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lunedì 16 giugno 2008

FIGLI DELLE STELLE 4

Tracce di DNA, l' ''alfabeto della vita", sono state trovate in un frammento di un meteorite caduto in Australia nel 1969. La scoperta, pubblicata da Earth and Planetary Science, confermerebbe l'origine extraterrestre della vita sulla Terra.

I ricercatori dell'Imperial College di Londra che studiano i frammenti del meteorite Murchison, al cui interno erano già stati trovati alcuni amminoacidi, hanno scoperto due molecole di carbonio, l'uracile e la xantina, in pratica due basi azotate, componenti importanti del materiale genetico primitivo poiché essenziali per la creazione di acidi nucleici come l'RNA e il DNA. Si tratta della più clamorosa conferma della teoria della Panspermia, secondo cui la vita sulla Terra è di origine extraterrestre.

Secondo Zita Martins, del Department of Earth Science and Engineering dell'Imperial College, “la vita primitiva terrestre può avere adottato basi nucleiche cadute sul pianeta insieme a meteoriti per usarle nella codifica genetica". I ricercatori dicono di essere certi che le molecole provengano dallo spazio in quanto non hanno trovato alcuna traccia di possibili contaminazioni avvenute quando il meteorite è piombato sul suolo terrestre. Inoltre, la pioggia di meteoriti era un fatto molto comune miliardi di anni fa: "Tra i 3.8 e 4.5 miliardi di anni fa, molte rocce simili al meteorite di Murchison sono piovute sulla Terra, proprio nel periodo in cui si ritiene si sia formata la vita primitiva", dice il comunicato stampa rilasciato dall'Imperial College.

Per giungere a questa strabiliante conclusione, Martins e colleghi hanno studiato la massa delle due molecole isolate dal meteorite analizzando due differenti isotopi del carbonio, il carbonio-12, più leggero, che si trova sulla Terra in grandi quantità, e il carbonio-13, più comune nelle nuvole di gas interstellare. Essendo quest'ultimo insolitamente abbondante nelle due molecole, è molto probabile che il materiale organico si sia formato nel meteorite prima della sua caduta sulla Terra.

Secondo Mark Sephton, sempre del Department of Earth Science and Engineering, "dato che i meteoriti sono i resti di materiali che hanno formato il sistema solare, le componenti chiave della vita, come le basi nucleiche, potrebbero essere abbondantemente diffuse nel cosmo".

(Articolo di iferimento: “Extraterrestrial nucleobases in the Murchison meteorite”, Earth and Planetary Science Letters, 15 June 2008)
COSE DA UN ALTRO MONDO

THE THING FROM ANOTHER WORLD Christian Nyby / Howard Hawks, USA, 1951, tratto dal racconto "Who Goes There?" di John W. Campbell Jr. Gli uomini di una stazione scientifico-militare americana nel Polo Nord rinvengono un disco volante ed accanto un essere extraterrestre imprigionati nel ghiaccio.

Alla fine del 2003, erano oltre 22.000 le meteoriti ritrovate sulla Terra, di cui 30 riconosciute come provenienti da Marte. Le "condriti carbonacee", le più complesse di tutte le meteoriti, sono rare, primitive e contengono composti organici. Ma soprattutto contegono minerali levigati dall'acqua, il che significa che c'era dell'acqua in movimento al loro interno. Tra i più noti vi sono:

il meteorite Allende, caduto in Messico l'8 febbraio 1969. Le analisi hanno rilevato la presenza di amminoacidi. Le analisi radiometriche indicano un’età di 4,6 miliardi di anni, un’epoca precedente la formazione del nostro Sistema Solare;

il meteorite Murchison, caduto in Australia nel settembre del 1969, ritenuto essere di origine cometaria per il suo elevato contenuto di acqua (12%). Al suo interno sono stati identificati fino ad oggi ben 92 amminoacidi, di cui 19 riscontrabili anche negli organismi viventi terrestri;

