

Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature Communications” riporta la scoperta di un nuovo metodo per formare nello spazio i composti organici del gruppo degli idrocarburi policiclici aromatici (IPA). Un team di ricercatori del Berkeley National Laboratory ha trovato quello che in gergo viene chiamato pathway, un percorso per arrivare alla formazione di IPA come il naftalene a partire da molecole più semplici. Questi composti sono importanti nella formazione degli amminoacidi, i mattoni che formano le grandi molecole biologiche.

Molecole organiche sono state trovate in abbondanza crescente nello spazio grazie a strumenti sempre più sofisticati e tra esse gli IPA sono risultati comuni al punto che si stima che fino al 20% del carbonio galattico faccia parte di composti di quel tipo. I loro processi di formazione sulla Terra sono ben conosciuti e sono stati studiati anche perché si tratta di composti tossici, in certi casi cancerogeni, ma i loro processi di formazione nello spazio sono stati più difficili da comprendere. Il problema consiste nel fatto che si formano in ambienti difficili da studiare come gli involucri di stelle al carbonio. Gli scienziati del Berkeley National Laboratory sono riusciti nell’impresa partendo da radicali liberi.

L’immagine composita (ESO/L. Calçada; Berkeley Lab, Florida International University, and University of Hawaii at Manoa) mostra una stella al carbonio che scalda un esopianeta e il percorso chimico scoperto in questa ricerca sovrapposto.

Nella verifica sperimentale, è stato usato un micro-reattore chimico riscaldato a temperature che riproducono quelle presente negli involucri attorno alle stelle al carbonio. Un fascio ultravioletto da vuoto sincronizzabile è stato usato per colpire i radicali liberi e uno spettrometro di massa a tempo di volo è stato usato per rilevare i composti che si sono formati e sono stati espulsi dal micro-reattore. La reazione tra il radicale metilico e il radicale aromatico 1-indenile a circa 1.000° Celsius generata da quel fascio di luce ha prodotto il naftalene.

La parte sperimentale di questa ricerca è stata accompagnata da un’analisi al computer delle reazioni chimiche. Essa si aggiunge a studi precedenti in cui i ricercatori avevano già identificato un altro paio di percorsi per la formazione di IPA nello spazio. Ciò significa che è possibile che questi composti organici si formino seguendo percorsi diversi, un fattore che Musahid Ahmed, uno degli autori della ricerca, ha sottolineato come interessante perché è possibile che tutti quei percorsi portino effettivamente alla produzione di IPA nello spazio.

Questo tipo di ricerca ha lo scopo di capire come la vita sulla Terra possa essere nata anche grazie alla formazione di IPA nello spazio che si sono diffusi fino ad arrivare sulla Terra. Tuttavia, i ricercatori hanno anche fatto notare che i metodi utilizzati possono portare progressi anche in studi più ampi riguardanti reazioni chimiche che includono radicali a temperature elevate come ad esempio la chimica e la sintesi dei materiali. In sostanza, studi partiti da astronomia e astrobiologia possono essere d’aiuto anche in altre discipline con applicazioni pratiche.