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I ‘mattoni cosmici’ della vita

I ‘mattoni cosmici’ della vita
Alcuni esperimenti in laboratorio mostrano in che modo si formano vicino alle stelle gli elementi chimici che costituiscono la base del carbonio. I risultati su Nature Astronomy

Ricreare in laboratorio gli ingredienti che costituiscono i precursori chimici delle prime forme viventi. Ci è riuscito un gruppo di scienziati al Berkeley National Laboratory, che ha ricostruito tutti i passi che portano alla formazione di molecole complesse di carbonio – la base della vita sulla Terra. Una serie di esperimenti che collega in modo affascinante chimica e astronomia: dall’infinitamente piccolo all’infinitamente grande, grazie alla ‘formula’ in cui stanno scritte le istruzioni per la nascita della vita. Che da oggi ha un elemento nuovo: si tratta del pirene, un idrocarburico policiclico aromatico utilizzato nell’industria, ad esempio, per la produzione di coloranti. Ma che cosa c’entra un composto simile, tossico per l’uomo, con la nascita degli organismi viventi? La risposta, secondo gli scienziati, va cercata nelle stelle: letteralmente.

Gli esperimenti realizzati al Berkeley Lab, pubblicati oggi su Nature Astronomy, hanno infatti ottenuto gli elementi costitutivi della vita ricreando in laboratorio le condizioni simili a quelle che si trovano nei dintorni stellari. “Siamo riusciti a osservare in che modo le prime strutture basate sul carbonio si sono evolute nell’universo – ha detto a Global Science Musahid Ahmed, co-autore dello studio – ed è così che siamo arrivati al pirene: i nostri esperimenti mostrano che gli stessi processi chimici responsabili della nascita del pirene vicino alle stelle possono portare a processi di combustione rilevanti per la nascita della vita.”

La struttura molecolare del pirene è formata da 16 atomi di carbonio e 10 atomi di idrogeno. La famiglia degli idrocarburici policiclici aromatici, a cui il pirene appartiene, costituisce circa il 20% di tutto il carbonio nella nostra Via Lattea. “Per questo riuscire a sintetizzare tali molecole in laboratorio – continua Musahid Ahmed – è così importante: ci permette di osservare in piccolo ciò che avviene a livello cosmico, e soprattutto di individuare i ‘semi’ che hanno portato all’origine della vita sul nostro pianeta.”

Ricostruire artificialmente le condizioni che possiamo trovare attorno agli astri non è stato semplice. Ahmed e colleghi hanno utilizzato lo strumento Advanced Light Source (Als) del Berkeley Lab: una potentissima fonte di luce ultravioletta e a raggi X, che permette appunto di simulare la pressione e la temperatura di ambienti intorno a stelle ricche di carbonio. “Grazie alle radiazioni dell’Als – conclude Ahmed – abbiamo analizzato le molecole formate in questo gas caldissimo, simile a quello che si trova nelle culle stellari. Trovare il pirene tra questi ‘mattoni cosmici’ della vita è stata una bella sorpresa.”

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