FRA GLI AUTORI TRE SCIENZIATI DELL’INAF DI PALERMO

Urti fra polvere interstellare: una botta di vita

Pubblicato su Astrophysical Journal Letters uno studio sui meccanismi chimico-fisici alla base della formazione di molecole prebiotiche nello spazio. Un ruolo cruciale è giocato dalle intense onde di pressione dovute ai violenti urti fra grani di polvere interstellare

La figura mostra la sequenza di formazione di glicina a seguito della compressione di una miscela di HNCO e H2

Uno dei più grandi misteri che avvolgono l’enigma dell’origine della vita è rappresentato dalla conoscenza dei meccanismi chimico-fisici che stanno alla base della formazione dei suoi mattoni fondamentali: gli aminoacidi e i loro precursori. Il fatto che alcuni aminoacidi siano stati rilevati in meteoriti avvalora l’ipotesi che la vita sulla Terra possa essersi generata grazie a materiale relativamente complesso proveniente dallo spazio. Ma come si è formata la materia prebiotica organica nell’Universo?

L’articolo “Dust Motions in Magnetized Turbulence: Source of Chemical Complexity”, del quale Giuseppe Cassone – ricercatore all’Istituto di biofisica dell’Accademia delle scienze della Repubblica Ceca – è il primo autore, recentemente pubblicato su the Astrophysical Journal Letters, ha aggiunto un tassello importante per rispondere a tale domanda e comprendere, mediante avanzate tecniche numeriche, alcuni processi chimico-fisici che potrebbero aver determinato la formazione di materia organica nei dischi protostellari, nelle nubi interstellari e dunque nell’universo. Gli studiosi hanno infatti descritto, mediante avanzate tecniche di simulazione numerica al supercomputer, i processi chimici che si innescano quando dei grani interstellari collidono mutuamente. In particolare, è stato dimostrato che anche molecole inorganiche estremamente semplici e molto comuni, come l’HNCO (l’acido isocianico, la molecola più semplice che contiene i quattro “elementi della vita”) e l’H2 (l’idrogeno, la molecola più abbondante nell’universo), se sottoposte all’effetto di intense onde di pressione, dovute ai violenti urti fra grani di polvere interstellare, danno luogo ad una serie di molecole organiche tra cui la glicina e i precursori di 7 dei 20 aminoacidi costituenti la vita.

In molti ambienti astronomici i grani di polvere spesso collidono a velocità elevate. Ad esempio, nei dischi protoplanetari, da cui hanno origine i sistemi planetari, queste collisioni possono avvenire anche a velocità di alcuni km al secondo. Gli autori di questo studio hanno dunque mostrato per la prima volta come i processi prebiotici necessari alla formazione della prime molecole fondamentali per la vita possano essere molto più semplici, ubiquitari e frequenti di quanto precedentemente creduto.

Lostudio nasce da una collaborazione fra due istituti del Sud-Italia, l’Osservatorio astronomico di Palermo dell’Istituto nazionale di astrofisica (in particolare, gli astronomi Angela CiaravellaAntonio Jiménez-Escobar e Cesare Cecchi-Pestellini) e l’Istituto per i processi chimico-fisici del Cnr di Messina, insieme a ricercatori dell’Accademia delle scienze della Repubblica Ceca.

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