Gli scienziati sanno da tempo che alcuni ingredienti sono necessari per sostenere la vita, soprattutto acqua e sostanze chimiche organiche chiave come il carbonio. Negli ultimi anni, entrambi gli ingredienti sono stati trovati su asteroidi giganti e altri corpi celesti.

Ma, fino ad ora, nessuno studio ha fornito prove conclusive, sulla base di campioni extraterrestri, per mostrare come e quando la materia organica è stata prodotta sulle rocce che la gravità lancia intorno al nostro sistema solare.

Accanto a un gruppo di scienziati internazionali, la mia squadra ha analizzato alcune delle minuscole particelle prese da una di queste rocce:un asteroide chiamato 25143 Itokawa. Il nostro studio ha scoperto che la materia organica, la materia prima per la vita, è stata prodotta sulla superficie di Itokawa, oltre ad essere consegnato lì tramite impatti di meteoriti e polvere spaziale.

È la prima volta che un gruppo di ricerca ha dimostrato che i prodotti organici sono stati creati in situ su asteroidi, e che questo contenuto organico potrebbe essersi evoluto quando altro materiale organico ha colpito la superficie dell'asteroide nel tempo. Con questa conoscenza, possiamo speculare sull'evoluzione della chimica della superficie terrestre nei miliardi di anni che hanno preceduto la prima scintilla di vita sul nostro pianeta.

Raccolta di campioni

Ogni giorno, tra 50 e 150 meteoriti che pesano più di 10 grammi hanno colpito la superficie terrestre. Queste minuscole rocce potrebbero contenere indizi chimici sul nostro sistema solare, ma non appena entrano nella nostra atmosfera, e specialmente dopo aver colpito la Terra, si contaminano, distorcendo e cancellando gli indizi con cui sono arrivati.

Ecco perché le missioni spaziali hanno deciso di raccogliere campioni direttamente dagli asteroidi e da una cometa, la Luna e Marte:per ispezionare particelle extraterrestri che non sono state contaminate da contaminanti terrestri.

Una di queste missioni è stata lanciata dalla Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) nel 2003. La missione Hayabusa, diretto all'asteroide vicino alla Terra Itokawa, cercato di catturare, immagazzinare e restituire particelle che gli scienziati potrebbero ispezionare per i segni degli ingredienti necessari per sostenere la vita.

Itokawa è stato selezionato per la missione perché la sua orbita l'avrebbe avvicinato alla Terra proprio come la navicella spaziale Hayabusa l'ha intercettata nel 2005, un'impresa che è riuscita nonostante due anni di travagliato volo spaziale perseguitato da eruzioni solari e difficoltà tecniche.

Dopo sei settimane di osservazione remota a 20 chilometri sopra Itokawa, Hayabusa si tuffò sulla superficie dell'asteroide, eseguendo due touchdown viaggiando a oltre 25 chilometri al secondo nello spazio. Questi touchdown in picchiata assomigliavano a come un falco si tuffa per catturare la sua preda. "Hayabusa" è la parola giapponese per falco, sebbene la sua preda in questa missione fosse la polvere di asteroidi.

Polvere alla polvere

Carico stivato in modo sicuro, Hayabusa è tornato sulla Terra nel 2010 con migliaia di preziosi, particelle di polvere non contaminate. Entro il 2012, quelle particelle erano state accuratamente distribuite agli scienziati di tutto il mondo. Molti avevano solo 50 micrometri di diametro, circa la metà del diametro di un capello umano.

L'analisi delle particelle era un lavoro delicato. Potremmo prenderli solo usando la punta di un ago:la particella si attacca all'ago solo per elettricità statica, e una piccola boccata d'aria potrebbe facilmente spazzare via la particella per sempre. Dovevamo anche essere assolutamente sicuri che nessuna particella fosse contaminata dalla contaminazione terrestre mentre le studiavamo.

Finora, analisi organiche sono state effettuate su meno di dieci particelle di Itokawa. Questi studi hanno trovato acqua e materia organica. Eppure in tutti i casi gli autori erano incerti sull'origine certa della materia organica e delle tracce d'acqua che trovavano:entrambe erano tecnicamente indistinguibili da quelle trovate nelle rocce terrestri.

Certezza extraterrestre

La nostra particella era diversa. Soprannominata "Amazon" perché la sua forma ricordava quella del Sudamerica, la nostra particella conteneva anche materia organica, ma questa volta, le sue firme isotopiche lo classificavano come inequivocabilmente extraterrestre.

Abbiamo anche trovato prove che suggeriscono che la materia organica di Amazon provenga da due fonti:endogena (prodotta in situ su Itokawa) ed esogena (prodotta altrove e consegnata alla superficie di Itokawa).

Questo perché abbiamo trovato primitivo, organici non riscaldati in Amazzonia e organici grafitati, che deve essere stato riscaldato a 600°C. Entrambe le sostanze organiche si trovavano a soli 10 micrometri di distanza l'una dall'altra.

È stato interessante scoprire che Itokawa aveva sperimentato temperature così elevate in passato. Significava che Itokawa doveva appartenere a un asteroide molto più grande di almeno 40 chilometri di diametro prima di essere colpito in modo catastrofico e frantumato in frammenti, alcuni dei quali tornarono insieme per formare Itokawa.

La materia organica riscaldata doveva provenire dall'interno molto caldo di un asteroide precedentemente grande, mentre la questione non riscaldata deve essersi depositata su Itokawa in seguito, dagli impatti di meteoriti carboniosi, o dalla polvere spaziale. Lo stesso è accaduto con l'acqua di Itokawa:si è persa nel suo periodo di riscaldamento, e si reidratò dall'acqua esogena dopo che il riscaldamento era diminuito.

Terra Antica

I nostri risultati mostrano chiaramente che Itokawa, e probabilmente molti altri asteroidi nel nostro sistema solare, può evolvere l'acqua e la materia organica in modi diversi, e in condizioni diverse, per eoni di tempi celesti.

Dotato di questa nuova conoscenza, possiamo speculare sull'evoluzione della Terra nel tempo prima che si sviluppasse la vita. Se le rocce celesti possono svilupparsi e persino condividere il loro materiale organico per miliardi di anni, come abbiamo visto con Itokawa, forse il posto speciale della Terra nel nostro cosmo, portando vita intelligente dove altri pianeti non lo fanno, è il risultato di interazioni celesti simili.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.