Scienziati della NASA scoprono una molecola “molto strana”

Nell’atmosfera di Titano, luna di Saturno, identificata una molecola che non è stata mai rilevata in nessun’altra atmosfera: perché questa scoperta “inaspettata” è importante?

Gli scienziati della NASA hanno identificato una molecola nell’atmosfera di Titano che non è stata mai rilevata in nessun’altra atmosfera. Molti chimici, infatti, avranno a malapena sentito parlare del ciclopropenilidene (C3H2). Gli scienziati sostengono che questa semplice molecola a basa di carbonio possa essere un precursore di composti più complessi che potrebbero formare o alimentare la possibile vita su Titano. I ricercatori hanno trovato il C3H2 utilizzando il telescopio radio Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Hanno notato C3H2, costituito da carbonio e idrogeno, mentre cercavano tra uno spettro di firme di luce uniche raccolte dal telescopio; queste hanno svelato la composizione chimica dell’atmosfera di Titano attraverso l’energia che le sue molecole emettevano o assorbivano. Conor Nixon, scienziato esperto di pianeti del Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, che ha guidato la ricerca di ALMA, ha definito la scoperta come “davvero inaspettata”.

Anche se gli scienziati hanno trovato il ciclopropenilidene in sacche per tutta la galassia, trovarlo in un’atmosfera è stata una sorpresa. Questo perché il C3H2 può reagire facilmente con altre molecole con cui entra in contatto e formare specie diverse. Finora gli astronomi hanno trovato C3H2 solo nelle nuvole di gas e polvere che fluttuano tra i sistemi stellari, in altre parole regioni troppo fredde e diffuse da facilitare molte reazioni chimiche. Ma le atmosfere dense come quella di Titano sono “arnie” dell’attività chimica. Questa è una delle grandi ragioni per le quali gli scienziati sono interessati a questa luna, destinazione della prossima missione Dragonfly della NASA. Il team di Nixon è stato in grade di identificare piccole quantità di ciclopropenilidene su Titano probabilmente perché stava cercando negli alti strati della sua atmosfera, dove ci sono pochi altri gas con cui esso possa interagire.

Gli scienziati non sanno ancora perché il ciclopropenilidene sia emerso nell’atmosfera di Titano ma non in altre atmosfere.

La più grande delle 62 lune di Saturno, Titano è un intrigante mondo che in qualche modo è il più simile alla Terra che abbiamo trovato. A differenza di qualsiasi altra luna nel sistema solare – ce ne sono oltre 200 – Titano ha una spessa atmosfera che è 4 volte più densa di quella della Terra, oltre a nuvole, pioggia, laghi e fiumi e persino un oceano di acqua salata sotto la superficie. L’atmosfera di Titano è composta prevalentemente da azoto, con un po’ di metano. Quando le molecole di metano e azoto si scompongono sotto il bagliore del sole, i loro atomi liberano una complessa rete di chimica organica che ha affascinato gli scienziati e che spinge questa luna in cima alla lista degli obiettivi più importanti nella ricerca della NASA per la vita presente o passata nel sistema solare.

Secondo gli scienziati.

“Stiamo cercando di capire se Titano è abitabile. Quindi vogliamo sapere quali composti dall’atmosfera raggiungono la superficie e poi se il materiale può attraversare la crosta ghiacciata fino all’oceano sottostante. Questo perché crediamo che l’oceano sia il posto in cui ci sono le condizioni abitabili”; afferma Rosaly Lopes, scienziata del Jet Propulsion Laboratory di Pasadena della NASA. I tipi di molecole che potrebbero esserci sulla superficie di Titano potrebbero essere le stesse che hanno formato gli elementi costitutivi della vita sulla Terra. 3,8-2,5 miliardi di anni fa, quando il metano riempiva l’aria della Terra al posto dell’ossigeno, le condizioni potrebbero essere state simili a quelle su Titano oggi, sospettano gli scienziati.

“Pensiamo a Titano come ad un vero laboratorio dove possiamo vedere una chimica simile a quella dell’antica Terra quando la vita stava prendendo piede”, dice Melissa Trainer, astrobiologa del Goddard. Trainer è il vice-ricercatore principale della missione Dragonfly e autrice principale di uno strumento che analizzerà la composizione della superficie di Titano. “Cercheremo molecole più grandi del ciclopropenilidene ma dobbiamo sapere cosa sta succedendo nell’atmosfera. Questo per capire le reazioni chimiche che portano le molecole organiche complesse a formarsi e piovere giù sulla superficie”, aggiunge Trainer.

Anche se il C₃H₂ non è noto per essere utilizzato nelle reazioni biologiche moderne.

Il ciclopropenilidene è una molecola ciclica, un tipo di molecola importante perché forma gli anelli fondamentali per le basi azotate del DNA; la complessa struttura chimica che trasporta il codice genetico della vita, e l’RNA, un altro composto fondamentale per le funzioni della vita. “La loro natura ciclica apre questo ulteriore ramo della chimica che permette di costruire queste molecole biologicamente importanti”, spiega Alexander Thelen, astrobiologo del Goddard. Scienziati come Thelen e Nixon stanno utilizzando telescopi a terra grandi e altamente sensibili. Questo per cercare le molecole di carbonio più semplici correlate alla vita che possono trovare nell’atmosfera di Titano. Considerando che si tratta di una rara scoperta, gli scienziati stanno cercando di imparare ancora di più sul ciclopropenilidene e su come potrebbe interagire con i gas nell’atmosfera di Titano.