L’acqua è stata fondamentale per l’ascesa della vita sulla Terra. Allo stesso tempo è un parametro fondamentale per valutare la possibilità della vita su altri pianeti. Identificare l’origine dell’acqua sulla Terra è la chiave per capire come nascono gli ambienti che favoriscono la vita e quanto è probabile che si trovino altrove.
Un nuovo lavoro, pubblicato su Science (rif.) di un team che include Conel Alexander della Carnegie ha scoperto che gran parte dell’acqua del nostro Sistema Solare probabilmente ha avuto origine come ghiaccio che si è formato nello spazio interstellare. In altre parole l’acqua della Terra è più antica della nostra stella, il Sole.
Dove nasce l’acqua del Sistema Solare ?
L’acqua si trova in tutto il nostro Sistema Solare. Non solo sulla Terra, ma anche su comete e lune ghiacciate e nei bacini ombrosi di Mercurio. Inoltre è stata trovata inclusa in campioni di minerali provenienti dalla Luna e da Marte. Le comete e gli asteroidi in particolare, oggetti primitivi, forniscono una capsula del tempo naturale delle condizioni durante i primi giorni del nostro Sistema Solare. I loro ghiacci raccontano del ghiaccio che circondava il Sole dopo la sua nascita, la cui origine era fino ad ora una domanda senza risposta.
Nella sua giovinezza del Sistema Solare, il Sole era circondato da un disco protoplanetario, la cosiddetta nebulosa solare, da cui sono nati i pianeti. Ai ricercatori non era chiaro se il ghiaccio in questo disco avesse avuto origine dalla nube molecolare interstellare o se quest’acqua interstellare si fosse riformata dalle reazioni chimiche che hanno avuto luogo nell’atmosfera solare.
“Perché questo è importante? Se l’acqua nel primo Sistema Solare è stata ereditata principalmente come ghiaccio dallo spazio interstellare, allora è probabile che ghiacci simili, insieme alla materia organica prebiotica che contengono, siano abbondanti nella maggior parte o in tutti i dischi protoplanetari intorno alla formazione stelle”, ha dichiarato Alexander. “Ma se l’acqua del primo Sistema Solare era in gran parte il risultato di processi chimici locali durante la nascita del Sole, allora è possibile che l’abbondanza di acqua vari considerevolmente nella formazione dei sistemi planetari. Il che avrebbe ovviamente implicazioni per il potenziale per l’emergere della vita altrove.”
I risultati dei modelli computerizzati
Nello studio della storia dei ghiacci del nostro Sistema Solare, il team, guidato da L. Ilsedore Cleeves dell’Università del Michigan, si è concentrato sull’idrogeno e sul suo isotopo più pesante, il deuterio. Gli isotopi sono atomi dello stesso elemento che hanno lo stesso numero di protoni ma un diverso numero di neutroni. La differenza di massa tra gli isotopi si traduce in sottili differenze nel loro comportamento durante le reazioni chimiche.
Il rapporto tra idrogeno e deuterio nelle molecole d’acqua può indicare agli scienziati le condizioni in cui si sono formate le molecole. Il ghiaccio d’acqua interstellare ha un alto rapporto tra deuterio e idrogeno a causa delle temperature molto basse alle quali si forma. Fino ad ora, non era noto quanto di questo arricchimento di deuterio fosse fosse andato perso durante la nascita del Sole. Allo stesso tempo non sapevamo quanto ghiaccio ricco di deuterio fosse presente nel neonato Sistema Solare.
Il team, quindi, ha creato modelli che simulano un disco protoplanetario. Il test ha verificato se si potessero raggiungere i rapporti tra deuterio e idrogeno trovati nei campioni di meteoriti, nell’acqua terrestre e nelle comete. Siccome il Sistema Solare non poteva raggiungere autonomamente il rapporto tra i due elementi, parte dell’acqua sulla Terra ha avuto origine nello spazio interstellare ed più antica del Sole. “Le nostre scoperte mostrano che una frazione significativa dell’acqua del nostro Sistema Solare, è più antica del Sole. Significa che i ghiacci interstellari abbondanti e ricchi di sostanze organiche dovrebbero essere trovati in tutti i giovani sistemi planetari”. dice Alexander.
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