{"id":9213,"date":"2020-12-08T16:50:35","date_gmt":"2020-12-08T15:50:35","guid":{"rendered":"https:\/\/cielipiemontesi.it\/?p=9213"},"modified":"2020-12-09T15:06:39","modified_gmt":"2020-12-09T14:06:39","slug":"mattoncini-per-la-vita-prima-delle-stelle","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cielipiemontesi.it\/?p=9213","title":{"rendered":"Mattoncini per la vita prima delle stelle"},"content":{"rendered":"\n

Un team internazionale di scienziati ha dimostrato che la glicina, il pi\u00f9 semplice degli amminoacidi e fondamentale mattone della vita, pu\u00f2 formarsi anche nelle dure condizioni che governano la chimica nello spazio. I risultati, pubblicati su Nature Astronomy, suggeriscono infatti come la glicina si riesca a formare in dense nubi interstellari oscure ben prima che in tali nubi si formino nuove stelle e pianeti<\/em><\/strong><\/p>\n\n\n\n

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Sergio Ioppolo<\/strong>, della Queen Mary University di Londra e primo autore dell\u2019articolo uscito su Nature Astronomy<\/em>. Crediti: Sergio Ioppolo<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Un team internazionale di scienziati \u2013 tra cui Sergio Ioppolo<\/strong>, della Queen Mary University<\/strong><\/a> di Londra \u2013 ha dimostrato che la glicina<\/strong><\/a>, il pi\u00f9 semplice degli amminoacidi<\/strong><\/a> ordinari nonch\u00e9 fondamentale mattoncino della vita, pu\u00f2 formarsi anche nelle dure condizioni che governano la chimica nello spazio. I risultati, pubblicati su Nature Astronomy<\/em>, suggeriscono infatti che la glicina \u2013 e molto probabilmente altri amminoacidi \u2013 si riescono a formare in dense nubi interstellari<\/a> <\/strong>ben prima che in tali nubi si formino nuove stelle e pianeti.<\/p>\n\n\n\n

Le comete<\/strong><\/a> sono il materiale pi\u00f9 incontaminato del Sistema solare e riflettono la composizione molecolare presente nel momento in cui il Sole e i pianeti si sono formati. La rilevazione della glicina nella chioma della cometa 67P\/Churyumov-Gerasimenko<\/strong><\/a> e nei campioni riportati sulla Terra dalla missione Stardust<\/strong><\/a>, suggerisce che gli amminoacidi \u2013 come la glicina \u2013 si formano molto prima delle stelle<\/strong>. Al contrario, fino a poco tempo fa si pensava che la formazione della glicina richiedesse energia, e questo ovviamente poneva chiari vincoli all\u2019ambiente in cui potrebbe formarsi.<\/p>\n\n\n\n

Gli scienziati coinvolti nello studio hanno prima dimostrato che potrebbe formarsi la metilammina<\/strong><\/a>, precursore della glicina rilevata nella chioma della cometa 67P. Poi, utilizzando un set-up esclusivo da ultra-alto vuoto, dotato di una serie di fasci atomici e di strumenti molto accurati per la diagnostica, sono stati in grado di confermare che potrebbe formarsi anche la glicina<\/em> e che, in questo processo, la presenza di ghiaccio d\u2019acqua \u00e8 essenziale<\/em>.<\/p>\n\n\n\n

Per approfondire questi interessanti risultati, Media Inaf<\/em> ha intervistato il primo autore dello studio, Sergio Ioppolo.<\/p>\n\n\n\n

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Sullo sfondo, Harold Linnartz<\/strong> (a destra), capo del Laboratorio di Astrofisica all\u2019Osservatorio di Leiden<\/strong>, Paesi Bassi, e Sergio Ioppolo<\/strong> discutono i futuri sviluppi della configurazione del vuoto ultraelevato,<\/strong> Surfreside2<\/strong>, che permette di studiare l\u2019accrescimento (simultaneo) di H\/D, O, N, <\/strong>frammenti molecolari e molecole su una superficie a 10 K<\/strong>. Crediti: Sergio Ioppolo<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Come siete riusciti ad avere la conferma che la glicina potrebbe formarsi anche in assenza di radiazioni ultraviolette?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\u00abL\u2019articolo uscito ieri su Nature Astronomy<\/em> \u00e8 frutto di una lunga collaborazione internazionale tra diversi gruppi di ricerca di laboratorio, osservativi e di modelli astrochimici di paesi tra cui l\u2019Olanda, l\u2019Inghilterra e l\u2019America. Tutti gli esperimenti sono stati fatti nel Laboratorio di astrofisica dell\u2019Osservatorio di Leiden<\/strong><\/a> in Olanda. L\u2019apparato utilizzato si chiama Surfreside2<\/strong><\/a> (ovverosia Surface Reaction Simulation Device 2<\/em>) e comprende una camera da ultra-alto vuoto<\/em> e due sorgenti di atomi di idrogeno, deuterio, azoto e ossigeno<\/em>. Il numero due nel nome sta infatti a indicare il numero di sorgenti atomiche. Atomi vengono selezionati, raffreddati a temperature ambiente e depositati su una superficie fredda (circa 10 kelvin)<\/em> dove altre molecole possono contemporaneamente ghiacciarsi formando uno strato che simula ghiacci interstellari<\/em>. Grazie a Surfreside2 siamo infatti riusciti a riprodurre le stesse condizioni presenti nelle nubi dense e oscure del mezzo interstellare<\/em>\u00bb.<\/p>\n\n\n\n

