanno mostrato la tendenza a distruggere gli aminoacidi”

– ha detto il Dott. Aaron Burton, un ricercatore del programma NASA Postdoctoral di stanza a Goddard ed aggiunge:

“Tuttavia, il tipo di amminoacidi che abbiamo scoperto in queste meteoriti indica che sono stati prodotti da un processo diverso, ad alta temperatura, mentre gli asteroidi da cui derivavano si raffreddavano gradualmente”.

Nella nuova ricerca, il team ipotizza che gli amminoacidi siano stati prodotti da un processo ad alta temperatura chiamato “Fischer-Tropsch”, che coinvolge una miscela di gas contenente idrogeno, monossido di carbonio e azoto. Questo tipo di reazione si verifica a temperature che vanno da circa 90 a 550 gradi centigradi in presenza di minerali che facilitano la reazione.

I ricercatori ritengono che gli asteroidi da cui provengono queste meteoriti sono stati riscaldati a temperature elevate da collisioni o grazie al decadimento di elementi radioattivi. Mentre l’asteroide si raffreddava, le reazioni tipo Fischer-Tropsch (FTT) sarebbero potute avvenire sulle superfici minerali utilizzando gas intrappolato all’interno di piccoli pori dell’asteroide.

Le reazioni FTT possono anche aver creato aminoacidi in grani di polvere appartenenti alla nebulosa solare, la nube di gas e polveri che è collassata sotto la sua gravità per formare il Sistema Solare.

“L’acqua in forma liquida, che è due atomi di idrogeno legati ad un atomo di ossigeno, è considerato un ingrediente essenziale per la vita. Tuttavia, con reazioni FTT, tutto ciò che serve è idrogeno, monossido di carbonio e azoto in forma gassosa, elementi che sono tutti molto comuni nello spazio. Con reazioni FTT, si può cominciare a creare alcune componenti della vita prebiotica molto prima di avere asteroidi o pianeti con acqua allo stato liquido”

– conclude Burton.

Il meteorite di Murchison

Nel meteorite di Muchison sono state ritrovate molteplici componenti essenziali di cui la vita organica e’ composta sul nostro pianeta.

La mattina del 28 settembre 1969, nella parte settentrionale dello stato australiano di Victoria, alle 10:57, viene avvistato un luminoso bolide che scompare dalla vista dopo essersi spezzato in tre corpi più piccoli. Pochi istanti dopo, oltre un centinaio di frammenti meteoritici cadono nei pressi del villaggio rurale di Murchison in un’area ellittica ampia circa 3,5 x 11,5 km.

Nei giorni seguenti vengono recuperati molti esemplari ed analizzati.

Questo meteorite è una condrite carbonacea di tipo CM2. Questo gruppo di condriti carbonacee, assieme alle ancora più primitive C1, rappresentano il tipo di materia più primitiva e inalterata presente in tutto il nostro sistema solare e vantano un’età stimata di 4 miliardi e 600 milioni di anni. Si ritiene che le condriti carbonacee possano essere frammenti di comete e in particolare si è ipotizzato che Murchison possa essere correlato con la cometa periodica Finlay.

Due micrograni del meteorite Murchison
Due micrograni del meteorite Murchison

Gli elementi più interessanti di questo meteorite sono la presenza di inclusioni ricche di calcio e alluminio (inclusioni particolarmente antiche ricche di questi due elementi), l’elevato contenuto di acqua (12%) e la sorprendente presenza di più di 100 diversi amminoacidi.

Tra questi 100 amminoacidi sono presenti composti comuni come la glicina, l’alanina e l’acido glutammico e rari come l’isovalina e la pseudoleucina. Sono invece assenti gli amminoacidi serina e treonina, considerati contaminanti terrestri.

