Un tassello dolce per il puzzle della vita: scoperto il primo zucchero nello spazio interstellare

Ciò che rende questa scoperta significativa non è solo l'identità della molecola, ma la sua abbondanza. L'eritrulosio sembra essere almeno otto volte più abbondante degli zuccheri più semplici a tre atomi di carbonio (come il glicolaldeide) nella stessa regione, diventando la specie di zucchero dominante rilevata nello spazio interstellare .

Come è Stato Scoperto

Il team ha utilizzato due dei radiotelescopi più sensibili della Spagna — il Yebes 40 metri e il IRAM 30 metri — per condurre sondaggi spettrali a banda larga ultrasensibili della nube molecolare G+0.693-0.027 .

Ogni molecola ha una firma rotazionale unica, una specie di impronta digitale chimica che appare come linee spettrali specifiche se osservata con un radiotelescopio. I ricercatori hanno confrontato i deboli segnali radio provenienti dalla nube con gli spettri misurati in laboratorio dell'eritrulosio, confermandone la presenza al di là di ogni ragionevole dubbio .

La ricerca è stata possibile grazie a un meticoloso lavoro di laboratorio pubblicato anni prima. Nel 2021, i ricercatori dell'Università dei Paesi Baschi (UPV/EHU) avevano già determinato la struttura molecolare iperprecisa dell'eritrulosio, creando la mappa spettroscopica necessaria per una rilevazione definitiva nello spazio .

Come si Forma uno Zucchero nel Freddo dello Spazio

Lo spazio tra le stelle è incredibilmente freddo e per lo più vuoto. Come fa quindi una molecola di zucchero ad assemblarsi lì?

Il modello principale, supportato da simulazioni chimiche quantistiche, suggerisce che l'eritrulosio si forma sulla superficie di granelli di polvere ghiacciati . Processi energetici — guidati dal bombardamento di raggi cosmici e dalla radiazione ultravioletta — innescano reazioni chimiche tra aldeidi e alcoli più semplici a due atomi di carbonio che aderiscono ai granelli . Una volta formate, le molecole vengono rilasciate nella fase gassosa attraverso lo sputtering, un processo simile alla sabbiatura causata dalle onde d'urto.

La nube G+0.693-0.027 è particolarmente adatta a questo processo. È una regione di collisione tra nubi in corso, che genera potenti shock che staccano le molecole dalle superfici dei granelli, portandole ad abbondanze rilevabili nella fase gassosa . Questa stessa nube ha già prodotto più di 20 prime rilevazioni di molecole interstellari .

Perché Questo è Importante per l'Origine della Vita

La scoperta ha implicazioni immediate per uno dei misteri più profondi della biologia: da dove sono arrivate le prime molecole genetiche?

L'ipotesi più accreditata per l'origine della vita coinvolge un "Mondo a RNA", in cui l'acido ribonucleico (RNA) fungeva sia da deposito di informazioni che da catalizzatore prima che il DNA si evolvesse. Ma l'RNA stesso è estremamente complesso. Alcuni ricercatori propongono che sistemi genetici più semplici abbiano preceduto l'RNA.

L'eritrulosio si inserisce perfettamente in questo quadro. La molecola può subire una conversione chimica in tretoso, lo zucchero a quattro atomi di carbonio che forma la spina dorsale dell'acido tretoso nucleico (TNA) — un potenziale materiale genetico pre-RNA . Poiché l'eritrulosio viene rilevato con un'abbondanza così elevata nella stessa nube che ha già prodotto molti altri precursori dell'RNA (tra cui idrossilammina, glicolamide e acido carbonico), la scoperta dimostra che la natura può produrre i mattoni per sistemi genetici alternativi senza alcun intervento biologico .

Consegnare gli Ingredienti della Vita alla Terra Primitiva

La scoperta rafforza anche un'ipotesi a lungo dibattuta su come la Terra abbia ottenuto il suo inventario prebiotico. Molecole organiche complesse, inclusi gli zuccheri necessari per i precursori genetici, sembrano essere già state presenti nel materiale che ha formato il nostro Sistema Solare .

Durante il Grande Bombardamento Tardivo — un periodo compreso tra circa 4,1 e 3,8 miliardi di anni fa, quando comete, asteroidi e meteoriti colpirono i pianeti interni — queste molecole potrebbero essere state consegnate intatte alla Terra primordiale, fornendo una scorta già pronta di ingredienti prebiotici . La rilevazione di un vero zucchero nello spazio interstellare rende questa ipotesi di consegna significativamente più plausibile.

In Sintesi

La rilevazione dell'eritrulosio non prova che la vita esista altrove nell'universo. Ma dimostra che una delle più importanti classi di molecole biologiche — i veri zuccheri — può formarsi naturalmente e in abbondanza nello spazio interstellare. La stessa chimica che oggi avviene nella nube molecolare G+0.693-0.027 è probabilmente avvenuta 4,6 miliardi di anni fa nella nube che ha dato vita al nostro Sole e ai suoi pianeti. Gli zuccheri c'erano fin dall'inizio.