Un team guidato da ricercatori del Massachusetts Institute of Technology negli Stati Uniti ha scoperto grandi molecole contenenti carbonio in una lontana nube interstellare di gas e polvere.
Questo è entusiasmante per quelli di noi che tengono le liste Particelle interstellari conosciute Speriamo di riuscire a capire come è nata la vita nell’universo.
Ma è più di una semplice molecola del gruppo. Il risultato è riportato Oggi sulla rivista scienzeMostra che molecole organiche complesse (con carbonio e idrogeno) probabilmente esistevano nella nube di gas freddo e scuro che ha dato origine al nostro sistema solare.
Inoltre, le molecole rimasero attaccate insieme anche dopo la formazione della Terra. Questo è importante per la nostra comprensione delle prime origini della vita sul nostro pianeta.
È difficile da distruggere e difficile da individuare
La molecola in questione si chiama pirene, che è un idrocarburo policiclico aromatico, o IPA in breve. Il nome dal suono complesso ci dice che queste molecole sono costituite da anelli di atomi di carbonio.
La chimica del carbonio è la spina dorsale della vita sulla Terra. È noto da tempo che gli idrocarburi policiclici aromatici (IPA) sono abbondanti nel mezzo interstellare. Quindi risalta in modo evidente Nelle teorie su come la vita dipendente dal carbonio sia emersa sulla Terra.
Sappiamo che c'è Molti IPA di grandi dimensioni si trovano nello spazio Perché gli astrofisici ne hanno rilevato segni nella luce visibile e infrarossa. Ma non sapevamo quali IPA potessero essere in particolare.
Il pirene è ora il più grande IPA mai scoperto nello spazio, sebbene sia noto come IPA “piccolo” o semplice, poiché contiene 26 atomi. Per molto tempo si è pensato che tali molecole non potessero sopravvivere nell’ambiente estremo di formazione stellare, quando tutto è esposto alle radiazioni dei soli neonati, che distruggono molecole complesse.
In precedenza, infatti, si pensava che molecole contenenti più di due atomi non potessero esistere nello spazio per questo motivo, Fino a quando non furono effettivamente ritrovati. Anche i modelli chimici mostrano che il pirene è molto intenso È difficile da distruggere Formato una volta.
Scienziati dell'anno scorso Hanno riferito di aver trovato grandi quantità di pirene Nei campioni dell'asteroide Ryugu nel nostro sistema solare. Sostenevano che almeno una parte dovesse provenire dalla fredda nube interstellare che ha preceduto il nostro sistema solare.
Allora perché non cercare un'altra bella nuvola interstellare per trovarne qualcuna? Il problema per gli astrofisici è che non abbiamo gli strumenti per rilevare direttamente il pirene, poiché è invisibile ai radiotelescopi.
Utilizzo del tracciamento
La molecola scoperta dal team si chiama 1-cianopirene, che è ciò che chiamiamo “tracciante” del pirene. Si forma dalla reazione del pirene con il cianuro, comune nello spazio interstellare.
I ricercatori hanno utilizzato Telescopio Green Bank nel West Virginia Per osservare la Nube Molecolare del Toro, o TMC-1, nella costellazione del Toro. A differenza del pirene stesso, l'1-cianopirene Possono essere rilevati dai radiotelescopi. Questo perché le molecole di 1-cianopirene agiscono come minuscoli emettitori di onde radio: versioni in miniatura delle stazioni radio terrestri.
Poiché gli scienziati conoscono i rapporti tra 1-cianopirene e pirene, possono quindi stimare la quantità di pirene nella nube interstellare.
La quantità di pirene che trovarono era grande. Ancora più importante, questa scoperta nella nube molecolare del Toro indica che c’è molto pirene nelle fredde e oscure nubi molecolari che formano le stelle e i sistemi solari.
La nascita della vita complessa
Stiamo gradualmente costruendo un quadro di come si è evoluta la vita sulla Terra. Questa immagine ci dice che la vita è venuta dallo spazio, beh, almeno dalla vita organica complessa, pre-biologica Le molecole necessarie per formare la vita lo hanno fatto.
Il fatto che il pirene sia sopravvissuto alle condizioni estreme associate alla nascita delle stelle, come mostrato nelle scoperte di Ryugu, è una parte importante di questa storia.
La vita semplice e unicellulare è apparsa nei reperti fossili della Terra quasi immediatamente (in termini geologici e astronomici) dopo che la superficie del pianeta si è raffreddata abbastanza da non vaporizzare molecole complesse. Questo è successo Più di 3,7 miliardi di anni fa Nella storia della Terra, che dura circa 4,5 miliardi di anni.
Perché gli organismi semplici compaiano così rapidamente nella documentazione fossile, non c'è abbastanza tempo perché la chimica possa iniziare con semplici molecole di due o tre atomi.
La nuova scoperta dell’1-cianopirene nella nube molecolare del Toro mostra che le molecole complesse possono effettivamente sopravvivere alle condizioni estreme della formazione del nostro sistema solare. Di conseguenza, il pirene era disponibile per costituire la spina dorsale della vita basata sul carbonio quando apparve sulla Terra primordiale, circa 3,7 miliardi di anni fa.
Questa scoperta è legata anche ad un'altra importante scoperta dell'ultimo decennio, la prima molecola chirale nel mezzo interstellare, l'ossido di propilene. Abbiamo bisogno di molecole chirali per consentire il successo dell’evoluzione delle forme di vita semplici Sulla superficie della Terra primordiale.
Finora, le nostre teorie secondo cui le molecole dei primi anni di vita sulla Terra provenivano dallo spazio sembrano valide.
Maria CunninghamDocente Onorario, Facoltà di Fisica, Università del Nuovo Galles del Sud Sydney
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