Notizie dall’origine cosmica della vita

I nitrili, una classe di molecole organiche con un gruppo ciano, cioè un atomo di carbonio legato a un atomo di azoto attraverso un triplo legame insaturo, sono generalmente tossici. Ma, paradossalmente, sono anche un importante precursore di molecole essenziali per la vita, come l’acido ribonucleico (RNA). Gli astrobiologi sapevano già che le molecole complesse sono sorprendentemente comuni anche nell’universo ostile. Ora un team di ricercatori provenienti da Spagna, Giappone, Cile, Italia e Stati Uniti ha dimostrato che un ampio spettro di nitrili è presente nello spazio interstellare nella nube molecolare G+0,693-0,027, vicino al centro della Via Lattea.

Il dottor Víctor M. Rivilla, astrobiologo e primo autore del nuovo studio, afferma: “Qui dimostriamo che la chimica che ha luogo nel mezzo interstellare è in grado di formare in modo efficiente nitrili multipli, che sono importanti precursori molecolari per lo scenario del ‘mondo RNA'”. Secondo questo scenario, la vita sulla Terra era originariamente basata solo sull’RNA, mentre il DNA e gli enzimi proteici si sono evoluti successivamente. L’RNA può svolgere entrambe le funzioni: Immagazzinare e copiare informazioni come il DNA e catalizzare reazioni come gli enzimi. Secondo la teoria del “mondo a RNA”, i nitrili e gli altri elementi costitutivi della vita non devono necessariamente essersi originati tutti sulla Terra: potrebbero anche essere arrivati dallo spazio e aver fatto l’autostop verso la giovane Terra in meteoriti e comete durante il “bombardamento pesante tardivo” da 4,1 a 3,8 miliardi di anni fa. Nelle comete e nei meteoriti sono già stati trovati nitrili e altre molecole precursori di nucleotidi, lipidi e amminoacidi.

Ma da dove possono provenire queste molecole nello spazio? I primi candidati possibili sono le nubi molecolari, regioni dense e soprattutto fredde del mezzo interstellare, adatte alla formazione di molecole complesse. La nube molecolare G+0,693-0,027, ad esempio, ha una temperatura di circa 100 Kelvin, un diametro di circa tre anni luce e una massa circa mille volte quella del nostro Sole. Non ci sono prove che in G+0,693-0,027 si stiano attualmente formando stelle, anche se gli scienziati sospettano che in futuro possa diventare una nursery stellare.

“Il contenuto chimico di G+0,693-0,027 è simile a quello di altre regioni di formazione stellare nella nostra galassia, nonché di oggetti del sistema solare come le comete”. Ciò significa che il suo studio può darci importanti informazioni sui costituenti chimici presenti nella nebulosa da cui si è formato il nostro sistema planetario”, spiega Rivilla. Lui e i suoi colleghi hanno studiato gli spettri elettromagnetici di G+0,693-0,027 con due telescopi in Spagna: il telescopio IRAM di Granada e il telescopio Yebes di Guadalajara. Hanno scoperto i nitrili cianoallene (CH2CCHCN), cianuro di propargile (HCCCH2CN) e cianopropina, che non erano stati trovati in precedenza in G+0,693-0,027, sebbene fossero stati rilevati nel 2019 nella nube oscura TMC-1 nelle costellazioni del Toro e dell’Auriga, una nube molecolare con condizioni molto diverse da G+0,693-0,027. Inoltre, i ricercatori hanno trovato prove della presenza di cianoformaldeide (HCOCN) e glicolonitrile (HOCH2CN) in G+0,693-0,027. La cianoformaldeide è stata rilevata per la prima volta nelle nubi molecolari TMC-1 e Sgr B2 nella costellazione del Sagittario, mentre il glicolonitrile nella protostella simile al Sole IRAS16293-2422 B nella costellazione dell’Ofiuco.

Un altro autore dello studio, il dottor Miguel A. Requena-Torres, conclude: “Grazie alle osservazioni degli ultimi anni, compresi i risultati attuali, ora sappiamo che i nitrili sono tra le molecole più abbondanti dell’Universo. Li abbiamo trovati nelle nubi molecolari al centro della nostra galassia, in protostelle di diverse masse, in meteoriti e comete e anche nell’atmosfera di Titano, la luna più grande di Saturno”. Il secondo autore, il dottor Izaskun Jiménez-Serra, guarda avanti: “Finora abbiamo individuato diversi precursori semplici dei ribonucleotidi, i mattoni dell’RNA. Ma ci sono ancora importanti molecole mancanti, difficili da scoprire. Sappiamo, ad esempio, che la comparsa della vita sulla Terra ha probabilmente richiesto anche altre molecole come i lipidi, responsabili della formazione delle prime cellule. Dovremmo quindi concentrarci anche sulla comprensione di come i lipidi possano essersi formati da precursori più semplici presenti nel mezzo interstellare”.

Modello 3D di un filamento di RNA – la strada dai nitrili a questa struttura era ancora lunga (Immagine: Crocothery / Adobe Stock)

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BrandonQMorris
  • BrandonQMorris
  • Brandon Q. Morris è un fisico e uno specialista dello spazio. Si è occupato a lungo di questioni spaziali, sia professionalmente che privatamente, e mentre voleva diventare un astronauta, è dovuto rimanere sulla Terra per una serie di motivi. È particolarmente affascinato dal "what if" e attraverso i suoi libri mira a condividere storie avvincenti di hard science fiction che potrebbero realmente accadere, e un giorno potrebbero accadere. Morris è l'autore di diversi romanzi di fantascienza best-seller, tra cui The Enceladus Series.

    Brandon è un orgoglioso membro della Science Fiction and Fantasy Writers of America e della Mars Society.