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Lasciato dall’acqua evaporata, il residuo salato contiene composti mai osservati prima in campioni di asteroidi.
Una nuova analisi dei campioni dell’asteroide Bennu, il primo campione di asteroide della NASA catturato nello spazio e consegnato sulla Terra, rivela che l’acqua evaporata ha lasciato un brodo salmastro in cui sali e minerali hanno permesso agli ingredienti elementari della vita di mescolarsi e creare strutture più complesse.
La scoperta suggerisce che le salamoie extraterrestri hanno fornito un ambiente cruciale per lo sviluppo di composti organici.
In un articolo pubblicato il 29 gennaio sulla rivista Nature, gli scienziati dello Smithsonian’s National Museum of Natural History descrivono una sequenza di minerali evaporati che risalgono alla prima formazione del sistema solare.
L’assortimento di minerali include composti che non sono mai stati osservati in altri campioni extraterrestri.
“Ora sappiamo da Bennu che gli ingredienti grezzi della vita si combinavano in modi davvero interessanti e complessi sul corpo genitore di Bennu”, ha detto Tim McCoy, curatore dei meteoriti del museo e co-autore principale del nuovo articolo.
“Abbiamo scoperto il prossimo passo su un percorso verso la vita”.
L’asteroide genitore di Bennu, che si è formato circa 4,5 miliardi di anni fa, sembra aver ospitato sacche di acqua liquida.
Le nuove scoperte indicano che l’acqua è evaporata e ha lasciato dietro di sé salamoie che assomigliano alle croste salate dei letti dei laghi asciutti sulla Terra.
Una missione storica
Bennu ha a lungo incuriosito i ricercatori grazie alla sua orbita vicina alla Terra e alla sua composizione ricca di carbonio.
Gli scienziati hanno ipotizzato che l’asteroide contenesse tracce di acqua e molecole organiche e hanno teorizzato che asteroidi simili potrebbero aver portato questi materiali su una Terra primordiale.
Nel 2020, la sonda OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification and Security-Regolith Explorer) della NASA ha raccolto campioni da Bennu, diventando la prima missione spaziale statunitense a raccogliere un campione dalla superficie di un asteroide e l’unico campione raccolto da un corpo planetario in quasi 50 anni, dalle missioni Apollo.
Nel settembre 2023, mentre OSIRIS-REx sorvolava la Terra, ha rilasciato una capsula contenente i campioni di Bennu.
Quando la capsula è atterrata nel deserto dello Utah, gli scienziati erano sul posto per recuperarla e proteggere i campioni all’interno dalla contaminazione terrestre.
In totale, OSIRIS-REx ha raccolto circa 120 grammi di materiale, che è circa il peso di una saponetta e il doppio della quantità richiesta dalla missione. I campioni inestimabili sono stati divisi e prestati a ricercatori di tutto il mondo per l’analisi.
Tra questi c’era Sara Russell, mineralogista cosmica presso il Museo di Storia Naturale di Londra e co-autrice principale del nuovo articolo con McCoy.
“È stata una gioia assoluta essere coinvolti in questa straordinaria missione e collaborare con scienziati di tutto il mondo per tentare di rispondere a una delle più grandi domande poste dall’umanità: come è iniziata la vita”, ha detto Russell.
“Insieme abbiamo fatto enormi progressi nella comprensione di come si sono evoluti asteroidi come Bennu e di come potrebbero aver contribuito a rendere la Terra abitabile”.
Una scoperta sorprendente
La NASA ha prestato allo Smithsonian diversi campioni di Bennu (uno dei quali è in mostra).
McCoy e i suoi colleghi hanno analizzato questi campioni utilizzando il microscopio elettronico a scansione all’avanguardia del museo, finanziato in parte attraverso il gruppo di donatori Smithsonian Gem and Mineral Collectors.
Ciò ha permesso ai ricercatori di ispezionare le caratteristiche microscopiche su frammenti di asteroidi di dimensioni inferiori a un micrometro, o 1/100 della larghezza di un capello umano.
