L’origine della vita nelle particelle di meteore e vulcani ?

Chimica: le particelle meteoritiche e vulcaniche potrebbero aver promosso l’origine della vita.

Uno studio pubblicato su Scientific Reports suggerisce che le molecole precursori necessarie per l’origine della vita potrebbero essere state generate da reazioni chimiche promosse da particelle ricche di ferro provenienti da meteore o eruzioni vulcaniche sulla Terra circa 4,4 miliardi di anni fa.

In precedenza, altre ricerche avevano ipotizzato che gli asteroidi, le comete o le reazioni nell’atmosfera e negli oceani primordiali potessero fornire i precursori delle molecole organiche come idrocarburi, aldeidi e alcoli. Si ritiene che queste reazioni siano state innescate da fattori come l’energia dei fulmini, l’attività vulcanica o gli impatti. Tuttavia, a causa della mancanza di dati, non è ancora chiaro quale sia stato il meccanismo predominante per la formazione di questi precursori.

Nello studio condotto da Oliver Trapp e il suo team, è stato esaminato se le particelle di meteorite o di cenere depositate sulle isole vulcaniche avrebbero potuto favorire la conversione dell’anidride carbonica atmosferica nei precursori delle molecole organiche sulla Terra primordiale. Sono state simulate diverse condizioni che si pensa fossero presenti all’epoca, utilizzando un sistema riscaldato e pressurizzato chiamato autoclave, con pressioni tra nove e 45 bar e temperature comprese tra 150 e 300°C. Sono state anche simulate condizioni climatiche umide e secche, aggiungendo idrogeno gassoso o acqua al sistema. Sono state introdotte nel sistema diverse combinazioni di campioni di meteoriti di ferro frantumate, meteoriti pietrose, cenere vulcanica e minerali presenti nella Terra primordiale e in corrispondenza con la crosta terrestre, meteoriti o asteroidi.

I ricercatori hanno scoperto che le particelle ricche di ferro provenienti da meteoriti e cenere vulcanica hanno promosso la conversione dell’anidride carbonica in idrocarburi, aldeidi e alcoli, in una varietà di condizioni atmosferiche e climatiche che si pensa fossero presenti sulla Terra primordiale. Hanno notato che le aldeidi e gli alcoli si sono formati a temperature più basse, mentre gli idrocarburi si sono formati a 300°C. Gli autori suggeriscono che, man mano che l’atmosfera primordiale si raffreddava nel corso del tempo, la produzione di alcoli e aldeidi potrebbe essere aumentata. Questi composti potrebbero quindi aver partecipato ad ulteriori reazioni che hanno portato alla formazione di carboidrati, lipidi, zuccheri, amminoacidi, DNA e RNA. Utilizzando i dati delle reazioni osservate e considerando le condizioni della Terra primordiale secondo studi precedenti, gli autori stimano che il meccanismo proposto potrebbe aver sintetizzato fino a 600.000 tonnellate di precursori organici all’anno nell’intera Terra primordiale.

Gli autori suggeriscono che questo meccanismo potrebbe aver contribuito alle origini della vita sulla Terra, in combinazione con altre reazioni nell’atmosfera e negli oceani della Terra primordiale.

Articolo Scientific Reports: Synthesis of prebiotic organics from CO2 by catalysis with meteoritic and volcanic particles. Sintesi di sostanze organiche prebiotiche da CO2 mediante catalisi con particelle meteoritiche e vulcaniche. DOI 10.1038/s41598-023-33741-8.

Immagine: asteroide Dimorphos, missione Dart, Nasa.