Zuccheri dallo spazio: la ricetta della vita su Bennu

"Tutto questo cambia le cose", dicono gli scienziati: cosa è stato trovato nel campione

Le analisi dei frammenti di Bennu hanno rivelato una chimica ricca. I team riportano molecole organiche semplici e complesse, 14 dei 20 amminoacidi utilizzati nelle proteine terrestri, tutte e cinque le nucleobasi presenti nel DNA e nell'RNA, composti contenenti ammonio e sali che indicano che antichi fluidi salmastri un tempo scorrevano attraverso la roccia. Il nuovo annuncio aggiunge ribosio e glucosio a questo elenco e identifica una serie di minerali evaporitici — carbonati, solfati, cloruri e fosfati ricchi di sodio — che indicano episodi di presenza di acqua liquida e successiva essiccazione.

In termini pratici, gli scienziati descrivono Bennu come una capsula del tempo. La roccia si è formata più di 4,5 miliardi di anni fa e conserva sia la materia organica che la mineralogia in un modo che i meteoriti che cadono sulla Terra non possono fare, poiché tali meteoriti sono spesso contaminati o alterati durante l'ingresso nell'atmosfera e dopo l'atterraggio. Il ritorno controllato del campione di OSIRIS‑REx e l'accurata conservazione basata sull'azoto hanno permesso ai ricercatori di rilevare sali fragili e composti organici volatili che altrimenti sarebbero andati perduti.

Indagini di laboratorio: come gli scienziati analizzano i campioni di asteroidi

L'analisi del materiale asteroidale combina una meticolosa conservazione con una serie di strumenti complementari. I campioni vengono aperti all'interno di camere bianche che escludono la contaminazione terrestre e sono conservati in box ad azoto. Gli scienziati esaminano i singoli grani utilizzando la scansione CT per mappare la struttura interna, la microscopia elettronica per risolvere le texture minerali, la diffrazione di raggi X per identificare le fasi cristalline e la spettrometria di massa — inclusa la gascromatografia e la cromatografia liquida ad alta risoluzione accoppiate ad analizzatori di massa — per identificare l'impronta di molecole organiche e zuccheri.

Le misurazioni isotopiche e i sistemi radiogenici, come il lutezio-afnio o altri orologi isotopici utilizzati su campioni correlati, forniscono informazioni sulla cronologia delle alterazioni e sulle sorgenti degli elementi. I team conducono anche esperimenti controllati per verificare se le molecole rilevate possano essere contaminazioni terrestri; quando sono stati trovati amminoacidi, ribosio o glucosio, i loro rapporti isotopici (rapporti tra isotopi pesanti e leggeri di carbonio, idrogeno e azoto) vengono esaminati per valutarne l'origine extraterrestre.

Poiché alcuni minerali sono molto solubili, studi precedenti sottolineano che questi sali fragili sono stati visibili solo perché i campioni non sono mai stati esposti all'umidità ambientale. Questa catena di custodia protettiva è il motivo per cui gli scienziati possono ora osservare minerali evaporitici che indicano antiche sacche localizzate di salamoia all'interno del corpo genitore di Bennu.

"Tutto questo cambia le cose", dicono gli scienziati: cosa significa per le origini della vita

Il ritrovamento di ribosio, glucosio, nucleobasi, fosfati e una serie di amminoacidi in un singolo asteroide sposta il dibattito su come la Terra abbia ottenuto le materie prime per la vita. Rafforza l'ipotesi che asteroidi e comete abbiano agito come veicoli di consegna per un inventario prebiotico — un kit di strumenti biochimici arrivato su una Terra giovane e martoriata durante la fase di pesante bombardamento, mescolandosi con la nascente chimica planetaria.

Detto questo, gli esperti invitano alla cautela nel passare dalla chimica alla biologia. Nei campioni di Bennu non sono stati trovati organismi viventi e la presenza di ingredienti non equivale all'esecuzione di una ricetta. Diversi ricercatori caratterizzano Bennu come una dispensa piena di componenti piuttosto che come una cucina dove è stata cotta una torta: i composti giusti possono essere presenti, ma la precisa sequenza di passaggi fisici e chimici che producono la vita autosufficiente rimane soggetta a ulteriori vincoli.

