Esperimenti dimostrano come le molecole organiche si formano nel mezzo interstellare
Negli ultimi anni, molte molecole organiche, alcune delle quali prebiotiche, sono state osservate in diversi ambienti astronomici. Ad esempio, l’acetonitrile CH3CN è stato osservato nella nube molecolare Sag B2 e nel disco protoplanetario attorno la protostella MWC480; la formammide (precursore, ad esempio, di nucleobasi) è stata osservata in alcune galassie e nella protostella SVS13-A (in questo caso insieme ad acetaldeide CH3CHO, metanolo CH3OH e formiato di metile HCOOCH3); l’isocianato di metile è stato osservato nella regione di formazione stellare della Nebulosa di Orione e in alcune comete.
Il processo di formazione di queste molecole organiche in ambienti astronomici così diversi tra loro, ed il modo con cui il mezzo interstellare, le nebulose ed i dischi protoplanetari possano arricchirsi di queste specie chimiche, è ovviamente un argomento di grande interesse per lo studio dello sviluppo della vita nell’Universo. Ad esempio, alcune di queste molecole si possano formare nei ghiacci depositati sui grani di polvere interstellare a seguito di irraggiamento di raggi X. Questo processo è particolarmente interessante dato che le protostelle, stelle giovani che possono formare un sistema planetario, sono in media sorgenti brillanti di raggi X e sono circondate dai dischi protoplanetari, dove i grani di polvere coaugolano formando planetesimali, ossia gli embrioni dei pianeti.
Per studiare la produzione di molecole organiche in ghiacci interstellari irradiati da raggi X, il team di ricercatori guidato dall’astronoma A. Ciaravella (INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo), che conta anche gli astronomi INAF-OAPA Antonio Jiménez-Escobar e Cesare Cecchi-Pestellini, ha condotto degli esperimenti presso il National Synchrotron Radiation Research Center, a Hsinchu (Taiwan), utilizzando l’apparato Interstellar Photo-process System: una camera a ultra-alto vuoto capace di raggiungere una pressione di 1.3 × 10−10 mbar. In questa camera venivano disposti campioni di miscele di ghiaccio H2O:CO:NH3, irradiati da raggi X con energie comprese tra i 250 e 1250 eV, prodotti con lo Spherical Grating Monochromator beamline del National Synchrotron Radiation Research Center (NSRRC, Taiwan). Durante l’esperimento, gli scienziati hanno osservato tramite spettroscopia di massa la formazione di diverse molecole organiche, tra cui isocianato di metile e formammide. Sono state osservate anche altre tracce probabilmente associate a formiato di metile, ossammide e acido N-acetilaspartico. Molte di queste molecole sono prebiotiche, dimostrando che i mattoni fondamentali per la vita possono sintetizzarsi nei ghiacci depositati su grani di polvere interstellare e circumstellare. Lo studio è descritto nell’articolo: “Synthesis of complex organic molecules in soft x-ray irradiated ices“, recentemente pubblicato su The Astrophysical Journal.
La figura (link) mostra lo spettro della miscela di ghiacci usato nell’esperimento, prima e dopo l’irraggiamento con raggi X.
di Mario Giuseppe Guarcello ( segui mguarce)