Alla ricerca delle origini della materia organica negli asteroidi
Gli asteroidi sono piccoli residui rocciosi della formazione del nostro Sistema Solare, avvenuta circa 4,6 miliardi di anni fa. Gran parte di essi, alla deriva nell’orbita intorno al Sole, rimane entro i confini della fascia di asteroidi tra Marte e Giove. Occasionalmente, però, alcuni pezzi raggiungono la superficie della Terra. Una piccola parte di questi è nota come condriti carbonacee e proviene da asteroidi ricchi di carbonio. «Le condriti carbonacee sono meteoriti piuttosto rari: rappresentano meno del 5 % degli oggetti extraterrestri nelle collezioni», spiega Laurent Remusat(si apre in una nuova finestra), ricercatore senior presso il Centro nazionale per la ricerca scientifica(si apre in una nuova finestra) (CNRS) francese. I composti organici nelle condriti carbonacee presentano un’ampia gamma di composizioni isotopiche dell’idrogeno (H) e dell’azoto (N), possibili indizi dell’ambiente in cui si sono formate. L’esatta natura dei processi che hanno dato origine ai composti organici in questi meteoriti è ancora dibattuta. Ulteriori studi potrebbero svelare più dettagli sull’origine e sull’evoluzione della materia organica nel nostro Sistema Solare, nonché della vita sul nostro pianeta, dato che questi composti sono giunti sulla superficie della Terra prebiotica. Nel progetto HYDROMA(si apre in una nuova finestra), finanziato dal Consiglio europeo della ricerca(si apre in una nuova finestra) (CER), Remusat e colleghi hanno studiato l’evoluzione dei rapporti isotopici di H e N in una collezione di condriti carbonacee, allo scopo di decifrare come la loro materia organica sia stata alterata nel tempo. «Valutare l’origine e l’evoluzione della materia organica extraterrestre fornisce informazioni sui componenti che potrebbero aver influenzato l’emergere della vita», afferma Remusat.
Studio degli isotopi nei composti organici extraterrestri
Il progetto di Remusat si è concentrato sullo studio della materia organica extraterrestre in campioni naturali e sperimentali. Il progetto si è avvalso di un’indagine sperimentale innovativa sui processi in atto negli ambienti asteroidali. In particolare, l’équipe ha studiato come la circolazione dei fluidi e la presenza di alcuni minerali possano aver influenzato molecole come gli idrocarburi policiclici aromatici (IPA), le nucleobasi, gli amminoacidi o la materia organica macromolecolare insolubile. «Abbiamo confrontato le conclusioni di questi esperimenti con le misurazioni effettuate in oggetti naturali, sia per comprendere meglio l’impatto della circolazione dei fluidi sugli asteroidi durante i primi milioni di anni del Sistema Solare, sia per determinare se alcune molecole possano aver conservato le loro firme di sintesi», aggiunge Remusat.
Scoperte complesse sulle origini della materia organica
L’équipe ha scoperto che alcune molecole organiche scambiano gli isotopi H più di altre, a seconda della loro struttura molecolare. Alcuni composti aromatici possono perdere la loro firma isotopica anche se non cambiano a livello chimico. Il fatto che le molecole più grandi siano risultate più resistenti all’acqua e conservino meglio la loro firma indica che sono un buon obiettivo di ricerca per identificare l’origine delle molecole organiche. «Un ultimo aspetto, ma non meno importante, è che la presenza di minerali, e in particolare di minerali argillosi, può influenzare l’evoluzione delle molecole organiche», osserva Remusat.
Scavare più a fondo nel ruolo delle argille
Anche se il progetto è terminato, la ricerca su questo tema proseguirà. Il gruppo di ricercatori sta ancora studiando come le argille influiscono sull’organosintesi in condizioni asteroidali, in particolare i legami tra le argille e le molecole organiche in Oued Chebeika 002(si apre in una nuova finestra), un meteorite appena scoperto. Motivato dai risultati del progetto, Remusat ha presentato un’altra proposta di progetto CER, incentrata sull’evoluzione della composizione isotopica posizione-specifica nella materia organica in condizioni geologiche. «L’obiettivo è quello di stabilire un robusto indicatore indiretto isotopico, per distinguere la materia organica abiotica da quella biotica nelle rocce antiche», spiega il ricercatore.
