Scoperto il primo zucchero nello spazio: rafforza l’ipotesi sull’origine extraterrestre della vita

Un team internazionale guidato dal Centro de Astrobiología di Madrid ha identificato per la prima volta uno zucchero nel mezzo interstellare: l’eritrulosio, una molecola chirale formata da quattro atomi di carbonio. È stato rilevato nella nube molecolare G+0.693−0.027, situata a circa 27mila anni luce dalla Terra nei pressi del centro della Via Lattea, confrontando le osservazioni radio dei telescopi Yebes e IRAM con la firma della molecola misurata in laboratorio.

La scoperta, pubblicata su Nature Astronomy, dimostra che zuccheri relativamente complessi possono formarsi nel mezzo interstellare, il materiale da cui nascono stelle e pianeti. Non è una prova dell’esistenza di vita extraterrestre, ma rafforza l’ipotesi che parte delle molecole coinvolte nella chimica prebiotica possa avere origine esogena, cioè non generatasi direttamente sulla Terra primordiale.

Come è stato rilevato il primo zucchero interstellare

Il team internazionale guidato dal Centro de Astrobiología di Madrid è riuscito a rilevare l'eritrulosio utilizzando i dati di due radiotelescopi, quello da 40 metri di diametro dell'Osservatorio di Yebes (Guadalajara) e quello da 30 metri di diametro dell'Istituto di Radioastronomia Millimetrica (IRAM) di Pico Veleta (Granada).

Entrambi sono stati puntati in direzione della nube molecolare G+0.693−0.027, una regione di gas e polveri nei pressi del centro della Via Lattea, a 27mila anni luce dalla Terra, già nota ai ricercatori per via della scoperta di molecole organiche complesse considerate precursori dei "mattoni" della vita.

I ricercatori hanno analizzato le varie frequenze dello spettro radio ottenuto dai due radio telescopi, trovando 12 gruppi di righe, corrispondenti complessivamente a 17 transizioni spettrali (la "firma" caratteristica di un atomo o un composto) compatibili con quelle prodotte dalla molecola di eritrulosio, uno zucchero costituito da quattro atomi di carbonio che sulla Terra si trova naturalmente nei lamponi e che è anche utilizzato nell’industria cosmetica.

Nell'analizzare lo spettro radio, gli studiosi hanno cercato anche la "firma spettrale" di altri zuccheri meno complessi, cioè costituiti da meno atomi di carbonio, come la gliceraldeide e il diidrossiacetone, che essendo più semplici sono considerati i precursori più probabili degli zuccheri terrestri. Nessuno dei due è stato rilevato: dai limiti osservativi risulta che l’eritrulosio sia tra 8 e 17 volte più abbondante rispetto ad analoghi zuccheri a tre atomi di carbonio, che rimangono non rilevabili nelle osservazioni ultrasensibili che sono state condotte.

I dati così ottenuti sono stati inseriti in complessi modelli di chimica quantistica e astrochimica per cercare di rispondere alla domanda su dove provengano questi zuccheri complessi. I modelli indicano che l'eritrulosio si forma in modo efficiente sui granelli di polvere interstellare a partire da aldeidi e alcoli più semplici a due atomi di carbonio e non attraverso l'aggiunta di un atomo di carbonio alla volta come si pensava in passato. L'eritruosio interstellare potrebbe così aver contribuito alla riserva di zuccheri disponibile per i processi metabolici e di replicazione nella Terra primordiale, fondamentali per lo sviluppo successivo di forme di vita più complesse.

L'importanza della scoperta dell'eritrulosio

Gli zuccheri sono molecole essenziali per la vita sulla Terra poiché svolgono numerose funzioni biologiche: fungono da fonte di energia per le cellule, mentre il ribosio e il desossiribosio formano, insieme ai gruppi fosfato, formano l’impalcatura rispettivamente dell’Rna e del Dna. Esperimenti atti a replicare le condizioni della Terra primordiale mostrano come questi composti si sintetizzano in maniera poco efficiente in queste condizioni e a concentrazioni molto basse. Da qui l'ipotesi avanzata dagli scienziati che parte di queste molecole possa essersi formata nel mezzo interstellare per poi giungere sulla Terra attraverso asteroidi o attraverso il materiale primo da cui i pianeti come la Terra si sono formati. Sebbene ribosio, glucosio e altri monosaccaridi sono stati rilevati in campioni di asteroidi, ad esempio l'asteroide Bennu, appartenenti al Sistema Solare, finora non è stato osservato alcuno zucchero nel mezzo interstellare, il mezzo da cui nuove generazioni di stelle e pianeti si formano.

La scoperta dell'eritrulosio fornisce la prima prova osservativa che un vero zucchero può formarsi nel mezzo interstellare e rafforza, senza dimostrarla definitivamente, l’ipotesi che una parte dell’inventario di zuccheri disponibile sulla Terra primordiale abbia avuto un’origine esogena, cioè esterna alla Terra. La scoperta è significativa anche perché l’eritrulosio con 14 atomi è la più grande molecola non ciclica finora identificata nel mezzo interstellare, la prima con quattro atomi di ossigeno e la seconda molecola chirale rilevata nello spazio interstellare.

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