Le particelle di ferro, provenienti da meteoriti o ceneri vulcaniche, potrebbero aver catalizzato le reazioni chimiche che hanno formato i mattoni della vita oltre 4 miliardi di anni fa sulla Terra: lo suggerisce un nuovo studio. Si stima che la più antica prova fossile della vita sulla Terra abbia un’età compresa tra 3,75 e 4,28 miliardi di anni, ma nessuno sa davvero come o quando la vita abbia preso piede sul nostro pianeta. Un modo per trovare una risposta è identificare come si sono formati i mattoni chimici essenziali per la vita, i composti organici che si assemblano in amminoacidi, proteine e infine filamenti di RNA e DNA.
Oliver Trapp, professore di chimica organica all’Università Ludwig Maximilians di Monaco e al Max Planck Institute for Astronomy, si è reso conto che anche un processo utilizzato nell’ingegneria chimica che trasforma il monossido di carbonio e l’idrogeno in idrocarburi (molecole formate da atomi di carbonio e idrogeno), utilizzando particelle metalliche come catalizzatori, potrebbe avere creato gli elementi costitutivi degli idrocarburi della vita sulla Terra. In particolare, Trapp ha rivolto l’attenzione al ferro contenuto nei meteoriti come potenziale catalizzatore.
Il collega di Trapp all’Università Ludwig Maximilians, Dmitry Semenov, ha quindi suggerito che anche le particelle di ferro nella cenere vulcanica avrebbero potuto svolgere quel ruolo. Insieme a Sophia Peters e Rupert Hochleitner, hanno eseguito una serie di esperimenti per testare entrambe le ipotesi.
Si ritiene che l’atmosfera della Terra primordiale fosse un mix nocivo di metano, idrogeno solforato e fino a 200 volte più anidride carbonica di quanto la nostra aria contenga attualmente. Utilizzando particelle di meteoriti di ferro, ferro di meteoriti pietrosi e cenere dell’Etna in Sicilia, gli esperimenti hanno mostrato come il ferro avrebbe potuto agire da catalizzatore per convertire l’anidride carbonica e l’idrogeno nell’atmosfera della Terra primordiale in idrocarburi, tra cui acetaldeide e formaldeide. Questi composti organici sono tra gli elementi costitutivi degli acidi grassi, delle basi azotate del DNA, degli zuccheri e degli amminoacidi.
Inoltre, il team ha testato le reazioni in tutti i tipi di condizioni ambientali, poiché l’ambiente esatto della Terra primordiale è sconosciuto. Deve essere stato necessario un grado significativo di vulcanismo per produrre abbastanza catalizzatori, ma se eccessivo la cenere avrebbe bloccato la luce del giovane Sole, riducendo le temperature sulla Terra. Tutti gli esperimenti richiedevano temperature superiori a 150°C per funzionare in modo efficiente, e la giovane Terra, forse da decine di milioni a 100 milioni di anni dopo la formazione della Luna 4,5 miliardi di anni fa, potrebbe stata ancora molto calda, con oceani in evaporazione sopra magma solidificato di recente.
La Terra è stata anche pesantemente bombardata da meteoriti e asteroidi durante quest’era, la cui prova può essere trovata nella forma in cui hanno lasciato il segno sul nostro vicino, la Luna. Sebbene non sia chiaro se la fonte dominante dei catalizzatori siano stati meteoriti o vulcani, il nuovo modello si unisce ad altri che descrivono anche come potrebbero essersi formati i mattoni della vita. Questi includono reazioni chimiche nei camini idrotermali profondi nel fondo dell’oceano, la formazione di molecole organiche nello Spazio profondo che sono state poi portate sulla Terra da meteoriti e asteroidi, e scariche di fulmini in un’atmosfera ricca di idrocarburi. Tuttavia, potrebbe non essere necessariamente una competizione tra modelli: tutti questi elementi potrebbero essere stati importanti, in una certa misura.
I risultati, pubblicati su Scientific Reports, ampliano la gamma di possibilità su come la vita potrebbe essersi formata sulla Terra, e, forse, aumentano le possibilità che si sia formata anche altrove nell’universo.
