La materia organica nella nebulosa potrebbe essere la fonte dell'acqua terrestre. Credito:NASA, ESA, e l'Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Gli scienziati hanno scoperto che la materia organica interstellare potrebbe produrre un'abbondante riserva di acqua riscaldandosi, suggerendo che la materia organica potrebbe essere la fonte dell'acqua terrestre.
Rimangono numerosi misteri sul nostro pianeta, inclusa l'origine sfuggente dell'acqua sulla terra. Studi attivi hanno suggerito che l'acqua terrestre fosse stata trasportata da comete ghiacciate o meteoriti contenenti silicati idrati che provenivano dall'esterno della "linea della neve", il confine oltre il quale il ghiaccio può condensarsi a causa delle basse temperature. Studi più recenti, però, hanno fornito osservazioni opposte alla teoria dell'origine delle comete, ancora non riuscendo a suggerire sostituzioni plausibili per la fonte di acqua terrestre. "Fino ad ora, molta meno attenzione è stata dedicata alla materia organica, rispetto a ghiacci e silicati, anche se c'è abbondanza all'interno della linea della neve", afferma lo scienziato planetario Akira Kouchi dell'Università di Hokkaido.
Nell'attuale studio pubblicato in Rapporti scientifici , un gruppo di scienziati guidati da Akira Kouchi dimostra che il riscaldamento della materia organica interstellare ad alta temperatura potrebbe produrre acqua e olio in abbondanza. Ciò suggerisce che l'acqua potrebbe essere prodotta all'interno della linea di neve, senza alcun contributo di comete o meteoriti provenienti dall'esterno del limite delle nevi.
L'analogo della materia organica interstellare produce goccioline d'acqua e olio all'aumentare della temperatura di riscaldamento. A 102 , analogo della materia organica era uniforme. A 350 , si vedevano chiaramente le gocce d'acqua. A 400 , evidentemente veniva prodotto olio nero. Credito:Hideyuki Nakano et al., Rapporti scientifici , 8 maggio 2020
Dopo il riscaldamento a 400 , analogo della materia organica interstellare chiaramente separata in due strati di olio (nero) e acqua (giallastro trasparente) (a:prima del riscaldamento, b:dopo riscaldamento a 400 ℃). Credito:Hideyuki Nakano et al., Rapporti scientifici , 8 maggio 2020
Nuova visione dell'origine dell'acqua sulla terra
Come primo passo, i ricercatori hanno realizzato un analogo della materia organica nelle nuvole molecolari interstellari utilizzando reagenti chimici. Per fare l'analogico, si riferivano a dati analitici di organici interstellari ottenuti irradiando UV su una miscela contenente H 2 Oh, CO, e NH 3 , che imitava il suo processo di sintesi naturale. Quindi, hanno gradualmente riscaldato l'analogo della materia organica da 24 a 400 sotto pressione in una cella a incudine di diamante. Il campione era uniforme fino al 100 , ma è stato separato in due fasi a 200 . A circa 350 , la formazione di goccioline d'acqua diventava evidente e le dimensioni delle goccioline aumentavano con l'aumentare della temperatura. A 400 , oltre alle gocce d'acqua, si produceva olio nero.
Il gruppo ha condotto esperimenti simili con maggiori quantità di materia organica, che dava anche acqua e olio. La loro analisi degli spettri di assorbimento ha rivelato che il componente principale del prodotto acquoso era l'acqua pura. Inoltre, l'analisi chimica del petrolio prodotto ha mostrato caratteristiche simili al tipico petrolio greggio trovato sotto terra.
"I nostri risultati mostrano che la materia organica interstellare all'interno della linea della neve è una potenziale fonte di acqua sulla terra. Inoltre, la formazione di olio abiotico che abbiamo osservato suggerisce fonti di petrolio più estese per la Terra antica di quanto si pensasse in precedenza, " dice Akira Kouchi. "Future analisi della materia organica nei campioni dell'asteroide Ryugu, che l'esploratore di asteroidi del Giappone Hayabusa2 riporterà alla fine dell'anno, dovrebbe far progredire la nostra comprensione dell'origine dell'acqua terrestre."