il meteorite Zag, caduto in Marocco nell’agosto del 1998, in cui è stata rilevata la presenza di minuscole gocce d’acqua allo stato liquido in granuli costituiti da comuni cristalli di sale. L’età del meteorite è stata stabilita intorno ai 4,5 miliardi di anni, superiore a quella dei più antichi minerali conosciuti nel nostro sistema solare, il che esclude l'eventualità di possibili contaminazioni terrestri. Alcuni ricercatori hanno avanzato l’ipotesi che il corpo progenitore del meteorite in epoca primordiale sia stato colpito da una cometa i cui ghiacci avrebbero formato piccole sacche di acqua in salamoia;

il meteorite Tagish, caduto nell'omonimo lago in Canada il 18 gennaio 2000, come testimoniato dagli abitanti dello Yukon meridionale che hanno visto una sfera infuocata offuscare il Sole. Essendo stato captato dai satelliti americani, si è potuti risalire al suo preciso luogo di nascita: la fascia di asteroidi fra Marte e Giove, ben conosciuta dagli astrofisici. La sua età è stata stimata intorno ai cinque miliardi di anni, che riporta alla presunta epoca della formazione dei pianeti. A tuttoggi è considerato il più antico corpo celeste rinvenuto sulla Terra. Rispetto ai suoi predecessori, le analisi hanno mostrato la quasi assenza di amminoacidi.

LIFE FROM MARS

X-FILES: FIGHT THE FUTURE Rob Bowman, USA, 1998. Quattro bambini scoprono una caverna preistorica nel nord del Texas liberando un misterioso organismo alieno che si impadronisce di corpi umani. Mulder e Scully arriveranno ad un passo dal dimostrarne la natura extra-terrestre.

Nel 1996, la notizia del ritrovamento di batteri fossili all’interno del meteorite marziano ALH84001, piovuto sulla Terra circa 12.000 anni fa e rinvenuto nel 1984 sulle “Alien Hills” antartiche, aveva infiammato il dibattito esobiologico sulle origini della vita. Il 16 agosto, un gruppo di ricercatori guidati da David S. McKay, della NASA, e Everett K. Gibson Jr, del Johnson Space Center, aveva pubblicato sulla rivista Science la scoperta di lunghe catene di cristalli di magnetite (Fe2O4), minerali composti da ferro e ossigeno, molto simili a quelle prodotte da batteri “magnetotattici” terrestri. Un particolare tipo di batteri, scoperti nel 1975, dotati di una vera e propria bussola magnetica -piccole catene di dieci o venti cristalli di magnetite, i "magnetosomi" - usati per orientarsi con il campo magnetico del Pianeta. Tanto che questi batteri si dirigono sempre verso il Nord nell'emisfero settentrionale e sempre verso il Sud in quello meridionale. Quando il batterio muore, il materiale organico si decompone e rimangono solo le catene di magnetite. Dato che questo tipo di batteri necessita di ossigeno per la sopravvivenza, tutto lascia presupporre che anche su Marte esistano organismi fotosintetici in grado di produrne in quantità. A meno che, i cristalli di magnetite osservati non provengano da batteri terrestri infiltratisi nel meteorite marziano.

Ma le sorprese non finivano qui: nel "sasso marziano" sono state rinvenute anche molecole organiche chiamate "idrocarburi policiclici aromatici" (PAH) che si trovano nello spazio interplanetario, ma che possono anche essere prodotte da una forma di metabolismo, cioè da una trasformazione biochimica operata da forme di vita organica; inoltre, sono stati rinvenuti anche il carbonio-12 e il carbonio-13 con un'abbondanza relativa che si ritrova tipicamente solo su terreni che ospitano la vita o l'hanno ospitata; infine, è stata rilevata anche la presenza contemporanea di composti in due forme chimiche diverse (dette ossidate e ridotte) che non può essere il risultato di un processo casuale, poiché uno stesso materiale non può essere contemporaneamente ossidato e ridotto nella stessa zona, mentre potrebbe essere inizialmente ridotto (legato con l'idrogeno) in via naturale e successivamente ossidato attraverso l'azione di batteri. Per chiarire ogni dubbio, i ricercatori dovrebbero trovare una caratteristica che escluda definitivamente la provenienza terrestre, una sorta di “marchio marziano”.

Nell'ottobre del 2000, un gruppo di ricercatori ha dichiarato di avere scoperto, e riportato in vita, nel New Mexico, dei batteri sotto forma di spore che "dormivano" nascosti all'interno di cristalli di sale da "appena" 250 milioni di anni. Anche in questo caso, risulta fondata l'ipotesi che nell'arco di tutto questo tempo il presunto alieno abbia subito contaminazioni terrestri.

