PRIMA RILEVAZIONE CERTA DI GLICINA IN UNA COMETA

Rosetta trova gli ingredienti della vita

Lo strumento ROSINA a bordo della sonda Rosetta ha raccolto dati preziosi sui materiali espulsi dal nucleo della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. I risultati delle sue misurazioni mostrano la presenza dell’amminoacido chiamato glicina e del fosforo, elemento fondamentale per la vita

Questa fotografia è stata scattata dalla camera di navigazione di Rosetta il 25 marzo 2015, a una distanza di 86.6 km dal nucleo della cometa 67P. In questi giorni lo strumento ROSINA ha effettuato una rilevazione di glicina nella chioma della cometa. Crediti: ESA/Rosetta/NavCam

Questa fotografia è stata scattata dalla camera di navigazione di Rosetta il 25 marzo 2015, a una distanza di 86.6 km dal nucleo della cometa 67P. In questi giorni lo strumento ROSINA ha effettuato una rilevazione di glicina nella chioma della cometa. Crediti: ESA/Rosetta/NavCam

Componenti che riteniamo cruciali per l’origine della vita sulla Terra sono stati rilevati sulla cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, oggetto di studio della sonda Rosetta dell’ESA da circa due anni. Tra gli ingredienti rilevati compaiono l’amminoacido chiamato glicina, che si trova comunemente nelle proteine, e il fosforo, uno degli elementi chiave del DNA e delle membrane cellulari.

La comunità scientifica ha dibattuto a lungo la possibilità che l’acqua e le molecole organiche siano state portate sulla Terra da asteroidi e comete, e che così facendo i piccoli corpi del Sistema solare ci abbiano fornito alcuni degli elementi costitutivi principali per la nascita della vita. Se è vero che alcune comete e asteroidi hanno mostrato di contenere acqua con una composizione simile a quella degli oceani terrestri, è anche vero che Rosetta ha trovato differenze significative nella composizione dell’acqua di 67P, alimentando il dibattito sulla genesi dell’acqua sulla Terra.

I nuovi risultati raccolti mostrano che le comete potrebbero comunque aver svolto un ruolo fondamentale nel manifestarsi della vita come noi la conosciamo. Gli amminoacidi sono composti organici contenenti carbonio, ossigeno, idrogeno e azoto, e costituiscono la base per le proteine, quindi giocano un ruolo biologicamente fondamentale. Tracce del più semplice tra gli amminoacidi, ovvero la glicina, sono stati trovati nei campioni riportati a Terra nel 2006 dalla cometa Wild-2, oggetto di studio della missione Stardust della NASA. Tuttavia, l’alta probabilità di contaminazione terrestre dei campioni aveva reso i risultati delle analisi piuttosto deboli. Ciò che ha ottenuto Rosetta, invece, sono rilevazioni di glicina direttamente nella chioma della sua cometa.

«Si tratta della prima rilevazione inequivocabile di glicina in una cometa», dice Kathrin Altwegg, principal investigator dello strumento ROSINA che ha effettuato le misurazioni e autrice principale dello studio pubblicato su Science Advances. «Allo stesso tempo abbiamo rilevato anche la presenza di altre molecole organiche, che possono essere precursori della glicina, fornendo indizi sui modi in cui questo amminoacido può essersi formato»

Le misure sono state effettuate prima che la cometa raggiungesse il suo punto di massimo avvicinamento al Sole, detto perielio, che è avvenuto nel mese di agosto del 2015. La prima rilevazione è stata ottenuta nell’ottobre 2014, mentre Rosetta si trovava a 10 km dalla cometa. L’occasione successiva si è presentata durante un sorvolo ravvicinato a marzo 2015, quando la sonda si trovava a 15-30 km dal nucleo cometario. La glicina è stata osservata anche in altre occasioni, associate alle emissioni di getti durante il mese precedente al perielio, quando Rosetta si trovava a più di 200 km dal nucleo, ed era circondata da grandi quantità di polvere.

