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Setting the Stage for Solar System Formation

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Identificare gli ingredienti del brodo primordiale

Il progetto S4F ha cercato di comprendere quanto fosse importante la chimica del sistema solare primordiale per l’eventuale comparsa della vita sulla Terra e ha chiarito su quali altri pianeti potrebbe essere presente la ricetta della vita.

Spazio

Per quanto ne sappiamo, la Terra è l’unico pianeta a ospitare vita. Una migliore comprensione della chimica del sistema solare primordiale potrebbe aiutarci a capire cosa lo rende così speciale e anche dove dovremmo cercare per trovare forme di vita aliene. Il progetto S4F, finanziato dall’UE, ha esaminato stelle in via di sviluppo per ottenere informazioni sulla chimica del sistema solare primordiale. «Lo sfondo generale della ricerca è dato dalle domande: come sorgono i pianeti al di fuori del nostro sistema solare? Su qualcuno di essi potrebbe avere origine la vita?» afferma Jes Jørgensen, coordinatore del progetto. «Possiamo vedere regioni dello spazio ricche di molecole organiche complesse e desideriamo sapere se queste ultime vengono ereditate fino al sistema protoplanetario».

Linee spettrali

Per rispondere a queste domande, il suo gruppo di ricerca presso il Niels Bohr Institute si è rivolto all’Atacama Large Millimeter Array (ALMA) in Cile, un telescopio in grado di vedere le lunghezze d’onda specifiche della luce emessa dalle molecole mentre ruotano e vibrano nello spazio. Sebbene sia costituito per il 90 % da idrogeno, nel mezzo interstellare sono presenti anche carbonio, azoto e ossigeno. «Ogni molecola ha un’impronta univoca che è possibile far corrispondere alle misurazioni provenienti dai laboratori sulla Terra», spiega Jørgensen. «Nella densa regione della nube di gas che collassa in una stella ha luogo una chimica complessa che vede questi elementi depositarsi su grani di polvere e formare specie più complesse». Il gruppo ha utilizzato ALMA per ingrandire e studiare il gas caldo nei pressi delle giovani protostelle, gas che alla fine potrebbe svilupparsi in stelle e pianeti come quelli che si trovano nel nostro sistema solare. Attraverso tali osservazioni, i ricercatori hanno costruito un quadro completo di quali molecole sono presenti in quelle aree. Esse variavano da specie semplici quali l’acqua a molecole organiche con 10-12 atomi che potrebbero essere elementi costitutivi interstellari per molecole rilevanti sotto il profilo biologico. «Possiamo vedere quali molecole sono presenti e in quali quantità, e quindi ottenere informazioni su come si formano», aggiunge Jørgensen.

Capsula del tempo

Il progetto ha ricevuto il sostegno del Consiglio europeo della ricerca. «Questo ci ha permesso di lavorare con grandi set di dati ed è stato davvero grande lo sforzo di squadra per analizzarli e comprenderli», osserva Jørgensen. «Niente di tutto ciò sarebbe stato possibile senza i finanziamenti dell’UE». I dati raccolti da Jørgensen e dal suo gruppo sono stati confrontati con le prove raccolte dalla cometa 67P dalla missione Rosetta dell’ESA. Le comete si comportano come capsule del tempo, consentendo a Jørgensen di vedere quanto simile fosse la chimica del nostro sistema solare primordiale rispetto alle protostelle che ha studiato. «Il grado di eredità è stato davvero sorprendente», osserva. «Si può così dimostrare che la chimica delle prime fasi e l’intero processo fisico hanno un’impronta diretta sul nostro sistema solare». In definitiva, il lavoro dovrebbe consentire ai ricercatori di stimare la chimica degli esopianeti in base al materiale visto nella fase protostellare di sistemi simili. Il gruppo sta ora esaminando un campione più ampio, osservando le stelle in una vasta gamma di ambienti e chiedendosi se il nostro sole si sia formato in isolamento o nell’ambito di un ammasso di stelle. «Tutte queste cose potrebbero influenzare la composizione chimica e potrebbero essere ereditate dal nostro sistema solare e da altri sistemi planetari», afferma Jørgensen.

Parole chiave

S4F, chimica, sistema solare, acqua, carbonio, azoto, protostelle, ALMA, vibrazione, molecole, vita

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