Il 16 luglio del 2000, la NASA ha annunciato la sensazionale scoperta, effettuata grazie al radiotelescopio Hitt Peak, in Arizona, di una molecola - "glicolaldeide" - molto simile a quella dello zucchero da tavola, rinvenuta nel mezzo di una nube interstellare detta "Sagittario B2", distante 26.000 anni luce dalla Terra. Il glicolaldeide, combinandosi con altre molecole, può formare zuccheri più complessi come il glucosio e il ribosio, componente essenziale del DNA. Una ulteriore prova a supporto della teoria che i composti chimici alla base della vita terrestre potrebbero essersi formati nelle nubi interstellari ancor prima della formazione dei pianeti.

Il 19 dicembre 2001, un team di esobiologi della NASA ha riscontrato molecole di zucchero "aliene" nei meteoriti di Murchison e di Murray. Gli esperti della NASA hanno ipotizzato che si tratti di componenti "prebiotici" precedenti alla comparsa della vita sulla Terra.

NANO ALIENI

Il 29 luglio del 2001, nel corso del meeting annuale di astrobiologia organizzato dalla SPIE (International Society for Optical Engineering) a San Diego, in California, il Prof. Chandra Wickramasinghe, portavoce di un team internazionale guidato dal Prof. Jayant Narlikar, direttore del Centro Inter-Universitario di Astronomia e Astrofisica di Pune, in India, in base alle analisi di campioni di aria stratosferica raccolti in collaborazione con l' ISRO (Indian Space Research Organisation) grazie ad appositi palloni aerostatici, ha dichiarato testualmente: "Abbiamo finalmente le prove di vita microbiologica extraterrestre". Dichiarazione comprovata dalla presenza di gruppi di cellule organiche in quote superiori ai 41 km, ritenute una soglia proibitiva all'ascensione di materiale organico proveniente dalla superficie terrestre. C'è da dire che il quantitativo di questo tipo di materiale biologico, che avvolge giornalmente l'intero nostro pianeta, è stimato intorno a 1/3 di tonnellata. I campioni raccolti dal team indiano non provano niente, ma certamente avvicinano l'ipotesi panspermica più alla fantarealtà che non alla fantascienza.

Il 17 dicembre 2002, da ulteriori analisi del meteorite Tagish, condotte con un microscopio elettronico al NASA Johnson Space Center, sono emersi nuovi microorganismi "alieni". Ancora una volta si verifica una strana coincidenza: sebbene la scoperta sia da ritenersi, almeno ufficialmente, senza precedenti, gli esperimenti condotti in precedenza nei laboratori astrochimici della NASA, volti a simulare condizioni di spazio interplanetario, avevano già prodotto simili strutture. Michael Zolensky, che ha pubblicato il risultato di queste ricerche sull'International Journal of Astrobiology, ha ipotizzato che queste strutture organiche, molto semplici, potrebbero aver fornito un ambiente protettivo allo sviluppo di forme di vita primitive. Secondo Iain Gilmour, della Open University, "le strutture globulari osservate potrebbero rappresentare una sorta di membrana proto-cellulare", necessaria per la formazione di cellule vere e proprie. Si è ipotizzato cioè che questi globuli di idrocarbonio, trasportati da comete e/o asteroidi, potrebbero aver contribuito, insieme a tutti gli altri elementi vitali, a generare le prime forme di vita microbiologica apparse sul nostro pianeta.

