Elettrospray interplanetario

L'agenzia spaziale statunitense sta testando nuove tecnologie per lo studio della polvere interplanetaria che, al pari e forse più dei meteoriti, potrebbe custodire il segreto dell'origine della vita sul pianeta Terra

di Matteo De Giuli

Un particolare dell’elettrospray (a destra) e dello spettrometro di massa (a sinistra) usati nell’esperimento. Crediti: Michael Callahan

Gli elementi chimici di cui siamo fatti, e di cui è fatto tutto ciò che ci circonda, sono arrivati sulla Terra probabilmente per gentile concessione dell’impatto di comete e meteoriti. Alcuni amminoaicidi  necessari a produrre le proteine sono stati rilevati in diversi campioni di rocce spaziali, insieme a elementi organici, basi nucleiche e diversi altri materiali precursori della vita ma creati nello spazio.

I conti, tuttavia, continuano a non tornare.  I meteoriti ricchi di carbonio, per esempio, sono relativamente rari, compongono meno del cinque per cento di meteoriti rinvenuti, e al loro interno le molecole biologicamente rilevanti sono di solito a basse concentrazioni. Alla ricetta della nascita della vita sembrerebbero insomma mancare diversi ingredienti. Secondo alcuni scienziati, però, un apporto significativo dei giusti materiali potrebbe essere arrivato sulla Terra primordiale dalla polvere di asteroidi e comete che il nostro pianeta riceve in continuazione.

“Nonostante le loro piccole dimensioni , queste particelle di polvere interplanetaria potrebbero aver donato le maggiori quantità – e un rifornimento costante – di materiale organico extraterrestre alla Terra primordiale”, spiega Michael Callahan del NASA Goddard Space Flight Center di Greenbelt , nel Maryland. “Purtroppo, a causa delle dimensioni minuscole di questi campioni, gli studi dedicati all’esame della loro composizione organica sono limitati, soprattutto per quanto riguarda le molecole biologicamente rilevanti che possono essere state importanti per l’origine della vita”.

Callahan e il suo team dell’Astrobiology Analytical Laboratory stanno sperimentando una nuova tecnologia che potrebbe permettere l’analisi anche di campioni così piccoli. I ricercatori hanno messo appunto uno strumento di cromatografia liquida capace di lavorare con un campione di 360 microgrammi che ne ordina le molecole conferendo loro una carica per elettronebulizzazione e individuandone le rispettive masse tramite uno spettrometro di massa ad alta risoluzione.

La prima prova della nuova tecnologia è stata fatta con un piccolo campione di un meteorite già ampiamente analizzato con le tecniche standard,  il meteorite Murchison. Quella pubblicata sul Journal of Chromatography A, più che una vera e propria ricerca è quindi uno studio di fattibilità. Che ha avuto un buon esito:  esaminando un minuscolo frammento di questo meteorite già noto, Callahan e colleghi sono giunti agli stessi risultati sulla sua composizione chimica ottenuti tramite campioni 1000 volte più grandi. La nuova tecnica sembrerebbe insomma funzionare. “Queste analisi possono essere molto complesse, quindi ottenere risultati concreti è stata la prima sfida vinta”.

Ora si può iniziare a pensare allo studio delle polveri interstellari. ”Sarebbero particolarmente interessati da analizzare le particelle cometarie dalla missione Stardust”, dice Callahan. Ma le potenzialità di queste nuove tecniche potrebbero non fermarsi qui. Un apparato capace di analizzare campioni così piccoli può tornare utile  nelle missioni spaziali le cui sonde non hanno uno spazio di archiviazione di materiale extraterrestre elevato (e cioè, a oggi, praticamente tutte). ”Questa tecnologia tornerà  estremamente utile anche per la ricerca di amminoacidi e altre molecole nei campioni di ritorno da Marte, e nei materiali presenti nei getti d’acqua delle lune ghiacciate Encelado e Europa”, spiega Daniel Glavin del laboratorio di astrobiologia di Goddard,  co-autore dello studio.

Fonte: Media INAF | Scritto da Matteo De Giuli

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