Dalle prime analisi era emerso che gli amminoacidi chirali erano presenti in miscela racemica, ovvero in parti uguali sia nella forma destrogira che in quella levogira. Alcune molecole esistono in due forme speculari non sovrapponibili. Le forme di vita sulla Terra producono solo una delle due forme speculari di questi amminoacidi e quindi una simile asimmetria, detta omochiralità, è considerata un forte indizio di un’origine biologica del materiale. La presenza di una miscela racemica era la dimostrazione dell’origine extraterrestre del materiale. Tuttavia successive e più accurate indagini hanno mostrato però come alcuni di questi amminoacidi siano in realtà presenti in miscele non racemiche, con un eccesso di una delle due forme chirali. Nel 1997 analisi isotopiche su questi composti non racemici, hanno rilevato un eccesso di isotopo 15N dell’azoto rispetto alle controparti terrestri, dimostrando che nel sistema solare esiste o è esistita una sorgente extraterrestre di enantiomeri levogiri.

La lista di composti organici identificati nel meteorite Murchison si è arricchita nel 2001 dei polioli e nel 2008 anche di alcuni nucleotidi (xantina e uracile). La presenza di questi complessi composti organici in un meteorite dimostra come i mattoni della vita si siano formati anche al di fuori della Terra e anzi dà sostegno all’ipotesi secondo cui essi, o la vita stessa, possano essere arrivati sul nostro pianeta dall’esterno (panspermia).

Un meteorite eccezionale

Alcuni frammenti della meteorite Sutter’s Mill. (NASA/E. James)

Piu’ recentemente invece, nel primo pomeriggio dello scorso 22 aprile 2012 un’immensa palla di fuoco sfrecciò nel cielo degli Stati Uniti occidentali, e la sua velocissima corsa fu avvistata (e anche ripresa, come mostra al fondo di questo post) da molti osservatori nella zona della Sierra Nevada.

Secondo Peter Jenniskens del NASA Ames Research Center (Moffett Field, California) e i suoi collaboratori, la velocità di questo bolide è stata da record. I dati ottenuti dai radar meteorologici, combinati con immagini e video dell’evento, hanno permesso di stabilire  che il pezzo di roccia cosmica è arrivato ad una velocità di 28,6 km/s (103.000 km/h!), la più alta mai registrata finora. Più interessante ancora della sua velocità è la sua presunta origine e la composizione di questa meteorite, alcuni frammenti della quale sono stati recuperati pochi giorni dopo l’evento, grazie ai dati ottici e radar che hanno permesso di identificare il luogo della caduta, Sutter’s Mill, da cui la meteorite ha preso poi il nome.

La maggior parte dei corpi che cadono sul nostro pianeta provengono dalla Fascia Principale degli asteroidi tra Marte e Giove, ma in questo caso i ricercatori sono riusciti a collocare con grande precisione il suo punto di origine, nella parte più esterna della fascia.

La meteorite Sutter’s Mill è un raro tipo di condite carbonacea, composta di materiali che sono tra i più antichi del Sistema Solare, e si sarebbe formato circa 4,5 miliardi di anni fa. Circa 50.000 anni fa si è staccata da un corpo principale, dopo che questo è stato colpito da un altro asteroide, iniziando così il lungo viaggio che alla fine lo ha portato in California.
Le meteoriti raccolte sono speciali, perché portano i segni di molti eventi collisionali e mescolamenti di materiali, cose che non troviamo molto spesso in oggetti analoghi.

Le condriti carbonacee contengono acqua e materiale organico (come amminoacidi), ma la meteorite Sutter’s Mill è molto diversa dai campioni raccolti finora. Molte meteoriti di questo tipo ritrovate in precedenza, infatti, erano state contaminate dalla permanenza sul suolo terrestre, mentre nel caso di Sutter’s Mill – poiché alcuni dei frammenti sono stati ritrovati prima che fossero contaminati dalla pioggia – i ricercatori sono riusciti ad osservare nella meteorite alcuni composti che vengono solitamente dissolti dall’azione dell’acqua.

I risultati delle analisi hanno quindi mostrato che la meteorite presenta una composizione chimica estremamente complessa e variegata, suggerendo come questa classe di meteoriti è probabilmente molto più diversificata di quanto ritenuto fino ad oggi. In particolare, nei frammenti sono state trovate tracce di oldhamite, un minerale che si scompone velocemente con l’umidità, e di composti idrosolubili come gli aminoacidi glicinaß –alanina, e l’acido -amino-n-butirrico.

Un’ulteriore conferma che i mattoni da cui si è sviluppata la vita sul nostro pianeta, con ogni probabilità, sono arrivati dallo spazio.

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