Quali sono queste condizioni che siete riusciti a riprodurre in laboratorio?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\u00abIn nubi interstellari dense<\/em>, grani ghiacciati, che sono protetti da luce ultravioletta proveniente da stelle esterne<\/em>, sono costantemente bombardati da atomi e molecole che vi si depositano sopra innescando una serie di reazioni chimiche di superficie<\/em>. In queste nubi interstellari non vi sono ancora protostelle nascenti che potrebbero emettere luce ultravioletta, <\/em>perch\u00e9 tali oggetti si formano a seguito del collasso gravitazionale delle nubi suddette\u00bb.<\/p>\n\n\n\n

Questi risultati come si pongono rispetto a studi precedenti?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\u00abFino a ieri molecole complesse e importanti per la vita sulla Terra \u2013 come l\u2019aminoacido glicina \u2013 si pensava fossero formate nello spazio attraverso l\u2019irraggiamento ultravioletto e il bombardamento ionico (ossia raggi cosmici<\/strong><\/a>) di ghiacci interstellari. Questi eventi sono particolarmente importanti nelle fasi evolute della formazione di stelle e pianeti, quando per esempio una protostella \u00e8 gi\u00e0 nata e pianeti si stanno formando all\u2019interno del disco di accrescimento attorno alla protostella centrale. La nostra scoperta, che dimostra come aminoacidi \u2013 e potenzialmente altre molecole complesse fondamentali alla vita \u2013 si possano formare in condizioni di assenza di processi di irraggiamento su grani interstellari di nubi oscure,<\/em> sposta la formazione di aminoacidi a tempi precedenti la formazione stellare<\/strong>. Gli elementi costitutivi della vita possono quindi essere presenti e sopravvivere in pi\u00f9 ambienti spaziali di quanto si pensasse prima,<\/em> fino alla loro inclusione in comete e pianeti.<\/p>\n\n\n\n

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Schema di formazione della glicina. Crediti: Sergio Ioppolo<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Qual \u00e8 il risultato fondamentale del vostro studio?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\u00abMissioni spaziali come quella di Rosetta<\/strong> hanno indicato che l\u2019origine di aminoacidi in comete \u00e8 interstellare<\/strong>. Noi abbiamo trovato il meccanismo di formazione di tali molecole, lo abbiamo testato in laboratorio e ne abbiamo quantificato l\u2019importanza con modelli astrochimici. Il nostro lavoro evidenzia l\u2019efficiente formazione di glicina in fase solida attraverso il precursore metilammina,<\/em> la pi\u00f9 semplice ammina primaria, confermando quanto osservato sulla cometa 67P da Rosetta\u00bb.<\/p>\n\n\n\n

Quindi la glicina non necessita di radiazione energetica per formarsi?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\u00abIl nostro lavoro non esclude la formazione di aminoacidi attraverso processi energetici<\/em> ma dimostra che un processo non (o poco) energetico, quale la formazione e ricombinazione di molecole e radicali in ghiacci interstellari in nubi oscure e dense a seguito di bombardamento di atomi di idrogeno,<\/em> \u00e8 un meccanismo meno selettivo e pi\u00f9 universale. Glicina si forma infatti durante la formazione di acqua, metano, ammoniaca e anidride carbonica \u2013 tutte molecole molto abbondanti nei ghiacci interstellari \u2013 attraverso reazioni di superficie innescate dal bombardamento atomico di polveri interstellari<\/em>. Tale processo avviene in ogni nube densa nel mezzo interstellare a prescindere da sorgenti luminose vicine o meno<\/em>. La glicina intrappolata nei ghiacci di polveri pu\u00f2 quindi sopravvivere fino alla completa formazione di pianeti e stelle arricchendo l\u2019universo di tali elementi costitutivi della vita\u00bb.<\/p>\n\n\n\n

Per saperne di pi\u00f9:<\/strong><\/p>\n\n\n\n