Richard Anslow, ricercatore a Cambridge, su comete e origine della vita: "un’idea piuttosto romantica, ma improbabile"

Un recente studio mette seriamente in discussione la possibilità che le comete possano essere state protagoniste della nascita della vita sulla Terra. Secondo gli studiosi, è un’idea romantica più che una possibilità realistica.

Che le comete trasportino composti organici è verificato, il problema riguarda piuttosto ciò che riescono effettivamente a consegnare alla superficie terrestre.

Le comete, preziosi scrigni di molecole organiche

Le comete sono tra i corpi più antichi del sistema solare. Costituite di ghiaccio, polvere (per questo spesso definite come "palle di neve sporca") e composti chimici del carbonio, si sono formate a partire dalla nube protostellare circa 4.6 miliardi di anni fa.

A motivo della loro età, vecchia tanto quanto quella del Sole, sono generalmente considerate come fossili del Sistema Solare. Nonostante ciò, nel corso della loro vita, a seconda dell’orbita attorno al Sole più o meno eccentrica, la parte esterna delle comete ha potuto subire modifiche fisiche, durante la sublimazione dei ghiacci superficiali prodotta dalla radiazione solare. Ma radiazione solare e raggi cosmici hanno potuto modificare anche la composizione chimica superficiale.

Missioni spaziali come Rosetta, che ha studiato la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, hanno dimostrato che questi corpi contengono addirittura in abbondanza molecole organiche. Molte di queste molecole sono state osservate nei dischi protoplanetari di stelle giovani, ciò suggerendo che le comete, come anche gli asteroidi, abbiano catturato queste molecole dallo stesso ambiente in cui si sono formati.

Il problema che è stato affrontato in un recentissimo studio è che la presenza di tali molecole su una cometa che impatta contro la Terra non garantisce la loro sopravvivenza all’impatto, come anche non è garantito che le condizioni a Terra siano idonee ad una loro successiva fase prebiotica.

Gli impatti troppo violenti: ecco cosa hanno scoperto le simulazioni

Il gruppo di ricerca, guidato dall'astrofisico Richard Anslow dell’Università di Cambridge, ha ricostruito attraverso sofisticati modelli numerici la storia del bombardamento cometario della Terra primordiale.

Hanno realizzato 100.000 simulazioni di impatti cometari, considerando dimensioni, velocità e angoli d'ingresso delle comete nell'atmosfera, insieme alla possibilità che le molecole organiche, l’acido cianidrico (HCN)nello specifico, sopravvivessero alle temperature e alle pressioni sviluppate durante l'impatto.

Mediamente le comete raggiungono la Terra a velocità dell'ordine dei 100.000 chilometri orari liberando una tale energia da poter distruggere gran parte delle molecole trasportate. Da un canto, le comete più piccole e quelle che arrivano con un angolo di inclinazione molto grande si frammentano e si disintegrano ancor prima dell’impatto. D’altro canto, gli impatti più diretti sono spesso troppo energetici per preservare le molecole organiche.

Il risultato è che solo nel 46% di impatti è stato possibile depositare HCN in concentrazioni considerate utili alla chimica prebiotica, tenendo conto anche della limitata disponibilità di terre emerse.

La frequenza degli impatti è stata elevata nei primi 500 milioni di anni per poi diminuire rapidamente nelle epoche successive. Pertanto, se materiale organico è arrivato intatto sulla Terra, ciò deve essere avvenuto nelle epoche più remote. Quindi, si riduce la finestra temporale. Ma non solo.

Perché l’acido cianidrico possa reagire producendo molecole più complesse deve avere una sufficiente concentrazione. Tuttavia, l'acqua presente nell'ambiente circostante (dopo l'impatto) avrebbe potuto diluirlo nel giro di giorni o settimane, riducendo la concentrazione e pregiudicando ulteriori reazioni.

Se non furono le comete, da dove arrivarono gli ingredienti della vita?

Lo studio pubblicato sulla rivista Scientific Reports non esclude completamente che la nascita della vita sulla Terra abbia potuto avere un contributo cometario. Tuttavia, ribadisce che questa idea sia più romantica che realistica.

Possibilità alternativa è che le molecole prebiotiche siano arrivate sempre dallo spazio ma portate dagli asteroidi, molto più frequentemente coinvolti negli impatti con la Terra. Sappiamo oggi che anche le superfici di questi oggetti celesti sono ricche, addirittura di cocktail di composti organici, come nel caso dell’asteroide Bennu.

Un'altra ipotesi è che molti ingredienti della vita si siano formati direttamente sul nostro pianeta, attraverso processi atmosferici, geologici e idrotermali.

E’ interessante anche il confronto con Marte sul quale gli impatti sono avvenuti con minore violenza. Le comete accelerano avvicinandosi al Sole, per cui su Marte, che è più distante rispetto alla Terra, arrivano con minore velocità. Questo aumenta le probabilità per il materiale organico di sopravvivere all’impatto.

Per decenni abbiamo immaginato che gli ingredienti necessari potessero essere arrivati dal cielo, trasportati da corpi celesti sopravvissuti per miliardi di anni. Oggi sappiamo che il loro arrivo non sarebbe stato sufficiente in quanto avrebbero dovuto superare indenni un impatto violentissimo e trovare immediatamente condizioni favorevoli.

Il passaggio fondamentale dagli ingredienti della vita alla comparsa della vita rimane ancora nel mistero.