Molecole organiche complesse ghiacciate rilevate attorno a due protostelle

Una nube protostellare (Immagine ESA/Webb, NASA, CSA, W. Rocha et al. (Leiden University))
Una nube protostellare (Immagine ESA/Webb, NASA, CSA, W. Rocha et al. (Leiden University))

Un articolo pubblicato sulla rivista “Astronomy & Astrophysics” riporta la scoperta di varie molecole organiche complesse come l’etanolo tra i materiali ghiacciati che circondano due protostelle. Un team di ricercatori ha usato lo strumento MIRI (Mid-Infrared Instrument) del telescopio spaziale James Webb per identificare composti organici ghiacciati attorno alla protostella di piccola massa NGC 1333 IRAS 2A, o semplicemente IRAS 2A, e della protostella di massa elevata IRAS 23385+6053, o semplicemente IRAS 23385. Varie molecole costituiscono mattoni per forme di vita simili a quelle terrestri che potrebbero “seminare” pianeti ancora in fase di formazione.

Molecole organiche complesse sono già state scoperte in nubi molecolari e in sistemi planetari ancora in fase di formazione. Tuttavia, finora non è stato possibile stabilire se vi siano casi in cui esistono nello spazio sotto forma di ghiaccio. Ciò sarebbe importante per capire se possano avvenire reazioni chimiche complesse in una fase solida sulla superficie di granelli di polveri fredde. Questo nuovo studio suggerisce che ciò sia possibile e che poi queste molecole passino allo stato gassoso in seguito alla loro sublimazione.

Oltre 30 protostelle sono sotto studio con il telescopio spaziale James Webb all’interno del programma JWST Observations of Young protoStars (JOYS+). In particolare, gli strumenti MIRI e Medium Resolution Spectrograph (MRS) sono stati usati con lo scopo di identificare le firme chimiche lasciate nelle emissioni elettromagnetiche provenienti da quelle protostelle dalle molecole presenti nei dischi circumstellari che le circondano. L’articolo pubblicato su “Astronomy & Astrophysics” si concentra in particolare su due di quelle protostelle: IRAS 2A e IRAS 23385.

Il risultato è che nei materiali ghiacciati che circondano le protostelle IRAS 2A e IRAS 23385 sono state trovate molte molecolari organiche, tra le quali alcune complesse come l’etanolo, cioè il comune alcol presente nelle bevande, e una che potrebbe essere acido acetico. Sono state identificate anche molecole più semplici come acido formico, metano e formaldeide. C’è anche anidride solforosa, una molecola che potrebbe essere stata importante nel guidare reazioni metaboliche sulla Terra primordiale.

IRAS 2A è una protostella di piccola massa che potrebbe essere simile al sistema solare primordiale. Se ciò si dimostrasse vero, il disco circumstellare che la circonda si rivelerà essere un disco protoplanetario nel quale si formeranno pianeti. Essi verranno “seminati” dalle molecole presenti nel disco grazie al passaggio di asteroidi e soprattutto comete. Se su almeno un pianeta appariranno le condizioni adatte potrebbero emergere forme di vita simili a quelle terrestri.

La possibilità che molecole organiche, incluse quelle complesse, siano presenti attorno a protostelle o stelle molto giovani è importante. La possibilità che reazioni chimiche avvengano anche a temperature molto basse aumenta le probabilità che si formino ingredienti chiave per la nascita di forme di vita. Le probabilità che queste molecole divengano parte di asteroidi e comete sono considerate maggiori se sono in fase solida.

I ricercatori hanno anche condotto un paragone tra le molecole presenti nei due dischi circumstellari di IRAS 2A e IRAS 23385. Hanno incluso nell’analisi anche il ghiaccio della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, quella visitata dalla sonda spaziale Rosetta dell’ESA durante la sua straordinaria missione, conclusa il 30 settembre 2016.

Questo studio è concentrato su due protostelle e altre informazioni potranno arrivare da studi condotti sfruttando il programma JOYS+. Ciò permetterà di condurre altri confronti riguardanti le molecole organiche presenti in dischi circumstellari e avere un quadro più chiaro dei processi che portano alla loro formazione e alla loro diffusione sui pianeti, con il relativo potenziale nel far emergere forme di vita.

L’immagine in basso (NASA, ESA, CSA, L. Hustak (STScI)) mostra risultati delle analisi spettroscopiche della protostella IRAS 2A e del suo disco circumstellare. Riporta le firme chimiche di acetaldeide, etanolo, metilformato e probabilmente acido acetico, in fase solida.

Risultati delle analisi spettroscopiche della protostella IRAS 2A e del suo disco circumstellare

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