I mattoni della vita? più antichi delle stelle

La glicina, pur essendo l’amminoacido più semplice, è un importante elemento costitutivo della vita e può formarsi all’interno di dense nubi interstellari prima della formazione di nuovi sistemi stellari. Ad affermarlo uno studio della Queen Mary University of London pubblicato su Nature Astronomy. I risultati ottenuti da un team internazionale di ricercatori portano in una direzione, la glicina, e probabilmente altri amminoacidi, si formano nelle dure condizioni che governano la chimica nello spazio.
Le comete sono gli oggetti più incontaminati del nostro Sistema Solare e riflettono la composizione chimica presente al momento in cui il Sole e i pianeti stavano per aggregarsi. La rilevazione della glicina nella chioma della cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko e in campioni portati sulla Terra dalla missione Stardust suggerisce come la glicina, e altri amminoacidi si formino molto prima delle stelle. In passato, si pensava che la formazione di glicina richiedesse energia, ponendo chiari vincoli all’ambiente in cui essa può formarsi.
Un team internazionale di astrofisici e astrochimici, molti dei quali operanti presso il Laboratory for Astrophysics dell’Osservatorio di Leiden, nei Paesi Bassi ha dimostrato che è possibile che la glicina si formi sulla superficie di granelli di polvere ghiacciata, in assenza di energia, attraverso la “chimica oscura”. I risultati dello studio rinnegano studi precedenti che hanno suggerito che la radiazione UV fosse necessaria per produrre questa molecola.
L’autore principale dell’articolo, il dottor Sergio Ioppolo, della Queen Mary University di Londra ha dichiarato:
“La chimica oscura si riferisce alla chimica senza il bisogno di radiazioni energetiche. In laboratorio siamo stati in grado di simulare le condizioni nelle nuvole interstellari scure dove la polvere fredda e le particelle sono ricoperte da sottili pellicole di ghiaccio e successivamente processate dagli atomi che provocano la frammentazione delle specie precursori e la ricombinazione degli intermedi reattivi”.
Gli scienziati hanno dimostrato che la metilamina, la specie precursore della glicina rilevata nella cometa 67P, può formarsi in assenza di radiazioni energetiche. In seguito, grazie all’utilizzo di una configurazione ad altissimo vuoto dotata di una serie di linee di fascio atomico e di strumenti diagnostici, gli scienziati sono stati in grado di confermare che anche la glicina può formarsi alle stesse condizioni alle quali e sottoposta la metilamina e che la presenza di ghiaccio d’acqua è essenziale per la il buon esito del processo.
Dopo aver effettuato ulteriori indagini su modelli astrochimici, gli scienziati hanno confermato i risultati sperimentali. Questo ha permesso loro di estrapolare i dati ottenuti su una tipica scala temporale di laboratorio di un solo giorno a condizioni interstellari, coprendo un arco di milioni di anni. Come ha spiegato la professoressa Herma Cuppen della Radboud University, Nijmegen:
“Da questo troviamo che quantità basse ma sostanziali di glicina possono formarsi nello spazio”. La Cuppen è responsabile di alcuni degli studi di modellazione all’interno del documento.
“L’importante conclusione di questo lavoro è che le molecole che sono considerate elementi costitutivi della vita si formano già in una fase che è ben prima dell’inizio della formazione di stelle e pianeti”, ha affermato Harold Linnartz, Direttore del Laboratorio di Astrofisica all’Osservatorio di Leiden. “Una formazione così precoce di glicina nell’evoluzione delle regioni di formazione stellare implica che questo amminoacido può essere formato più ubiquitariamente nello spazio ed è conservato nella maggior parte del ghiaccio prima dell’inclusione nelle comete e nei planetesimi che costituiscono il materiale da cui in definitiva i pianeti sono fatti.”
“Una volta formata, la glicina può anche diventare un precursore di altre molecole organiche complesse”, ha concluso il dott. Ioppolo. “Seguendo lo stesso meccanismo, in linea di principio, altri gruppi funzionali possono essere aggiunti alla spina dorsale della glicina, con conseguente formazione di altri amminoacidi, come alanina e serina nelle nuvole scure nello spazio. Alla fine, questo inventario molecolare organico arricchito è inclusi nei corpi celesti, come le comete, e consegnati a giovani pianeti, come è successo alla nostra Terra e a molti altri pianeti”.
Fonte: https://phys.org/news/2020-11-blocks-life-stars.html