Lo strumento ROSINA a bordo di Rosetta ha rilevato ingredienti considerati fondamentali per la vita come la conosciamo sulla Terra all’interno della chioma della cometa 67P. In alto a destra la rilevazione dell’amminoacido chiamato glicina, in basso a destra uno degli elementi chiave per tutti gli esseri viventi, ovvero il fosforo. A sinistra in alto uno schema della sonda, con indicata la posizione dello strumento ROSINA, e in basso l’orbita di Rosetta attorno alla cometa. Al centro l’immagine raccolta il 25 marzo 2015 dalla camera di navigazione. Cliccare sull'immagine per ingrandirla. Crediti: sonda ESA/ATG medialab; cometa: ESA/Rosetta/NavCam – CC BY-SA IGO 3.0; dati: Altwegg et al. (2016)

Lo strumento ROSINA a bordo di Rosetta ha rilevato ingredienti considerati fondamentali per la vita come la conosciamo sulla Terra all’interno della chioma della cometa 67P. In alto a destra la rilevazione dell’amminoacido chiamato glicina, in basso a destra uno degli elementi chiave per tutti gli esseri viventi, ovvero il fosforo. A sinistra in alto uno schema della sonda, con indicata la posizione dello strumento ROSINA, e in basso l’orbita di Rosetta attorno alla cometa. Al centro l’immagine raccolta il 25 marzo 2015 dalla camera di navigazione. Cliccare sull’immagine per ingrandirla. Crediti: sonda ESA/ATG medialab; cometa: ESA/Rosetta/NavCam – CC BY-SA IGO 3.0; dati: Altwegg et al. (2016)

«La glicina è l’unico amminoacido noto per essere in grado di formarsi senza acqua liquida, e il fatto che lo osserviamo insieme alle molecole precursori e la polvere suggerisce che si sia formata all’interno dei grani ghiacciati di polvere interstellare o dall’irradiazione del ghiaccio da parte di luce ultravioletta, per poi venire conservato per miliardi di anni nella cometa», aggiunge Altwegg.

La glicina si trasforma in gas solo quando raggiunge temperature prossime ai 150° C, e questo significa che per la maggior parte del tempo di vita della cometa la quantità di glicina rilasciata dalla superficie è infinitesimale, considerate le basse temperature. Questo spiega perché Rosetta è riuscita a rilevarla solo durante brevi finestre temporali.

Un’altra rilevazione interessante descritta nell’articolo è quella del fosforo, uno degli elementi chiave per tutti gli organismi viventi. Ad esempio, possiamo trovarlo nella struttura del DNA e nelle membrane cellulari, ed è utilizzato per il trasporto di energia all’interno delle cellule.

«C’è ancora molta incertezza per quanto riguarda la chimica che era presente sulla Terra primordiale, e c’è anche, ovviamente, un enorme gap evolutivo da colmare tra l’arrivo di questi ingredienti con gli impatti cometari e il presentarsi della vita», dice Hervé Cottin, co-autore dello studio. «L’aspetto più importante è che le comete non hanno avuto modo di cambiare negli ultimi 4.5 miliardi di anni, e quindi ci forniscono un accesso diretto ad alcuni degli ingredienti che sono probabilmente finiti nella grande zuppa prebiotica che ha poi portato la vita sulla Terra».

«La moltitudine di molecole organiche già individuate da Rosetta, unite ora all’entusiasmante conferma di ingredienti fondamentali come glicina e fosforo, rafforza la nostra ipotesi che le comete abbiano abbiano il potenziale per fornire gli elementi chiave per la chimica prebiotica», spiega Matt Taylor, scienziato della missione Rosetta. «Riuscire a dimostrare che le comete contengono il materiale più primitivo del Sistema solare e potrebbero aver trasportato gli elementi fondamentali per la vita sulla Terra è uno degli obiettivi principali della missione Rosetta, quindi siamo particolarmente soddisfatti di questo importante risultato».

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Fonte: Media INAF | Scritto da Elisa Nichelli