Dalla luce delle stelle alla vita

La vita esiste in una miriade di forme meravigliose, ma se si riduce un organismo alle sue parti più piccole, si tratta sempre della stessa cosa: atomi di carbonio collegati a idrogeno, ossigeno, azoto e altri elementi. Dunque la domanda fondamentale è: come si creano nello spazio le sostanze di base della vita?

Ora gli astronomi possono comprendere meglio come si formino le molecole di base per la costruzione degli elementi chimici necessari alla vita. Grazie ai dati dell’Osservatorio Herschel, gli scienziati hanno scoperto che la luce ultravioletta delle stelle gioca un ruolo chiave nella creazione di queste molecole.

Gli scienziati hanno studiato gli ingredienti della chimica del carbonio presenti nella Nebulosa di Orione, la famosa regione di formazione stellare, mappando quantità, temperatura e movimenti di molecole contenenti carbonio e idrogeno (CH, CH+) e dello ione C+.

“Sulla Terra il Sole è la sorgente che consente la vita nel pianeta. Ora abbiamo appreso che la luce stellare guida la formazione di elementi precursori della chimica necessaria alla vita”, ha detto Patrick Morris, primo autore dello studio.

Negli anni ’40 del secolo scorso CH e CH+ furono due delle prime molecole mai scoperte nello spazio interstellare. Nell’esaminare le nubi molecolari in Orione, composte di gas e polveri, gli scienziati si sono meravigliati nello scoprire che la molecola CH+ emette luce più che assorbirla, indicazione che è più calda del gas circostante. Queste molecole necessitano di una grande quantità di energia per formarsi e sono estremamente reattive, cosicchè possono distruggersi quando interagiscono con l’idrogeno presente nella nube. La loro temperatura elevata e l’alta abbondanza sono pertanto piuttosto misteriose.

Una delle teorie sull’origine degli idrocarburi di base era che si formassero durante eventi in grado di generare molta turbolenza, come esplosioni di supernove o emissioni di materiale da parte di stelle giovani. Le aree delle nubi molecolari in cui è presente molta turbolenza generalmente generano urti, che causano vibrazioni nel materiale circostante. Queste vibrazioni possono strappare via gli elettroni dagli atomi, ionizzandoli. Ma lo studio non ha trovato questo tipo di correlazione nella Nebulosa di Orione.

I dati di Herschel dimostrano che le molecole analizzate si sono formate più probabilmente per la forte emissione ultravioletta di stelle assai giovani nella nebulosa, astri molto più caldi e più massicci del Sole. Quando una molecola assorbe un fotone aumenta la propria energia per poi reagire con altre particelle. Da tempo si sa che la Nebulosa di Orione ha una gran quantità di idrogeno gassoso. Quando la luce ultravioletta delle grandi stelle riscalda le molecole di idrogeno circostanti, si creano le condizioni per la formazione di idrocarburi.

“Questa è la base della chimica del carbonio”, ha detto John Pearson, ricercatore del Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, California. “Se si vuole formare qualcosa di più complesso, è necessario percorrere questo passaggio”.

La scoperta ha notevoli implicazioni per la formazione di idrocarburi anche in galassie diverse dalla nostra. Regioni dense in cui predomina la luce ultravioletta possono giocare un ruolo chiave nella creazione della molecole fondamentali per la vita.

[ Barbara Bubbi ]

http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=6645

Image credit: ESA/NASA/JPL-Caltech