Caccia tra le stelle ai mattoni della vita

Con il grande telescopio Alma e la sonda Rosetta gli astronomi tracciano il viaggio del fosforo, elemento essenziale per la vita organica.

 

Per fare il DNA e le cellule ci vuole il fosforo. Questo elemento è quindi fondamentale per la vita e ha giocato un ruolo cruciale quando questa è sbocciata sulla Terra. Resta da capire, ad oggi, come sia arrivato sul nostro pianeta dalle remote e recondite profondità dello spazio.

Per tale scopo gli astronomi hanno scandagliato lo spazio con due strumenti complementari: il telescopio ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array), in Cile, e lo strumento ROSINA a bordo di Rosetta, la sonda spaziale che qualche anno fa ha incontrato la cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko e vi ha fatto atterrare sopra un’altra sonda.

In questo modo hanno ricostruito il viaggio del fosforo, che viene prodotto dalle stelle e trasportato poi dalle comete. “La vita è apparsa sulla Terra circa 4 miliardi di anni fa, ma non conosciamo ancora i processi che l’hanno resa possibile”, afferma Víctor Rivilla, autore principale di un nuovo studio pubblicato sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Grazie ad Alma gli astronomi hanno scandagliato una regione di spazio dove ferve la produzione stellare e hanno osservato che molecole come il monossido di fosforo si formano da stelle mosto massicce. In seguito hanno ripreso i dati inviati da ROSINA, acronimo che sta per Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis, che ha raccolto da 67P/ Churyumov–Gerasimenko per due anni, mentre Rosetta era in orbita intorno alla cometa.

Sapendo ora cosa cercare, il monossido di fosforo, hanno quindi focalizzato l’analisi dei dati su questa molecola. Ed è stata trovata anche sulla cometa.

A quel punto gli astronomi avevano tutti i dati per tracciare il viaggio del fosforo: prodotto dalle stelle, il monossido di fosforo può congelarsi e rimanere intrappolato nei granelli di polvere ghiacciata che rimangono intorno alla nuova stella. Ancor prima che la stella sia completamente formata, i granelli di polvere si uniscono per formare sassolini, rocce e infine comete, che diventano così trasportatori di monossido di fosforo.

“La combinazione dei dati di ALMA e di ROSINA ha rivelato una sorta di filo chimico durante l’intero processo di formazione stellare, in cui il monossido di fosforo svolge il ruolo dominante”, afferma Rivilla, ricercatore presso l’Osservatorio Astrofisico di Arcetri dell’INAF, l’Istituto Nazionale di Astrofisica italiano.

“Il fosforo è essenziale per la vita come la conosciamo”, aggiunge Altwegg. “Dato che le comete hanno probabilmente fornito grandi quantità di composti organici alla Terra, il monossido di fosforo trovato nella cometa 67P potrebbe rafforzare il legame tra le comete e la vita sulla Terra.”

Questo affascinante viaggio ha potuto essere documentato grazie alla collaborazione tra astronomi. “Il rilevamento del monossido di fosforo è stato chiaramente ottenuto grazie a uno scambio interdisciplinare tra telescopi sulla Terra e strumenti nello spazio“, commenta Altwegg.

Leonardo Testi, astronomo dell’ESO e responsabile europeo delle operazioni di ALMA, conclude: “Comprendere le nostre origini cosmiche, tra cui quanto siano comuni le condizioni chimiche favorevoli all’emergenza della vita, è uno dei temi principali dell’astrofisica moderna. Mentre ESO e ALMA si concentrano sulle osservazioni di molecole in giovani sistemi planetari distanti, l’esplorazione diretta dell’inventario chimico all’interno del nostro Sistema Solare è resa possibile dalle missioni ESA, come Rosetta. La sinergia tra le strutture terrestri e spaziali all’avanguardi a livello mondiale, attraverso la collaborazione tra ESO ed ESA, è una risorsa preziosa per i ricercatori europei e consente scoperte rivoluzionarie come quella riportata in questo articolo. “