Le cucine sono dove creiamo. Dalla briciola al mais sulla pannocchia, succede qui. Se sei come me, a volte hai lasciato un tacchino troppo a lungo nel forno o carbonizzato il pollo alla griglia. Quando la carne viene bruciata, tra gli odori che informano il tuo naso delle cattive notizie ci sono molecole piatte costituite da atomi di carbonio disposti in un modello a nido d'ape chiamato PAH o idrocarburi policiclici aromatici.
I PAH rappresentano circa il 10% del carbonio nell'universo e non si trovano solo nella tua cucina ma anche nello spazio, dove sono stati scoperti nel 1998. Anche le comete e i meteoriti contengono PAH. Dall'illustrazione, puoi vedere che sono costituiti da diversi o molti anelli interconnessi di atomi di carbonio disposti in modi diversi per creare composti diversi. Più anelli, più complessa è la molecola, ma lo schema sottostante è lo stesso per tutti.
Tutta la vita sulla Terra si basa sul carbonio. Una rapida occhiata al corpo umano rivela che il 18,5% di esso è costituito solo da quell'elemento. Perché il carbonio è così cruciale? Perché è in grado di legarsi a se stesso e a una miriade di altri atomi in vari modi per creare molte molecole complesse che consentono agli organismi viventi di svolgere molte funzioni. Gli IPA ricchi di carbonio potrebbero anche essere stati coinvolti nell'evoluzione della vita poiché sono disponibili in molte forme con potenzialmente molte funzioni. Uno di quelli potrebbe essere stato incoraggiare la formazione di RNA (partner del DNA della "molecola di vita").
Nella continua ricerca di come le molecole di carbonio semplici si evolvono in molecole più complesse e quale ruolo potrebbero avere questi composti nell'origine della vita, un team internazionale di ricercatori ha focalizzato la NASA Osservatorio stratosferico per l'astronomia infrarossa (SOFIA) e altri osservatori sugli IPA trovati nel colorato Nebulosa Iris nella costellazione settentrionale di Cefeo il re.
Bavo Croiset dell'Università di Leida nei Paesi Bassi e il team hanno stabilito che quando gli IPA nella nebulosa sono colpiti dalle radiazioni ultraviolette della sua stella centrale, si evolvono in molecole più grandi e complesse. Gli scienziati ipotizzano che la crescita di molecole organiche complesse come gli IPA sia uno dei passi che portano alla nascita della vita.
La forte luce UV proveniente da una stella massiccia appena nata come quella che fa brillare la Nebulosa Iris tenderebbe a scomporre grandi molecole organiche in molecole più piccole, piuttosto che costruirle, secondo la vista attuale. Per testare questa idea, i ricercatori hanno voluto stimare la dimensione delle molecole in varie posizioni rispetto alla stella centrale.
Il team di Croiset ha utilizzato SOFIA per superare la maggior parte del vapore acqueo nell'atmosfera in modo da poter osservare la nebulosa alla luce infrarossa, una forma di luce invisibile ai nostri occhi che rileviamo come calore. Gli strumenti di SOFIA sono sensibili a due lunghezze d'onda infrarosse prodotte da queste particolari molecole, che possono essere utilizzate per stimare le loro dimensioni. Il team ha analizzato le immagini SOFIA in combinazione con i dati precedentemente ottenuti dall'osservatorio spaziale a infrarossi Spitzer, l'Hubble Space Telescope e il Canada-Francia-Hawaii Telescope sulla Big Island delle Hawaii.
L'analisi indica che le dimensioni delle molecole di PAH in questa nebulosa variano in base alla posizione in un modello chiaro. La dimensione media delle molecole nella cavità centrale della nebulosa che circonda la giovane stella è più grande che sulla superficie della nuvola sul bordo esterno della cavità. Hanno anche avuto una sorpresa: le radiazioni della stella hanno determinato una crescita netta del numero di IPA complessi piuttosto che la loro distruzione in pezzi più piccoli.
In un articolo pubblicato in Astronomia e Astrofisica, il team ha concluso che questa variazione dimensionale molecolare è dovuta sia ad alcune delle molecole più piccole che vengono distrutte dal duro campo di radiazione ultravioletta della stella, sia a molecole di medie dimensioni che vengono irradiate in modo da combinarsi in molecole più grandi.
Tanto inizia con le stelle. Non solo creano gli atomi di carbonio alla base della biologia, ma sembra che li guidino anche in forme più complesse. Possiamo davvero ringraziare le nostre stelle fortunate!
