Una vitamina indispensabile per la vita potrebbe essersi formata nello spazio

Una vitamina indispensabile per il metabolismo - e quindi per la vita come la conosciamo - potrebbe essersi formata nello spazio, secondo una nuova ricerca della NASA. La vitamina B3, conosciuta anche come niacina o acido nicotinico, è responsabile della produzione della macromolecola NAD, a sua volta impiegata nelle reazioni di ossidazione del metabolismo. Il fatto che possa aver avuto un'origine extra-terrestre avvalora l'ipotesi che la comparsa della vita sulla Terra sia stata favorita dagli impatti di meteoriti e comete.
Il risultato è arrivato analizzando dei meteoriti ricchi di carbonio in cui sono state osservate concentrazioni di B3 da 30 a 600 parti per miliardo. In precedenza, i ricercatori erano riusciti a dimostrare che la vitamina B3 poteva essere prodotta da una molecola organica molto semplice detta piridina in presenza di ghiaccio di anidride carbonica e nelle condizioni dello spazio profondo. Ora, i ricercatori hanno ripetuto gli esperimenti aggiungendo ghiaccio di acqua in quantità realistiche. Il risultato? Anche con l'aggiunta del ghiaccio, la produzione della vitamina risulta possibile in una grande varietà di scenari, in cui l'abbondanza dell'acqua ghiacciata varia fino a dieci volte.

"Abbiamo scoperto che i composti organici nei ghiacci prodotti nei nostri laboratori corrispondono perfettamente a quelli riscontrati nei meteoriti," spiega Karen Smith della NASA. "Questi risultati suggeriscono che questi importanti composti organici osservati nei meteoriti possano essere stati formati da ghiacci molecolari molto più semplici presenti nello spazio. Questa conclusione potrebbe essere rilevante anche per le comete, che contengono grandi quantità di acqua e anidride carbonica in forma solida. Questi esperimenti dimostrano che la vitamina B3 e altri complessi composti organici potrebbero essersi formati nello spazio ed è plausibile che abbiano arricchito la Terra primordiale tramite gli impatti di meteoriti e comete."

Tutto incomincia nelle vaste nubi di gas e polveri prodotte dalle supernove e dai venti delle giganti rosse. Qui, le onde d'urto scatenate dai venti stellari comprimono il materiale della nube fino a farlo collassare sotto la sua stessa gravità, dando vita a una nuova stella. Intorno ad essa, il materiale si appiattisce in un disco formato da piccoli granelli di polveri rivestiti da anidride carbonica, acqua e altri gas. Alimentate dalle radiazioni dello spazio profondo, le prime reazioni chimiche iniziano a sfornare complesse molecole organiche, tra cui, a quanto pare, anche la vitamina B3. I granelli di polvere iniziano ad accumularsi e ad aggregarsi in corpi sempre più grandi, formando asteroidi e comete che, in alcuni casi, andranno a scontrarsi contro i giovani pianeti da poco emersi dal disco protoplanetario, arricchendoli di materiali organici.

"Questo lavoro fa parte di un programma di ricerca molto più ampio nel campo dell'astrobiologia," spiega Perry Gerakines, che ha partecipato agli esperimenti. "Stiamo lavorando per comprendere le origini delle molecole biologicamente importanti e capire come si siano formate attraverso il sistema solare e sulla Terra. Gli esperimenti eseguiti nel nostro laboratorio indicano un importante collegamento tra le complesse molecole organiche nel gelido spazio interstellare e quelle trovate nei meteoriti."

Gli scienziati hanno simulato la superficie di un granello di polvere nello spazio profondo raffreddando una placca di alluminio fino a 253 gradi Celsius sottozero e immergendola in una camera a vuoto. Successivamente, hanno rilasciato una serie di gas contenenti acqua, diossido di carbonio e piridina nella camera, aspettando che si addensassero sulla placca. La placca è poi stata bombardata con protoni a 1 milione di volt prodotti da un acceleratore di particelle, al fine di simulare la radiazione spaziale.

I ricercatori hanno eseguito un'analisi preliminare della composizione dello strato ghiacciato che si era venuto a formare sulla placca sparandole addosso luce infrarossa e cercando di osservare eventuali strutture d'assorbimento che consentissero l'identificazione delle molecole più evidenti. La placca è poi stata portata a temperatura ambiente e il residuo ghiacciato è stato inviato ai laboratori per analisi più approfondite, in cui ad esempio è emersa la presenza di vitamina B3.