FREON-40 VISTO DA ALMA E DA ROSETTA

C’è il gas dei vecchi frigo attorno a stelle e comete

Il composto organoalogenato metilcloruro è stato scoperto dalle antenne cilene intorno alla stella neonata Iras 16293-2422 e gli stessi composti chimici sono stati avvistati dallo strumento Rosina nella tenue atmosfera che circonda la cometa 67P. La scoperta ridimensiona la speranza di poter considerare i composti organoalogenati come indicatori della presenza di vita

Il composto organoalogenato metilcloruro (o Freon-40) scoperto da Alma intorno alla stella neonata Iras 16293-2422. Gli stessi composti chimici sono stati scoperti dallo strumento Rosina, montato sulla sonda spaziale Rosetta dell’Esa, nella tenue atmosfera che circonda la cometa 67P/C-G. Crediti: B. Saxton (Nrao/Aui/Nsf)

Alcune osservazioni effettuate con l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (Alma) dell’Eso e con la missione Rosetta dell’Esa hanno rivelato la presenza del composto organoalogenato Freon-40 nel gas che circonda una stella neonata e vicino a una cometa. I composti organoalogenati vengono formati da processi organici sulla Terra, ma questa è la prima volta in cui si osservano nello spazio interstellare. La scoperta suggerisce che i composti organoalogenati possano essere indicatori della presenza di vita meno sicuri di quanto si sperasse, ma potrebbero comunque rappresentare una componente significativa della materia da cui si formano i pianeti. Questo risultato, che viene pubblicato dalla rivsita Nature Astronomy, sottolinea la difficoltà di trovare molecole che possano indicare la presenza di vita al di fuori della Terra.

Usando dati catturati da Alma in Cile e dallo strumento Rosina sulla missione Rosetta, un gruppo di astronomi ha trovato tracce del composto chimico CH3Cl, noto anche come metilcloruro o clorometano, intorno alla stella neonata Iras 16293-2422, una protostella a circa 400 anni luce da noi, e alla famosa cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko (67P/C-G) nel nostro Sistema solare. La nuova osservazione di Alma è la prima scoperta di un composto organoalogenato nello spazio interstellare. I dati utilizzati provengono dalla survey Pils (Protostellar Interferometric Line Survey) di Alma. Lo scopo di questa survey è di mappare la complessità chimica di Iras 16293-2422, producendo immagini su scale molto piccole, equivalenti alla dimensione del Sistema solare, nella gamma di lunghezze d’onda coperte da Alma nella finestra atmosferica intorno a 0,8 millimetri.

I composti organoalogenati sono formati da alogeni, come cloro e fluoro, legati con atomi di carbonio e a volte altri elementi. Sulla Terra, questi composti vengono creati da processi biologici – negli organismi che vanno dagli esseri umani ai funghi – ma anche da processi industriali come la produzione di coloranti e medicinali. Il freon è stato ampiamente utilizzato come refrigerante (da cui il nome), ma è ora vietato perché ha un effetto distruttivo sullo strato protettivo di ozono che circonda la Terra.

La nuova scoperta di uno di questi composti, il Freon-40, in zone che dovrebbero precedere l’origine della vita, potrebbe essere considerata con disappunto, poichè ricerche passate avevano suggerito che queste molecole potessero indicare la presenza della vita.

Il composto organoalogenato metilcloruro (o Freon-40) scoperto da Alma intorno alla stella neonata Iras 16293-2422. Crediti: B. Saxton (Nrao/Aui/Nsf); Nasa/Jpl-Caltech/Ucla

«Trovare un composto organoalogenato come il Freon-40 vicino a queste stelle giovani, simili al Sole, è stata una sorpresa», ha commentato Edith Fayolee, ricercatrice all’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge, Massachusetts negli USA, e prima autrice dell’articolo. «Semplicemente non abbiamo previsto la sua formazione e siamo sorpresi di trovarlo in concentrazioni così alte. È chiaro ora che queste molecole si formano facilmente nelle incubatrici stellari, facendoci capire meglio l’evoluzione chimica dei sistemi planetari, incluso il nostro».

La ricerca degli esopianeti è andata al di là della semplice individuazione dei pianeti – ne sono noti ora più di 3000 – e si spinge fino alla ricerca dei marcatori chimici che potrebbero indicare la presenza di vita. Un passo importante è determinare quali molecole possano essere utilizzate a questo scopo, ma stabilire un marcatore affidabile rimane un processo delicato.

«La scoperta da parte di ALMA di composti organoalogenati nel mezzo interstellare ci dice anche qualcosa sulle condizioni iniziali per la chimica organica sui pianeti. Questa chimica è importante per la compresenione dell’origine della vita», ha aggiunto Karin Öberg, co-autrice dell’articolo. «Basandoci sulla nostra scoperta, possiamo dedurre che i composti organoalogenati fanno probabilmente parte del cosiddetto “brodo primordiale”, sia sulla giovane Terra che sugli esopianeti rocciosi che si stanno formando».

Ciò suggerisce che gli astronomi potrebbero aver preso la cosa al contrario: invece che indicare la presenza di vita esistente, i composti organoalogenati potrebbero essere un elemento importante nella chimica, ancora poco compresa, alla base dell’origine della vita.

Ubicazione approssimativa della cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko quando lo strumento Rosina ha scoperto tracce di Freon-40 (metilcloruro). Crediti: B. Saxton (Nrao/Aui/Nsf)

Il co-autore Jes Jørgensen del Niels Bohr Institute dell’Università di Copenhagen commenta: «Questo risultato mostra la potenza di Alma nel rivelare molecole di interesse astrobiologico verso stelle giovani e sulle scale in cui si formano i pianeti. Usando Alma abbiamo trovato zuccheri semplici e precursori di amino acidi intorno a diverse stelle. L’addizionale scoperta del Freon-40 intorno alla cometa 67P/C-G rinforza il legame tra la chimica pre-biologica delle protostelle lontane e il nostro Sistema Solare».

Gli astronomi hanno anche confrontato le quantità relative di Freon-40 che contengono diversi isotopi di carbonio nel sistema stellare giovane e nella cometa – e hanno trovato abbondanze simili. Ciò supporta l’idea che un sistema planetario giovane possa ereditare la composizione chimica della nube da cui si è formato e apre la possibilità che i composti organoalogenati arrivino sui giovani sistemi planetari durante la formazione dei pianeti o per mezzo degli impatti cometari. «Il nostro risultato mostra che dobbiamo imparare ancora molto sulla formazione dei composti organoalogenati», ha concluso Fayolle. «Devono essere intraprese ulteriori ricerche di questi composti intorno ad altre protostelle e comete per trovare la risposta».

Fonte: comunicato stampa Eso

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