Da dove provengono i mattoni della vita?

Uno studio dell’Università di Sherbrooke ha identificato la presenza di composti organici prodotti da reazioni chimiche indotte da elettroni in un ambiente simile a quello spaziale

Uno studio canadese si interroga sull'origine dei composti organici

Uno studio canadese si interroga sull'origine dei composti organici

Fulvia Croci 12 dicembre 2017

Da dove provengono le molecole necessarie per la vita? Un nuovo studio condotto dall’Università di Sherbrooke in Canada e pubblicato sul Journal of Chemical Physics ha scoperto che una determinata quantità di piccole molecole organiche possono formarsi in un ambiente freddo con un alta percentuale di radiazioni, simile allo spazio. Per validare la loro teoria, i ricercatori canadesi hanno creato degli ambienti con caratteristiche simili a quelle riscontrabili nello spazio inserendo sottili pellicole di ghiaccio contenenti metano e ossigeno, irradiate da fasci di elettroni. Quando gli elettroni  o altre radiazioni colpiscono i cosiddetti ghiacci molecolari, si verificano reazioni chimiche che portano alla formazione di nuove molecole. Gli scienziati si sono serviti di alcune tra le tecniche più avanzate per lo studio tra cui il desorbimento da elettroni stimolati (Esd), la spettroscopia fotoelettronica a raggi X (Xps) e il desorbimento programmato in temperatura (Tpd).


Gli esperimenti sono stati condotti in condizioni di vuoto che imitano quelle presenti nello spazio. Le pellicole congelate contenenti metano e ossigeno utilizzate in questi test sono anch’esse simili alle condizioni riscontrate nello spazio così coem sono diverse le tipologie  di ghiaccio  che si formano intorno ai granelli di polvere nelle nubi molecolari dense e fredde del mezzo interstellare. Queste particolari condizioni possono essere presenti anche su molti oggetti che popolano il  Sistema Solare come lune, asteroidi o comete. Questi corpi celesti sono bombardati di continuo da diverse forme di radiazioni spesso in presenza di campi magnetici che accelerano le particelle cariche dal vento  solare verso le loro gelide superfici. In passato, altri studi si sono occupati delle reazioni chimiche che potrebbero verificarsi nello spazio basandosi sull'uso di raggi ultravioletti o altri tipi di radiazioni. Quello che differenzia la ricerca canadese dalle altre, è la capacità di  fornire una panoramica dettagliata sul ruolo degli elettroni secondari. Queste particelle vengono prodotte quando radiazioni ad alta energia, come raggi X o particelle pesanti, interagiscono con la materia.


 Noti anche come elettroni a bassa energia o Lee, hanno un'energia suifficiente in grado di provocare altre reazioni chimiche. Lo studio, si è focalizzato su come questi elettroni reagiscano a contatto con la  pellicola ghiacciata, includendo anche gli ioni negativi espulsi e le nuove molecole che si formano ma rimangono incorporate nella pellicola. Durante lo studio il gruppo di ricercatori ha scoperto che una vasta gamma di piccole molecole organiche come il  propilene,  l'etano e l'acetilene sono state prodotte nelle pellicole ghiacciate bombardate con i  Lee. Gli scienziati hanno notato che sia i raggi X sia  gli elettroni Lee, hanno contribuito alla formazione di composti organici, sebbene con tassi diversi. Le conclusioni della ricerca mostrano che è possibile che gli elementi costitutivi della vita si siano formati attraverso le reazioni chimiche indotte da elettroni secondari su superfici ghiacciate esposte a una vasta tipologia di radiazioni ionizzanti presenti nello spazio.

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