Un gruppo internazionale di astronomi, guidato da Izaskun Jiménez-Serra del Centro di Astrobiologia spagnolo (CAB), ha annunciato una scoperta senza precedenti: nello spazio interstellare è stato scoperto per la prima volta uno zucchero vero e proprio, l'eritruosio, un chetoso a quattro atomi di carbonio noto agli umani come componente dei lamponi e dei prodotti cosmetici per l'abbronzatura. La scoperta è stata pubblicata sulla rivista Nature Astronomy ed è disponibile in preprint su arXiv.org con il numero 2606.03313.
Gli astronomi hanno puntato due radiotelescopi — il telescopio da 40 metri dell'Osservatorio di Yebes (Spagna) e il telescopio IRAM da 30 metri (osservatorio internazionale) — verso la nube molecolare G+0.693-0.027, situata nella Zona Molecolare Centrale della nostra Galassia a circa 26,7 mila anni luce dal Sole. Le osservazioni sono state effettuate tra marzo 2021 e aprile 2024 e hanno coperto oltre 91 GHz nelle bande dei 7 mm, 3 mm e 2 mm. Il team ha rilevato 12 linee spettrali che corrispondevano esattamente allo spettro di laboratorio dell'eritruosio, misurato presso l'Università dei Paesi Baschi. L'affidabilità della scoperta è confermata dalla bassa probabilità di una coincidenza casuale (solo lo 0,2%).
Sembra un fatto curioso, ma è importante? Sì, ed ecco perché. Gli zuccheri sono biomolecole fondamentali necessarie per la vita. Servono come fonte di energia, fanno parte del DNA e dell'RNA, e partecipano ai processi metabolici. La questione di come i zuccheri più semplici siano arrivati sulla Terra primordiale rimane una delle centrali nella ricerca sull'origine della vita.
In precedenza, il ribosio, il glucosio e altri monosaccaridi erano stati scoperti in meteoriti e asteroidi (incluso il suolo dell'asteroide Bennu), indicando una possibile origine esogena. Tuttavia, nello spazio interstellare non era mai stato trovato alcuno zucchero vero e proprio. L'unico composto correlato conosciuto era il glicolaldeide, la più semplice diosa, classificata come idrossi-aldeide, non come vero saccaride.
Il modello classico di formazione di molecole complesse nel cosmo presuppone un assemblaggio graduale: prima si forma una molecola con un atomo di carbonio, poi con due, poi con tre, e così via. Ma con l'eritruosio è stato diverso. I ricercatori, tra cui Jiménez-Serra, hanno proposto una spiegazione inaspettata: l'eritruosio non si forma gradualmente, ma unendo due frammenti a due atomi di carbonio — molecole di glicolaldeide e glicole etilenico — direttamente sulla superficie ghiacciata dei granelli di polvere cosmica. Queste molecole si scontrano, si aggregano sotto l'effetto della radiazione cosmica, e nasce un chetoso a quattro atomi di carbonio.
Calcoli quantomeccanici e modellazione astrochimica computazionale hanno confermato che questo meccanismo funziona a temperature di circa 20-30 K (circa -250 gradi Celsius), tipiche dei granelli di polvere ghiacciata nel centro della Galassia, la regione dove è stata fatta la scoperta.
L'eritruosio si è rivelato almeno 8-17 volte più diffuso degli zuccheri a tre atomi di carbonio gliceraldeide e diidrossiacetone, che nel nube G+0.693-0.027 non sono stati affatto trovati. Ha diverse proprietà uniche:
- Il primo zucchero scoperto nello spazio interstellare
- La seconda molecola chirale nello spazio interstellare (con una struttura asimmetrica, come una mano sinistra e una destra)
- La più grande molecola aciclica (non ciclica) di 14 atomi identificata nello spazio interstellare.
La scoperta ribalta la concezione di come la vita potrebbe essersi originata. I chetosi come l'eritruosio si convertono facilmente in ambiente acquoso in aldosi, in particolare in treosio, che appartiene ai semplici pentosi (zuccheri a cinque atomi di carbonio). Il treosio, a sua volta, è considerato un possibile precursore dell'RNA, una molecola che, secondo molti scienziati, è stata il primo materiale genetico della vita sulla Terra.
I ricercatori ipotizzano il seguente scenario: gli zuccheri si sono formati nella nostra nebulosa protosolare (la nube di gas e polvere da cui si sono formati il Sole e i pianeti), sono poi entrati a far parte di corpi minori — comete e asteroidi — e sono stati trasportati sulla giovane Terra a seguito della pioggia di meteoriti. Secondo i calcoli, durante il Tardo Bombardamento Pesante (circa 4,1-3,8 miliardi di anni fa) potrebbero essere cadute sulla superficie del nostro pianeta da 0,5 a 50 milioni di tonnellate di questo zucchero. Queste enormi quantità di materia organica potrebbero aver contribuito alla formazione di "brodi" prebiotici — bagni chimici in cui sono emerse le prime molecole della vita.
La scoperta dell'eritruosio apre un nuovo fronte nell'astrochimica e nell'astrobiologia. Ora gli scienziati cercheranno attivamente altri zuccheri nelle nubi interstellari e nei dischi protoplanetari — in primis ribosio e desossiribosio, che costituiscono la base dell'attuale DNA e RNA. Questa ricerca potrebbe dimostrare quanto siano universali i processi di formazione delle molecole biologiche chiave nel cosmo.
La scoperta conferma inoltre che molecole prebiotiche complesse non solo nascono, ma sopravvivono anche in condizioni estreme dell'ambiente interstellare — nel gas freddo e rarefatto, sotto bombardamento di raggi cosmici. Ciò significa che tali molecole possono essere diffuse ovunque nella nostra Galassia e oltre. E questo, a sua volta, espande notevolmente la nostra comprensione di quanti mondi nell'Universo potrebbero ospitare una vita simile a quella terrestre.
