La vita è nata nello spazio?

Da dove provengono le molecole necessarie per la vita?

Possono essere avanzate essenzialmente due teorie, sulle quali sta interrogandosi oggi il mondo scientifico.

Secondo la prima, piccole molecole organiche potrebbero essere apparse per la prima volta sulla Terra e successivamente essersi aggregate in molecole più grandi, quali le proteine e i carbonati.

Una seconda possibilità è che queste molecole abbiano invece avuto origine nello spazio, probabilmente all’interno del nostro sistema solare.

Un nuovo studio, pubblicato questa settimana sul Journal of Chemical Physic, mostra che un certo numero di piccole molecole organiche può formarsi in un ambiente molto freddo e sotto l’azione di radiazioni.

I ricercatori dell’Università di Sherbrooke, in Canada, hanno simulato un ambiente molto simile a quello esistente nello spazio, in cui hanno collocato sottili pellicole ghiacciate, contenenti metano e ossigeno e che hanno poi irradiato con fasci di elettroni.

Quando gli elettroni o altre forme di radiazioni colpiscono questi cosiddetti ‘ghiacci molecolari’, si assiste al verificarsi di reazioni chimiche e alla formazione di nuove molecole.

Gli esperimenti sono stati condotti in condizioni di vuoto, necessari per le tecniche di analisi impiegate, riproducendo in laboratorio le condizioni di vuoto dello spazio esterno.

Le pelllicole congelate contenenti metano e ossigeno utilizzate in questi esperimenti imitano ulteriormente l’ambiente dello spazio, dal momento che sono vari i tipi di ghiaccio – non solo acqua ghiacciata – che si formano intorno ai granelli di polvere nelle nubi molecolari dense e fredde esistenti nel mezzo interstellare.

Questi ambienti ghiacciati sono tipici anche di altri corpi celesti, come comete, asteroidi e lune.

Nello spazio, tutte queste superfici ghiacciate sono soggette a svariate forme di radiazione, spesso in presenza di campi magnetici che accelerano le particelle cariche provenienti dal vento stellare (o solare) che investono i corpi ghiacciati.

Precedenti studi hanno esaminato le reazioni chimiche che potrebbero verificarsi nello spazio sotto l’influenza dei raggi ultravioletti o altri tipi di radiazioni, ma questo studio è il primo che prende in considerazione il ruolo degli elettroni secondari, cioè gli elettroni più interni del guscio atomico; particelle che vengono liberate quando radiazioni ad alta energia, come i raggi X o particelle pesanti, interagiscono con la materia.

Questi elettroni, noti anche come elettroni a bassa energia (o LEE), sono tuttavia ancora abbastanza energici da reagire ulteriormente con le pellicole ghiacciate.

Il team di ricerca ha così scoperto che sulle pellicole ghiacciate sottoposte all’azione dei LEE si forma una varietà di piccole molecole organiche, quali propilene, etano e acetilene.

Quando una miscela congelata di metano e ossigeno è stata irradiata con LEE, è stata trovata la prova diretta della formazione di etanolo.

Prove di evidenza indiretta sono state trovate anche per altre piccole molecole organiche, tra cui metanolo, acido acetico e formaldeide.

Risultati simili all’uso dei LEE, sebbene in percentuali diverse, sono stati ottenuti anche utilizzando raggi X.

A questo punto è lecito e anche opportuno chiedersi se, come è accaduto in laboratorio, gli elementi costitutivi della vita possano essere stati realizzati attraverso reazioni chimiche indotte da elettroni secondari su superfici ghiacciate anche nello spazio, esposto com’è a qualsiasi forma di radiazioni ionizzanti.