La grande coda della cometa McNaught sopra l’oceano Pacifico vista dall’Osservatorio Europeo del Paranal (Cile) nel gennaio 2007. (Crediti: S. Deiries/ESO)

Nell’interrogarsi sull’origine della vita terrestre, Charles Darwin scriveva nel febbraio 1871 all’amico botanico Hooker “…se (ma che grande se!) potessimo immaginare che in un piccolo stagno caldo, pieno di diversi tipi di sali di ammonio e di sali fosforici, in presenza di luce, calore ed elettricità, un derivato proteinico si è potuto formare, pronto a subire delle modifiche più complesse ancora…”. Darwin anticipava l’idea di esperimenti che quasi un secolo dopo avrebbero portato alla scoperta del “brodo primordiale”, una miscela di acqua e amminoacidi, molecole indispensabili alla vita terrestre come lo sono le basi azotate del DNA e RNA e i lipidi delle pareti cellulari. 

Egli non poteva pensare che, 149 anni più tardi, i sali ammoniacali del suo primordiale stagno caldo sarebbero stati trovati in una gelida cometa, la cometa 67P Churyumov-Gerasimenko, in una ricerca pubblicata il mese scorso su Nature Astronomy.

In principio ci fu il disco… così potrebbe iniziare la storia della Terra, riscritta oggi. Insieme agli altri pianeti essa nasceva 4,6 miliardi di anni fa da un’enorme nube di gas e polveri interstellari, che si schiacciava in un disco con al centro il Sole nascente. È a causa di questa forma a disco che i pianeti oggi hanno orbite tutte allineate su un piano, il piano dell’eclittica, ed è per la rotazione del disco che i pianeti oggi orbitano tutti nello stesso senso.  Oggetti grandi come i pianeti hanno trasformato i loro minerali a causa del calore, della pressione e dell’acqua ma tra gli oggetti più piccoli, asteroidi e comete, con dimensioni che vanno da 500 m a 500 km, ce ne sono alcuni le cui sostanze non sono mai state trasformate.

Il nucleo della cometa 67/P Churyumov-Gerasimenko visto dalla sonda Rosetta a 77,8 km di distanza. I raggi diffusi attorno al nucleo sono i getti di gas e polveri generati alla sublimazione dei ghiacci della cometa. (Crediti: ESA/Rosetta/NAVCAM – CC BY-SA

Frammenti di asteroidi attratti dal Sole intercettano talvolta il nostro pianeta, cadendo come meteoriti. Alcuni di essi, come le condriti carbonacee di cui La Lettura ha già parlato nell’edizione del 26 gennaio 2020, mantengono intatti i materiali primordiali del disco. Nelle condriti sono state trovate molecole importanti per la vita come amminoacidi e basi azotate, in varianti anche molto diverse da quelle usate dalle nostre cellule. Le comete invece, frammenti ghiacciati del Sistema Solare scagliati lontano dal disco dal movimento di Giove e Saturno, devono essere studiate a distanza, con sonde spaziali come Rosetta che ha incontrato la cometa 67P. 

Oltre al carbonio, l’azoto è un atomo necessario per costruire molecole biologiche come le basi del DNA e RNA. Molecole contenenti azoto, per esempio l’acido cianidrico (HCN) o l’acido formico (HCOOH) erano state trovate nelle nubi interstellari ma il materiale volatile che forma la chioma delle comete appariva povero di azoto. Si sa che l’azoto si combina facilmente con vari acidi, e a basse temperature come nello spazio o nei ghiacci delle comete forma sali ammoniacali. Questi sali sono difficili da scoprire con osservazioni a distanza, sia perché sono instabili una volta passati allo stato gassoso (sublimazione), sia per la presenza di altre molecole come l’ossidrile (OH) il cui segnale si sovrappone nell’infrarosso. Ma casualmente la sonda Rosetta si è trovata avvolta nel materiale che sublimava dalla cometa e ha trovato tutte le sostanze che possono derivare dalla sublimazione di cinque diversi sali di ammoniaca. Questo è certamente un passo avanti nella comprensione di quanto siano diffuse nello spazio le sostanze necessarie alla nascita della vita.

Un numero enorme di comete è caduto nei primi miliardi di anni di vita della Terra, in un periodo denominato Grande Bombardamento Iniziale, e può aver portato molte sostanze, che unendosi tra loro nei mari primordiali possono aver generato le prime forme di vita terrestri.

Se nelle comete si trovassero sostanze prebiotiche, la cui miscela può generare nell’acqua liquida forme di vita, allora la Terra potrebbe essere non la madre ma la culla della vita, nata con meccanismi che non conosciamo e che non possiamo riprodurre nei laboratori. Ma la presenza di sostanze prebiotiche nelle comete va al di là della ricerca dell’origine della vita sulla Terra. Se molecole come amminoacidi, acidi nucleici e lipidi si trovassero in abbondanza nello spazio interstellare (che grande se!) allora forme di vita anche diverse da quelle terrestri potrebbero essere nate altrove nel Sistema Solare e nell’intera Via Lattea brulicante di miliardi di stelle.