La scoperta, tuttavia, riformula il modo in cui gli scienziati pensano alla disponibilità e alla diversità delle molecole prebiotiche nel sistema solare primordiale. Se microambienti salmastri all'interno di asteroidi primitivi hanno potuto concentrare sali, fosfati e sostanze organiche, sarebbero stati promettenti incubatori per una chimica complessa molto prima che la Terra si stabilizzasse in condizioni abitabili.

Il legame con altri ritorni di campioni

Questi risultati di Bennu concordano con le scoperte dei campioni della missione giapponese Hayabusa2 dall'asteroide Ryugu, che hanno rivelato prove del fatto che un tempo l'acqua liquida scorreva attraverso quella roccia, lasciando firme isotopiche che richiedevano un movimento tardivo dei fluidi. Considerati insieme, Bennu e Ryugu mostrano che la chimica acqua-roccia e la sintesi organica non erano uniche di un singolo oggetto: molteplici corpi primitivi hanno conservato alterazioni acquose e sostanze organiche complesse, sebbene ognuno registri storie termiche ed età di esposizione diverse sulle proprie superfici.

Implicazioni per la panspermia e limiti della scoperta

Le questioni sulla panspermia — l'idea che la vita o i suoi mattoni fondamentali siano trasportati tra i mondi — diventano più attuali quando un singolo asteroide trasporta un set così ampio di composti prebiotici. I risultati di Bennu rendono plausibile che la Terra abbia ricevuto un carico chimicamente ricco dallo spazio. Sollevano anche la possibilità che altri mondi abbiano ricevuto consegne simili, influenzando le stime di probabilità per l'emergere della vita in altri sistemi planetari.

Ma anche con una dispensa di molecole, il salto verso una chimica autoreplicante che produca la vita non è banale. Gli esperimenti di laboratorio mostrano che molte reazioni che producono polimeri biologici richiedono input energetici specifici, catalizzatori e ambienti particolari. La chimica di Bennu indica luoghi promettenti — micropozze salate e ricche di ammoniaca — dove tali reazioni potrebbero aver avuto luogo, ma non dimostra che abbiano effettivamente portato alla vita su quell'asteroide.

Perché gli scienziati conservano parte dei campioni per il futuro

Ad oggi è stata analizzata solo una frazione del materiale di Bennu. I team riservano volutamente porzioni della collezione per scienziati e metodi futuri che ancora non esistono. Questa gestione riflette la consapevolezza che la tecnologia analitica migliora rapidamente; le tecniche isotopiche, molecolari e di imaging disponibili tra un decennio potrebbero rispondere a domande a cui la strumentazione attuale non può rispondere.

Cosa dovrebbero trarre i lettori da tutto questo

Il punto centrale è significativo: una roccia extraterrestre contiene molte delle molecole utilizzate dalla vita sulla Terra, incluso lo scheletro di zucchero dell'RNA. Ciò rafforza i modelli in cui gli asteroidi hanno contribuito con la chimica prebiotica essenziale alla Terra primordiale e suggerisce che gli ingredienti per la vita siano diffusi nel sistema solare. Ciò non significa, tuttavia, che la vita abbia avuto origine nello spazio o che abbiamo scoperto organismi alieni. Piuttosto, i campioni di Bennu definiscono meglio le materie prime e gli ambienti disponibili durante gli anni formativi del sistema solare e forniscono agli scienziati di laboratorio nuovo materiale incontaminato per testare come la chimica possa aver fatto il passo verso la biologia.

La scoperta ha conseguenze immediate su dove guarderemo in futuro: missioni verso le comete, ulteriori ritorni di campioni da vari asteroidi e la continua analisi del materiale di Ryugu e Bennu affineranno i modelli di evoluzione chimica planetaria. Per ora, l'asteroide ha offerto una risposta più chiara alla domanda "Quali ingredienti costitutivi della vita sono stati trovati nel campione dell'asteroide?" — e quella risposta è un inventario ricco e inaspettatamente completo.

Fonti

• Nature (articoli di ricerca sulle analisi dell'asteroide Bennu)
• NASA (missione OSIRIS‑REx e conservazione dei campioni)
• Tohoku University (materiale stampa e dichiarazioni dei ricercatori principali)
• Smithsonian Institution (commento su analisi e conservazione dei campioni)
• Natural History Museum, Londra (studi di laboratorio e conservazione)