Sotto la guida dell'astrofisica Kathrin Altwegg, I ricercatori bernesi hanno trovato una spiegazione del motivo per cui in precedenza si poteva tenere conto di pochissimo azoto nella copertura nebulosa delle comete:l'elemento costitutivo della vita si presenta prevalentemente sotto forma di sali di ammonio, il cui verificarsi non poteva essere misurato in precedenza. I sali potrebbero essere un'ulteriore indicazione che gli impatti della cometa potrebbero aver reso possibile la vita sulla Terra in primo luogo.

Più di 30 anni fa, la missione europea della cometa Giotto ha sorvolato la cometa di Halley. Lo spettrometro di massa ionico bernese IMS, guidato dal Prof. em. Hans Balsiger, era a bordo. Una scoperta chiave delle misurazioni effettuate da questo strumento è stata che sembrava esserci una mancanza di azoto nel coma di Halley, la copertura nebulosa di comete che si forma quando una cometa passa vicino al sole. Sebbene l'azoto (N) sia stato scoperto sotto forma di ammoniaca (NH3) e acido cianidrico (HCN), l'incidenza era molto lontana dall'incidenza cosmica attesa. Più di 30 anni dopo, i ricercatori hanno risolto questo mistero grazie a un felice incidente. Questo è il risultato dell'analisi dei dati dello spettrometro di massa bernese ROSINA, che ha raccolto dati sulla cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, chiamato Chury in breve, a bordo della sonda spaziale dell'ESA Rosetta (vedi box info sotto).

Volo rischioso attraverso la nuvola di polvere della cometa Chury

A meno di un mese dalla fine della missione Rosetta, la sonda spaziale si trovava a soli 1,9 km sopra la superficie di Chury mentre volava attraverso una nuvola di polvere proveniente dalla cometa. Ciò ha provocato un impatto diretto della polvere nella sorgente ionica dello spettrometro di massa ROSINA-DFMS (Sensore Orbiter Rosetta per analisi ionica e neutra-Spettrometro di massa a doppia focalizzazione), guidato dall'Università di Berna. Kathrin Altwegg, ricercatore capo su ROSINA e coautore del nuovo studio pubblicato oggi sulla prestigiosa rivista Astronomia della natura , dice:"Questa polvere ha quasi distrutto il nostro strumento e ha confuso il controllo della posizione di Rosetta".

Grazie al volo attraverso la nuvola di polvere, è stato possibile rilevare sulle particelle di polvere sostanze che normalmente rimangono nell'ambiente freddo della cometa e quindi non misurabili. La quantità di particelle, alcuni dei quali non erano mai stati misurati prima su una cometa, era sorprendente. In particolare, l'incidenza dell'ammoniaca, il composto chimico di azoto e idrogeno con la formula NH3, era improvvisamente molte volte più grande. "Ci è venuta l'idea che l'incidenza dell'ammoniaca nei dati ROSINA potesse essere ricondotta alla presenza di sali di ammonio, " spiega Altwegg. "Come un sale, l'ammoniaca ha una temperatura di evaporazione molto più alta del ghiaccio ed è quindi per lo più presente sotto forma di solido nell'ambiente freddo di una cometa. Finora non è stato possibile misurare questi solidi né attraverso il telerilevamento con i telescopi né sul posto".

Il sale di ammonio e il suo ruolo nell'emergere della vita

È stato necessario un ampio lavoro di laboratorio per dimostrare la presenza di questi sali nel ghiaccio cometario. "Il team ROSINA ha trovato tracce di cinque diversi sali di ammonio:cloruro di ammonio, cianuro di ammonio, cianato di ammonio, formiato di ammonio e acetato di ammonio, " dice il chimico del team ROSINA e coautore del presente studio, Dott.ssa Nora Hänni. "Fino ad ora, l'apparente assenza di azoto sulle comete era un mistero. Il nostro studio ora mostra che è molto probabile che l'azoto sia presente sulle comete, vale a dire sotto forma di sali di ammonio, "Hanni continua.

I sali di ammonio scoperti includono diverse molecole importanti dal punto di vista astrobiologico che possono portare allo sviluppo di urea, aminoacidi, adenina e nucleotidi. Kathrin Altwegg afferma:"Questa è sicuramente un'ulteriore indicazione che gli impatti delle comete possono essere collegati all'emergere della vita sulla Terra".