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    Come arrivava il fosforo dal freddo

    Il fosforo potrebbe essersi condensato in asteroidi durante la formazione del Sistema Solare. Gli asteroidi si sarebbero poi spostati verso i pianeti interni, impattandoli e depositando il fosforo. Credito:Osservatorio Gemini/AURA/Lynette Cook.

    Fosforo, che è vitale per la vita ma un po' raro, condensato all'interno di asteroidi nel sistema solare esterno prima di tornare indietro verso il sole, dove una parte è finita sulla Terra, secondo nuove ricerche.

    Il fosforo è uno dei sei elementi principali che compongono il corpo umano, ed è un elemento costitutivo necessario per altri organismi. Però, a differenza dell'idrogeno, ossigeno, carbonio, azoto e calcio, il fosforo è raro. È ancora più scarso nel resto del Sistema Solare.

    Gli astrobiologi stanno monitorando il fosforo, sperando che li porti a segni di altra vita.

    Molti meteoriti contengono fosforo, e sapere come il fosforo viene distribuito attraverso il Sistema Solare potrebbe aiutare gli scienziati a determinare da dove provengono i meteoriti, a seconda della quantità e del tipo di fosforo che contengono.

    "Il fosforo è uno degli elementi chiave della biologia, "dice Matteo Pasek, un astrobiologo e geochimico presso la University of South Florida.

    A differenza degli altri elementi essenziali per la vita, il fosforo si trova principalmente in forma solida, considerando che simili a idrogeno, ossigeno e azoto si trovano spesso come gas. "[Lo studio del fosforo] ci tiene radicati nei campioni di roccia dura reale. A differenza degli altri, non c'è una forma di gas evidente, quindi deve provenire da fonti rocciose, "Pasek dice. "Speriamo di legare questo alla fine alla biologia e alla vita".

    Il suo recente articolo su rivista scientifica Icaro indaga la distribuzione del fosforo gassoso (o "volatile") nel primo Sistema Solare, e cosa questo significhi per l'attuale distribuzione del fosforo.

    Dentro dal bordo

    Si pensa che il fosforo si formi nel cuore delle stelle che esplodono o delle supernove. Nel caso del nostro primo sistema solare, tutto ciò che è vicino al sole è stato vaporizzato, spiega Pasek. Quindi, mentre gli elementi si allontanavano dal sole, si raffreddarono e cominciarono a condensarsi in solidi.

    Anche meteoriti contenenti fosforo potrebbero aver portato l'elemento, che è essenziale per la vita, alla terra. Credito:David A. Aguilar (CfA).

    La domanda dietro la carta era, "Se il fosforo non reagisce per formare un solido a queste alte temperature, allora forse può formare un diverso tipo di solido nelle zone fredde, "dice Pasek.

    La fosfina gassosa (PH 3 ) è la principale fase volatile del fosforo a basse temperature. Due diversi gruppi hanno proposto che la fosfina possa svolgere un ruolo attivo nella chimica del ghiaccio sui bordi esterni del Sistema Solare.

    L'articolo di Pasek mira a determinare quanto velocemente il fosforo reagirebbe con i solidi - "molto veloce", Pasek scherza – e poi quanto tempo ci vorrebbe per rinfrescarsi ed essere attratto di nuovo verso ambienti più caldi. In definitiva, l'obiettivo era determinare la distribuzione delle forme volatili di fosforo, come la fosfina, e come sono stati distribuiti in tutto il Sistema Solare.

    Secondo un modello teorico, che combinava la termodinamica, velocità con cui il fosforo reagisce con i metalli, e modelli di diffusione del gas, La ricerca di Pasek ha scoperto che la maggior parte del fosforo dovrebbe essere in forma solida ovunque nel Sistema Solare, fuori su Saturno. "Il fosforo si è esaurito come volatile in tutto il Sistema Solare in via di sviluppo, e le forme volatili di fosforo sarebbero state minime, anche nelle regioni più fredde della nebulosa solare, "dice il giornale.

    Meteoriti e fosforo

    Il fosforo dovrebbe esistere anche in una forma chiamata schreibersite, che è un minerale contenente nichel, ferro e fosforo, lui dice. "Lo troviamo sempre nei meteoriti, e nelle forme più cometarie. Implica che praticamente tutti i meteoriti che raccogliamo, che hanno una piccola quantità di fosfuro, devono formarsi in questa regione... Questo studio implica che il fosforo per la vita provenga dalla forma solida, piuttosto che fosforo dal ghiaccio."

    Michail Zolotov, un professore di ricerca presso l'Arizona State University specializzato in elementi volatili su altri pianeti, osserva che sia l'abbondanza che le specie di fosforo potrebbero influenzare l'attività biologica.

    Era chiaro da precedenti studi sui meteoriti che il fosforo è principalmente presente nei minerali piuttosto che nei gas. "Modelli precedenti per la condensazione del gas caldo di composizione solare indicavano la formazione di minerali contenenti fosforo osservati nei meteoriti, "dice Zolotov.

    Mentre dice che la carta di Pasek è un "lavoro decente", è controverso che il movimento del gas verso il sole, che non è stato modellato sulla carta, potrebbe essere più veloce della diffusione del gas lontano dal sole. "I dati disponibili sui meteoriti non indicano l'esaurimento del fosforo lontano dal sole... [e questa ipotesi] resta da confermare da dati provenienti da materiali esterni del Sistema Solare come le comete, " lui dice.

    Per Pasek, il prossimo passo in questa ricerca è sperimentare la fosfina in laboratorio, e spostarlo in un regno più pratico. "Prenderemo pezzi di metallo e li esporremo a gas contenenti fosforo e vedremo quanto tempo ci vuole per fare queste rocce, ", dice. Quindi reinserirà quei dati nei suoi modelli.

    Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione dell'Astrobiology Magazine della NASA. Esplora la Terra e oltre su www.astrobio.net.




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