L’etere dimetilico, una molecola organica precursore degli elementi costitutivi della vita, è stata osservata in un disco protoplanetario a 400 anni luce da noi.

Capiremo mai le origini della vita? Riusciremo mai a individuare il momento e le circostanze esatti che portano alla materia vivente? In attesa di trovare risposta a queste domande quello che possiamo fare al momento è scoprire quanto siano diffuse le condizioni di vita e i costituenti molecolari della vita. I ricercatori hanno recentemente trovato molecola organica grande e complessa in un disco protoplanetario: la molecola si chiama etere dimetilico e, sebbene da sola non sia un elemento costitutivo, è un precursore di molecole ancora più grandi che possono portare a essa.

I ricercatori dell’Osservatorio di Leiden nei Paesi Bassi hanno scoperto la molecola utilizzando l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Cile e hanno pubblicato un articolo sulla rivista Astronomy and Astrophysics.

Gli eteri sono comuni in chimica organica e sono diffusi in biochimica. Il dimetil etere è anche chiamato DME o metossimetano. Gli astronomi lo avevano riscontrato nelle nubi molecolari che formano le stelle ma mai in un disco di formazione di pianeti.  Da questi risultati, possiamo scoprire di più sull’origine della vita sul nostro pianeta e quindi avere un’idea migliore del potenziale di vita su altri sistemi planetari.

Stella IRS 48
Immagine composita con la rappresentazione artistica del disco protoplanetario attorno alla stella IRS 48, noto come Oph-IRS 48. Il disco contiene una regione a forma di anacardio nella sua parte meridionale, che intrappola granelli di polvere di dimensioni millimetriche che possono riunirsi e crescere in oggetti di dimensioni chilometriche come comete, asteroidi e potenzialmente anche pianeti.

La presenza di molecole nel disco

Il disco è situato attorno alla stella Oph-IRS 48, a circa 400 anni luce dalla Terra. Gli astronomi sono molto interessati esso perché il suo gas (tracciato dalle molecole di CO) e i piccoli granelli di polvere seguono una struttura ad anello del disco che avvolge la stella, ma le particelle di polvere sono raccolte a forma di mezzaluna. L’insolito anello è un esempio di intrappolamento della polvere e spiega come le particelle di polvere possono crescere raggruppandosi insieme, formando infine pianeti, comete e altri corpi.

Se questo nuovo studio è accurato, tutti i corpi rocciosi che si formano attorno a Oph-IRS 48 potrebbero formarsi con alcune molecole biologiche su di essi. Ciò che rende tutto questo ancora più importante è il sapere che queste molecole complesse sono già disponibili per essere assimilate dai pianeti in formazione nel disco. Questo non era noto prima poiché, nella maggior parte dei sistemi, queste molecole sono nascoste nel ghiaccio.

I ricercatori potrebbero anche aver rilevato il formiato di metile, un’altra molecola organica complessa simile al dimetil etere. Il formiato di metile è anche un elemento costitutivo per le molecole organiche più grandi, ma il rilevamento non è stato così sostanziale come per l’etere dimetilico.

In un’altra ricerca, gli scienziati hanno scoperto che i peptidi, i precursori degli amminoacidi, possono formarsi sulle superfici ghiacciate dei granelli di polvere, in particolare con silicato e atomi di carbonio che si attaccano a quei granelli. Questo, insieme altri studi che dimostrano come gli aminoacidi stessi possono formarsi nello stesso ambiente, accumula ulteriori prove sul fatto che potenziale chimico per la vita è diffuso.

L’origine della molecola organica

Le molecole trovate nel disco Oph-IRS 48 potrebbero essersi formate prima della formazione della stella e del disco. Queste molecole complesse possono formarsi in nubi molecolari giganti (GMC) che collassano per formare stelle. Le GMC sono fredde e sono molecole più semplici come la CO2: persino i singoli atomi di carbonio possono attaccarsi ai granelli di polvere, formare uno strato ghiacciato e, all’interno di quello strato, dar luogo a reazioni chimiche che creano molecole più complesse. I prodotti vengono successivamente rilasciati nella fase gassosa se si verifica un aumento della temperatura con conseguente desorbimento termico.

E man mano che i ricercatori trovano molecole organiche (COM) più complesse nello spazio e scoprono nuovi dettagli sulla loro formazione, cambia anche la nostra idea dello spazio.

Sebbene lo spazio sia vasto, freddo e buio, le potenziali origini chimiche della vita sembrano essere diffuse. I pianeti e le lune abitabili potrebbero essere estremamente rari – tipo i pianeti come la Terra che sono rimasti abitabili per miliardi di anni – ma quelli che potrebbero diventarlo sembra abbiano gli elementi necessari a portata di mano.

Oph-IRS 48
Rappresentazione artistica del disco di accrescimento di Oph-IRS 48. Credits: ESO/L. Calçada

In viaggio verso i pianeti

C’è ancora molto che gli scienziati non sanno su come queste molecole prebiotiche potrebbero arrivare sui pianeti. Ma se sono così diffuse come sembrano, potrebbero esserci molteplici meccanismi e percorsi di consegna, e siamo solo all’inizio del viaggio di queste complesse molecole che partono dalle nuvole che formano le stelle sino a giungere ai dischi che formano i pianeti e alle comete. 

Si spera che le future osservazioni di IRS 48 consentiranno il rilevamento di altre COM.

L’Extremely Large Telescope (ELT) dell’ESO, attualmente in costruzione, avrà un enorme potere di osservazione e gli astronomi dovrebbero essere in grado di vedere le regioni più interne del disco. È lì che i pianeti rocciosi come la Terra potrebbero formarsi all’interno della linea della neve e l’ELT potrà studiare la chimica in quella regione.

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