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Notizie dall’asteroide Bennu: gli aminoacidi, cioè le molecole organiche con cui si costruiscono le proteine e che sono alla base delle forme di vita che conosciamo, possono formarsi in modi molto diversi da quanto finora creduto: non solo in acqua liquida a temperatura mite, ma anche in ambienti ghiacciati bombardati dalle radiazioni cosmiche. Ad avanzare questa ipotesi è un team della Pennsylvania State University che ha avuto modo di analizzare una parte dei campioni rocciosi prelevati dall’asteroide e riportati sulla Terra dalla missione della Nasa Osiris-Rex nel 2023. Una scoperta che dovrebbe portare a riconsiderare i nostri criteri per la ricerca di vita su altri mondi.
Aminoacidi, dall’acqua calda al ghiaccio radioattivo
Il focus dello studio, pubblicato sulla rivista Pnas, sono gli aminoacidi trovati su Bennu, ma soprattutto è la domanda che ha fatto scervellare generazioni di scienziati: in che modo questi mattoncini della vita possono essersi formati nello Spazio, prima ancora che pianeti come la Terra prendessero forma?
Una delle teorie più accreditate è che gli aminoacidi si siano formati all’interno di asteroidi “caldi” attraverso un processo chimico chiamato sintesi di Strecker. La ricetta prevede che sostanze chimiche molto semplici (come acido cianidrico, ammoniaca, aldeidi o chetoni) reagiscano tra loro formando nuovi composti (gli aminoacidi, appunto) in presenza costante di acqua liquida e temperature miti (circa 25°C).
Questo modello, però, sostengono i ricercatori della Penn State, non è compatibile con quanto trovato nei campioni provenienti da Bennu. Le analisi suggeriscono, infatti, processi di sintesi degli aminoacidi molto diversi, che possono avvenire anche nel ghiaccio soggetto all’azione delle radiazioni cosmiche. “I nostri risultati mettono in discussione le teorie consolidate sui processi di formazione degli amminoacidi negli asteroidi – conferma Allison Baczynski, tra gli autori principali dello studio – Ora sembra che ci siano molte condizioni in cui questi mattoni della vita possono formarsi, non solo quando c’è acqua liquida calda. La nostra analisi ha mostrato che c’è molta più diversità nei percorsi e nelle condizioni in cui questo può avvenire”.
Seguite gli isotopi
Potendo lavorare solo su una manciata di polvere di asteroide (quanta ce ne sta più o meno su un cucchiaino da tè) vecchia 4,6 miliardi di anni, i ricercatori hanno dovuto affinare tecniche e strumenti che servono a misurare gli isotopi, cioè forme alternative di uno stesso elemento chimico che si distinguono per la propria massa – un effetto dovuto alla presenza di un diverso numero di neutroni nel nucleo dell’atomo. L’esempio più semplice è quello dell’idrogeno e del deuterio: il nucleo dell’idrogeno è costituito solo da un protone, mentre quello del suo isotopo deuterio ha un protone e un neutrone. Anche gli altri elementi chimici hanno degli isotopi e la presenza dell’uno o dell’altro fornisce indizi sull’origine delle molecole che li contengono, sulla chimica della nube molecolare e della nebulosa protosolare che hanno generato il nostro Sistema solare, così come sulla successiva storia di eventi di alterazione e rielaborazione avvenuti sui corpi da cui provengono i meteoriti.
Nello studio, gli scienziati hanno analizzato gli isotopi del carbonio dell’aminoacido glicina trovato nei campioni provenienti da Bennu, scoprendo che i due atomi della sua formula (C2H5NO2) sono perlopiù identici, a indicare che derivano da un unico precursore, forse l’acido cianidrico. Se, invece, avessero trovato isotopi del carbonio differenti nella stessa molecola, ciò avrebbe indicato la provenienza da ingredienti di partenza distinti, come aldeidi e acido cianidrico. Le indagini sugli isotopi dell’azoto, inoltre, hanno mostrato livelli molto elevati di azoto-15, a prova che la reazione può essere avvenuta nei ghiacci esposti a radiazioni ultraviolette nelle zone più remote e fredde del sistema solare primordiale.
Bennu e Murchison: extraterrestri a confronto
L’ipotesi presentata dai ricercatori della Penn State rappresenta davvero una novità nel pensiero scientifico attuale, formatosi finora sulle informazioni ricavate negli anni dall’analisi del meteorite Murchison, caduto in Australia nel 1969. Murchison, ancora oggi, è un punto di riferimento per lo studio della materia organica extraterrestre: anche all’interno di questo sasso spaziale sono stati rinvenuti aminoacidi, la cui firma chimica però indica una formazione in acqua calda. “I nostri risultati – commenta la co-autrice Ophélie McIntosh – suggeriscono che i corpi ‘genitori’ di Bennu e Murchison si siano probabilmente originati in regioni del sistema solare chimicamente distinte”. Mentre Murchison ci racconta di un passato contraddistinto da calore e fasi acquose su un corpo planetario già formato, Bennu è una sorta di capsula del tempo che conserva una chimica molto più antica, legata all’eredità interstellare.
“Mano destra” e “mano sinistra”
Quelli ricavati da Bennu sono dati molto articolati e complessi, e alcuni sono così strani che si fa fatica a interpretarli. Per esempio, c’è un mistero legato alla chiralità degli aminoacidi: queste molecole esistono in due forme che sono l’una l’immagine speculare dell’altra – come le nostre mani, che sono uguali ma speculari, e quindi non sovrapponibili. Nei campioni di Bennu queste due forme sono presenti nella stessa quantità per ogni aminoacido trovato e ci si aspettava che avessero la stessa firma isotopica, dato che in teoria si sono originate dallo stesso processo chimico. Ebbene, per un particolare aminoacido (l’acido glutammico) non è così: la forma “destra” contiene quantità di azoto pesante superiori rispetto alla forma “sinistra”. E i ricercatori non sanno esattamente perché. Forse – ipotizzano – l’anomalia è dovuta all’interazione con alcuni minerali presenti sull’asteroide.
Più possibilità di vita oltre la Terra
“Ora abbiamo più domande che risposte – ammette Baczynski – Speriamo di poter continuare ad analizzare una gamma di meteoriti diversi per esaminare i loro amminoacidi. Vogliamo sapere se continuano a somigliare a Murchison e Bennu, o se forse c’è ancora più diversità nelle condizioni e nei percorsi che possono creare i mattoni della vita”. Una considerazione, però, è già possibile: se la “via del ghiaccio” è possibile, allora le probabilità che i mattoni della vita siano sparsi un po’ ovunque nell’Universo aumentano moltissimo. La ricerca della vita, dunque, non dovrebbe limitarsi a pianeti o lune con acqua liquida, ma comprendere anche corpi celesti ghiacciati ed esposti a radiazioni.