Il team è stato sorpreso di trovare tracce di composti di carbonato di sodio contenenti acqua nei campioni di Bennu studiati al museo.
Comunemente noti come carbonato di sodio o con il nome minerale trona, questi composti non sono mai stati osservati direttamente in nessun altro asteroide o meteorite.
Sulla Terra, i carbonati di sodio spesso assomigliano al bicarbonato di sodio e si trovano naturalmente nei laghi evaporati ricchi di sodio, come il lago Searles nel deserto del Mojave.
La sorprendente scoperta del carbonato di sodio spinse McCoy a esaminare i campioni di minerali nella National Mineral Collection del museo che contenevano il composto.
Ha anche contattato i suoi compagni di squadra in tutto il mondo per vedere se avevano osservato qualcosa di degno di nota in altri campioni di Bennu.
Gli scienziati hanno scoperto 11 minerali in totale che probabilmente esistevano in un ambiente simile alla salamoia sul corpo genitore di Bennu.
La salamoia di Bennu differisce dalle salamoie terrestri per la sua composizione minerale. Ad esempio, i campioni di Bennu sono ricchi di fosforo, che è abbondante nei meteoriti e relativamente scarso sulla Terra.
I campioni mancano anche in gran parte di boro, che è un elemento comune nei laghi di soda ipersalina sulla Terra, ma estremamente raro nei meteoriti.
I ricercatori ipotizzano che salamoie simili probabilmente esistano ancora su altri corpi extraterrestri, tra cui il pianeta nano Cerere e la luna ghiacciata di Saturno, Encelado, dove le sonde spaziali hanno rilevato carbonato di sodio.
Queste salamoie probabilmente esistono anche su altri asteroidi e McCoy e i suoi colleghi hanno in programma di riesaminare gli esemplari di meteorite nella collezione del museo.
Mentre alcuni dei sali osservati nella salamoia di Bennu si rompono nell’atmosfera terrestre, questi minerali possono lasciare tracce rivelatrici sui meteoriti che gli scienziati del passato potrebbero aver perso.
Un cammino verso la vita
Sebbene le salamoie di Bennu contengano un’intrigante serie di minerali ed elementi, non è chiaro se l’ambiente locale fosse adatto a trasformare questi ingredienti in strutture organiche altamente complesse.
“Ora sappiamo di avere gli elementi costitutivi di base per muoverci lungo questo percorso verso la vita, ma non sappiamo fino a che punto lungo quel percorso questo ambiente potrebbe permettere alle cose di progredire”, ha detto McCoy.
Un secondo studio, pubblicato in concomitanza sulla rivista Nature Astronomy il 29 gennaio, offre ulteriori approfondimenti sulla composizione di Bennu. Questo articolo descrive più amminoacidi che costruiscono proteine nei campioni di Bennu.
Riporta anche la scoperta delle cinque basi nucleotiche che compongono l’RNA e il DNA. Alcuni di questi composti non sono stati osservati nei meteoriti che cadono sulla Terra.
Gli scienziati senior Danny Glavin e Jason Dworkin del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, sono gli autori principali dell’articolo di Nature Astronomy.
I due nuovi studi sono tra le prime analisi pubblicate dei campioni di Bennu. L’articolo di Nature co-diretto da McCoy e Russell è anche una pietra miliare nell’iniziativa del National Museum of Natural History, Our Unique Planet.
Come partnership di ricerca pubblico-privata, Our Unique Planet indaga ciò che distingue la Terra dai suoi vicini cosmici, esplorando le origini degli oceani e dei continenti del pianeta, nonché il modo in cui i minerali potrebbero essere serviti come modelli per la vita.
McCoy pensa che le nuove scoperte illustrino l’eredità scientifica della missione OSIRIS-REx, poiché i campioni raccolti alimenteranno la ricerca per decenni. I campioni evidenziano anche quanto c’è ancora da imparare su Bennu.
“Questo è il tipo di scoperta che speri di fare in missione”, ha detto McCoy. “Abbiamo trovato qualcosa che non ci aspettavamo, e questa è la migliore ricompensa per qualsiasi tipo di esplorazione”.
