L’analisi di Bennu continua a rivelare dettagli fondamentali sulle condizioni chimiche che hanno favorito il fiorire della vita nel nostro Sistema Solare
Nel 2023, la sonda OSIRIS-REx della NASA ha riportato sulla Terra materiali prelevati dalla superficie dell’asteroide Bennu. Questi campioni sono stati conservati con estrema cura per evitarne il degradp, che sulla Terra avverrebbe rapidamente a causa dell’atmosfera. Tra le sostanze recuperate, sono stati identificati anche sali, la cui analisi ha permesso di comprendere meglio come l’acqua sia estratta dai planetesimi, i piccoli corpi celesti che hanno costituito i mattoni fondamentali nella formazione dei pianeti. Questi processi hanno avuto un ruolo cruciale nella quantità d’acqua presente sulla Terra e nelle reazioni chimiche che hanno portato all’origine della vita.
Gli asteroide odierni
Gli asteroidi che osserviamo oggi sono ciò che resta dei planetesimi formatisi nel disco protoplanetario, una densa nube di gas e polveri che circondava il Sole nei primi tempi del Sistema Solare. Parliamo insomma della calce e dei mattoni avanzati in un cantiere una volta terminata la costruzione di un edificio, in questo caso i vari pianeti del nostro Sistema Solare. A grandi distanze dal Sole, dove le temperature erano basse, questi corpi contenevano abbondanti quantità di ghiacci e materiali organici. Tuttavia, i planetesimi ghiacciati che si formarono nei primi milioni di anni dopo la nascita del Sistema Solare subirono un riscaldamento interno dovuto al decadimento di isotopi radioattivi a vita breve, presenti in abbondanza in quanto prodotti da una o piu` stelle massicce nate, evolute e morte nella stessa nube molecolare in cui sarebbe poi nato anche il nostro Sole. Questo calore provocò la fusione del ghiaccio in acqua liquida, nella quale si dissolsero ioni positivi di elementi come sodio, potassio e calcio, estratti dalle rocce, e ioni negativi di cloruro, carbonato e fluoruro, provenienti dai ghiacci.
L’acqua liquida intrisa di questi ioni riempì i pori delle rocce all’interno dei planetesimi. Analisi precedenti sui campioni di Bennu hanno infatti rivelato la presenza di silicati idrati, minerali che si formano in ambienti ricchi d’acqua che, a un certo punto, è andata perduta.
L’acqua perduta di Bennu
I ricercatori ipotizzano due possibili meccanismi per questa perdita. In un primo scenario, l’acqua potrebbe essersi congelata nel corpo genitore di Bennu quando il riscaldamento radioattivo cessò, per poi sublimare direttamente in gas nel tempo. Questo processo potrebbe essere avvenuto, ad esempio, quando Bennu migrò dalla regione esterna del Sistema Solare verso la sua attuale orbita, più vicina alla Terra. In alternativa, l’acqua liquida nei pori potrebbe essere semplicemente evaporata mentre l’interno del planetesimo era ancora caldo. In entrambi i casi, la concentrazione degli ioni disciolti sarebbe aumentata, portando alla precipitazione di sali. Le differenze nella formazione dei sali di sodio sono fondamentali per distinguere tra le due ipotesi. Questi sali sono altamente solubili e si formano nell’ultima fase della perdita d’acqua: se l’acqua fosse stata persa per congelamento e sublimazione, i sali si sarebbero depositati a temperature inferiori a 0 °C; se, invece, l’evaporazione fosse stata il meccanismo principale, i sali si sarebbero formati a temperature superiori a 0 °C. Analizzando la composizione dei sali nei campioni di Bennu, i ricercatori hanno cosi` scoperto che il processo predominante è stato l’evaporazione.
Raccolta diretta di campioni
Questa conclusione è stata possibile solo grazie alla raccolta diretta di campioni dall’asteroide e alla loro attenta conservazione sulla Terra. Se fossero stati esposti all’atmosfera terrestre, infatti, i sali avrebbero rapidamente assorbito umidità, dissolvendosi in soluzioni acquose.
Il grande impatto delle scoperte dei ricercatori
Le scoperte dei ricercatori hanno diverse implicazioni di grande rilievo. Una riguarda l’evoluzione prebiotica delle molecole biologiche. Sebbene l’acqua liquida sia essenziale per la vita, paradossalmente una sua eccessiva abbondanza potrebbe aver ostacolato la formazione di alcuni mattoni chimici fondamentali per la biologia primordiale. Questo perché molte delle reazioni chimiche necessarie per creare tali molecole comportano la rimozione di molecole d’acqua dai reagenti, e dunque avvengono con difficoltà in ambienti ricchi d’acqua. L’evaporazione dell’acqua avrebbe cosi` favorito la sintesi di molecole organiche.
Le grandi quantità d’acqua
Un’altra implicazione riguarda la quantità d’acqua presente sui pianeti rocciosi del Sistema Solare interno: Mercurio, Venere, Terra e Marte. Secondo le teorie sulla formazione planetaria, questi pianeti avrebbero acquisito acqua inglobando planetesimi ghiacciati migrati dalle regioni esterne del Sistema Solare. Tuttavia, i calcoli suggeriscono che, se questo fosse stato l’unico processo in gioco, la quantità d’acqua acquisita sarebbe stata molto superiore a quella effettivamente osservata oggi. La perdita d’acqua per evaporazione potrebbe spiegare questa discrepanza. Nei planetesimi ghiacciati come il corpo progenitore di Bennu, il calore generato dal decadimento radioattivo avrebbe favorito l’evaporazione dell’acqua dalle regioni interne calde verso la superficie, dove sarebbe potuta congelare nuovamente. Ma con l’avvicinamento di questi corpi al Sole, l’aumento della temperatura superficiale avrebbe causato la sublimazione di parte del ghiaccio, riducendo la quantità complessiva d’acqua disponibile per i pianeti interni. L’analisi di Bennu continua dunque a rivelare dettagli fondamentali sulle condizioni chimiche che hanno favorito il fiorire della vita nel nostro Sistema Solare.
