09 Mar 2022 Molecole Organiche a Disposizione per Futuri Pianeti
All’interno del disco di gas e polveri circostante la giovane stella Oph-IRS 48, situata a 444 anni luce da noi, un team di astronomi ha individuato per la prima volta una molecola organica contenente nove atomi, la più grande finora identificata in una struttura di questo genere. Dal momento che il disco circumstellare è il luogo in cui si formano nuovi pianeti, la scoperta ha implicazioni importanti per la nostra comprensione dei processi che portano alla costruzione dei mattoni fondamentali della vita nel cosmo.
“Da questi risultati possiamo ottenere maggiori informazioni sull’origine della vita nel nostro pianeta e avere un’idea migliore del potenziale per l’esistenza della vita in altri sistemi planetari”, spiega Nashanty Brunken della Leiden University, Paesi Bassi, a guida dello studio pubblicato su Astronomy & Astrophysics. “È davvero entusiasmante vedere come queste scoperte si collocano in un quadro più ampio”. L’etere dimetilico è una molecole organica, rappresenta l’etere alifatico più semplice e non è raro nel cosmo: è tra le molecole più frequenti tra quelle osservate nelle regioni di formazione stellare. È composto da due atomi di carbonio, sei atomi di idrogeno e uno di ossigeno. Si ritiene che molecole come questa si formino in regioni fredde e ricche di gas e polveri, in cui possono nascere stelle. Molecole semplici, come il monossido di carbonio, si attaccano sulla superficie dei granelli di polvere e formano strati ghiacciati che vanno soggetti a reazioni, per generare molecole via via più complesse.
Queste immagini di ALMA mostrano le regioni del disco circostante Oph-IRS 48 in cui sono state scoperte varie molecole organiche: in arancio la formaldeide, in blu l’etere dimetilico, in verde il metanolo, in viola il monossido di carbonio. La posizione della stella centrale è indicata con una stellina bianca. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/A. Pohl, van der Marel et al., Brunken et al.
Secondo gli astronomi le giovani stelle sono dotate di un disco massiccio, una struttura a ciambella costituita da gas, polveri e granelli, che nel corso del tempo può disperdersi oppure costituire la riserva di materiale da cui si formano corpi rocciosi e planetesimi. La rilevazione di etere dimetilico è avvenuta grazie alla presenza nel disco circostante Oph-IRS 48 di una struttura asimmetrica a forma di mezzaluna in cui si concentrano le particelle di polveri più grandi, probabilmente in conseguenza della presenza di un corpo roccioso in accrescimento tra la mezzaluna e la stella, forse un giovane pianeta che si sta aprendo la strada attraverso il disco. Una “trappola di polveri” nel disco protoplanetario è una regione specifica di aggregazione in cui i granelli di polveri possono riunirsi a formare addensamenti sempre più grandi, che alla fine possono trasformarsi in comete, asteroidi o persino pianeti. Dal momento che questa zona del disco è ricca di ghiacci che contengono molecole complesse, il team si è rivolto a osservazioni dell’Atacama Large Millimeter Submillimeter Array (ALMA) in Cile, per verificare quali molecole fosse possibile individuare.
Quando la radiazione emessa dalla stella raggiunge la “trappola di polveri”, provoca la sublimazione del ghiaccio, un processo che porta al rilascio delle molecole sotto forma di gas. Utilizzando un telescopio sufficientemente potente, è possibile rilevare la firma spettrale delle molecole di gas presenti nella regione. “Ciò che rende questa scoperta ancora più entusiasmante è il fatto di aver capito che queste grandi molecole complesse sono disponibili per alimentare la crescita di pianeti nel disco”, spiega Alice Booth, tra gli autori dello studio. La rilevazione di etere dimetilico suggerisce che molte altre molecole complesse individuate nelle regioni di formazione stellare possano essere presenti anche nei dischi circumstellari, da cui si formano i pianeti. Questi conposti rappresentano i precursori delle molecole prebiotiche come zuccheri e amminoacidi, i mattoni costituenti della vita.
“Siamo incredibilmente soddisfatti del fatto di poter iniziare a seguire l’intero viaggio di queste molecole complesse dalle nubi in cui nascono le stelle fino ai dischi in cui si formano i pianeti, e fino alle comete. Speriamo, grazie a ulteriori osservazioni, di avvicinarci a una migliore comprensione dell’origine delle molecole prebiotiche nel nostro Sistema Solare”, conclude Nienke van der Marel, coautore dello studio. Le molecole organiche nel disco protoplanetario sono in stretta relazione con l’origine della vita sui pianeti. Nel nostro Sistema Solare le comete sono oggetto di particolare attenzione, in quanto sono ricche di chimica organica e si ritiene si siano formate nelle fredde regioni esterne del Sistema primordiale, in cui le molecole rimanevano intrappolate nel ghiaccio. Sondare la composizione chimica dei ghiacci nei dischi protoplanetari è in relazione diretta con lo studio dell’origine delle molecole organiche nelle comete.
Nell’immagine rappresentazione artistica di una giovane stella circondata da un disco protoplanetario
CREDIT NASA/JHUAPL
https://www.eso.org/public/news/eso2205/
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