Il meteorite caduto su un vialetto del Gloucestershire nel 2021 conteneva amminoacidi e basi azotate che potrebbero essere precursori degli elementi chimici costitutivi della vita sulla Terra, secondo l’analisi effettuata utilizzando una nuova tecnica di microscopia elettronica.
La sera del 28 febbraio 2021, una brillante palla di fuoco è stata vista sfrecciare nel cielo sopra l'Inghilterra sud-occidentale. Il giorno successivo sono stati recuperati frammenti del meteorite nel villaggio di Winchcombe, nel Gloucestershire, un prezioso tesoro interplanetario proveniente dalla prima caduta di meteorite registrata nel Regno Unito dal 1991.
Ora, l’analisi del meteorite con il microscopio elettronico a trasmissione a scansione (STEM) presso il Centro nazionale di ricerca per la microscopia elettronica avanzata – meglio noto come SuperSTEM – a Daresbury, nel Regno Unito, ha identificato amminoacidi e N-eterocicli. Questi ultimi sono composti contenenti azoto che formano basi azotate semplici. Sebbene nessuno di questi composti faccia direttamente parte della chimica della vita, potrebbero essere precursori di amminoacidi biologicamente rilevanti e delle basi azotate più complesse utilizzate da RNA e DNA.
Gli agenti atmosferici terrestri e la contaminazione biologica possono alterare la composizione chimica di un meteorite, una complicazione che affligge la maggior parte dei meteoriti che non vengono ritrovati fino a giorni, mesi o anni dopo il loro atterraggio. Al contrario, il meteorite Winchcombe è stato recuperato entro 12 ore.
"Il recupero rapido ha sicuramente contribuito a rilevare questi composti", afferma Christian Volmer dell'Istituto di Mineralogia dell'Università di Münster in Germania, che ha condotto lo studio. “La natura incontaminata del meteorite Winchcombe è stata cruciale per il nostro lavoro, perché limita l’effetto dell’alterazione terrestre e i composti contenenti azoto sono molto inclini all’alterazione e alla dissoluzione”.
Microscopia superelettronica
Le concentrazioni di questi composti organici all'interno del meteorite sono basse, ma sono state sufficienti per essere scoperte dal potente microscopio elettronico del SuperSTEM.
Dall'inizio degli anni 2000 la missione di SuperSTEM è stata quella di testare nuove tecnologie e tecniche nel campo dei microscopi elettronici. "Il modo migliore per descriverlo è come 'Skunk Works' per la microscopia elettronica", afferma il direttore di SuperSTEM, Quentin Ramasse dell'Università di Leeds.
I microscopi elettronici funzionano scansionando un bersaglio su scala nanometrica con un fascio di elettroni per creare un'immagine. L'analisi del meteorite Winchcombe ha aggiunto una nuova tecnica non dissimile dalla spettroscopia di assorbimento. Quando gli elettroni colpiscono il meteorite, vengono rallentati o cambiano la lunghezza d'onda in risposta alla composizione del meteorite.
"Vediamo una differenza nel segnale spettroscopico a seconda della molecola specifica", dice Ramasse Mondo della fisica.
Questo metodo di spettroscopia elettronica è molto meno invasivo delle tradizionali tecniche di analisi che si basano sulla separazione chimica, che può danneggiare il prezioso campione.
"Di solito tali composti devono essere estratti dai meteoriti mediante solventi e complesse procedure di estrazione chimica", afferma Vollmer. “Nel nostro lavoro, è stato possibile rilevare questi composti – provvisoriamente – senza utilizzare alcuna separazione o concentrazione chimica, in un microscopio elettronico dedicato”.
Connessione cosmica
Gli amminoacidi e gli N-eterocicli identificati nel meteorite Winchcombe sono simili a quelli presenti in altri meteoriti, fornendo ulteriore supporto alla teoria secondo cui gli elementi costitutivi della vita sulla Terra provenivano dallo spazio. Ramasse spera che lo studio del meteorite Winchcombe possa essere ulteriormente approfondito da SuperSTEM, esplorando i rapporti isotopici per determinare dove e quando il meteorite si è formato nella nebulosa pre-solare che divenne il sistema solare 4.6 miliardi di anni fa.
“Le aree che hanno un rapporto isotopico specifico potrebbero essere più incontaminate e essersi formate prima rispetto alle aree che hanno un rapporto più simile a quello che troviamo oggi sulla Terra”, spiega Ramasse. I rapporti chiave includono quelli tra gli atomi di carbonio-12 e -13 e quelli di azoto-14 e -15.
"Una delle cose che vorremmo fare è cercare quegli hotspot e quei punti freddi dove c'è più azoto-15 o meno azoto-15, e vedere come varia la chimica funzionale e tornare indietro a diversi punti della storia del sistema solare", dice Ramasse.
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E non sono solo meteoriti ciò su cui i ricercatori SuperSTEM sperano di mettere le mani. Siamo sempre più nell'era delle missioni di restituzione dei campioni, con rocce riportate sulla Terra dagli asteroidi dai giapponesi Hayabusa2 missione e quella della NASA OSIRIS-Rex, così come campioni provenienti dalla Luna e persino, con un po' di fortuna, da Marte all'inizio degli anni '2030.
"Siamo stati fortunati a dare un'occhiata a Winchcombe perché è caduto nel Regno Unito e quindi è curato dal Museo di storia naturale [di Londra]", afferma Ramasse. “Ma anche mettere le mani sui campioni di Hayabusa2 e OSIRIS-REx sarebbe molto emozionante”.
I ritrovamenti del meteorite Winchcombe sono descritti in Nature Communications.
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- Fonte: https://physicsworld.com/a/advanced-electron-microscope-finds-uk-meteorite-fall-contains-lifes-chemical-precursors/