Il 27 marzo 2002, gli scienziati NASA dell'Astrochemistry Lab, nella Silicon Valley, hanno annunciato la prima riuscita sintesi artificiale di amminoacidi (i “mattoni” fondamentali della vita biologica terrestre). Il team astrochimico americano ha riprodotto le condizioni di temperatura, pressione e radiazione che si ritrovano nelle nubi interstellari da cui si formano i pianeti. Sono stati utilizzati quattro gas che in base alle osservazioni dalla Terra sono relativamente abbondanti nello spazio: vapore acqueo, ammoniaca, alcool metilico, acido cianidrico. Questi gas sono stati mescolati in condizioni di vuoto estremo e sono stati depositati su un substrato alla temperatura di -258°C, appena 15 gradi sopra lo zero assoluto, sottoposto all'azione di raggi ultravioletti (come avviene nello spazio interplanetario). In questo modo si sono formati degli oggetti ricoperti da un sottile strato di ghiaccio che hanno rivelato la presenza di amminoacidi. Stando alle dichiarazioni di Max Bernstein, i tre amminoacidi prodotti dall'esperimento presentano caratteristiche comuni agli amminoacidi "alieni" osservati su alcuni meteoriti piovuti dallo spazio. Il ché proverebbe, secondo i ricercatori della NASA, che gli amminoacidi possono essersi formati in origine tra i gas e le polveri delle nubi interstellari, specialmente intorno a stelle in via di formazione che emettono alte dosi di ultravioletti (la cui azione dirompente è ritenuta necessaria alla generazione di vita organica).

Un simile esperimento, per la verità, era già stato effettuato nel 1965 da Cyril Ponnamperuma, che in modo analogo espose un altro "brodo puzzolente" creato nel suo laboratorio all'azione di raggi ultravioletti. Ponnamperuma ritrovò nel suo "crogiuolo" artificiale persino i nucleotidi, le molecole organiche alla base della struttura del DNA. Galvanizzato da questa scoperta, successivamente fondò la ISSOL (Società Internazionale per lo Studio dell'Origine della Vita) e lavorò per la NASA alle ricerche condotte sugli amminoacidi ritrovati nei meteoriti di Murchison e di Allende. È scomparso nel 1994 senza (per quel che ne sappiamo) vedere realizzato il suo sogno: un incontro ravvicinato con una forma intelligente di vita aliena.

Il 17 giugno 2004, grazie agli infrarossi del NASA's Spitzer Space Telescope, Dan Watson e William Forrest della University of Rochester di New York, hanno annunciato la scoperta di "un significativo ammontare di materiale organico ghiacciato" intorno a cinque giovani stelle lontane 420 anni luce nella costellazione del Toro. I due ricercatori facevano notare che, sebbene queste sostanze erano gia state trovate altrove, per la prima volta erano state osservate direttamente nella polvere di stelle in formazione. "Spitzer ci ha mostrato come la formazione planetaria sia un processo attivo nella nostra galassia". Fino ad oggi sono state identificate circa 130 molecole organiche come la glicina, un amminoacido, e l'etilenglicole, usato come antighiaccio nei radiatori. L'etilenglicole è associato con la formazione di molecole di zucchero necessarie alla vita. I chimici lo considerano una forma ridotta di glicolaldeide. La scoperta dimostra ulteriormente come la chimica interstellare possa aiutare a spiegare la creazione di molecole organiche anche sulla Terra.

Il 6 agosto 2004, il Green Bank Telescope (GBT) della National Science Foundation, il più potente radiotelescopio al mondo, ha scoperto due nuove molecole nell'area Sagittarius B2, vicino al centro della Via Lattea. "Queste nubi interstellari sono caratterizzate da complesse reazioni chimiche che perdurano per centinaia o migliaia di milioni di anni", dice Jan M. Hollis del NASA Goddard Space Flight Center di Greenbelt, "anche se al momento nessuna teoria è in grado di spiegare come si siano formate". Dopo che le molecole si sono formate dalla polvere interstellare devono essere espulse come gas. Nella loro rotazione cambiano stato energetico ed emettono onde radio a certe frequenze, per questo possono essere "intercettate" da un radiotelescopio. La "famiglia" di radio frequenze emesse da una particolare molecola forma una specie di "impronta digitale" unica per ogni molecola che gli scienziati possono usare per l'identificazione. Le nuove molecole identificate rientrano nella "K-band" (da 18 a 26 GHz) dello spettro elettromagnetico. Le "molecole spaziali" potrebbero fornire la chiave per capire come si sono formate le prime molecole biologiche terrestri, "piovute" dallo spazio, magari trasportate da comete, sulla superficie del nostro pianeta. La scoperta di queste due nuove molecole, accomunate dalla stessa composizione di idrogeno, dimostra come l'evoluzione nello spazio verso forme di vita complesse sia guidata da un meccanismo relativamente semplice che può generare molecole più grandi a partire da quelle più piccole

Il 7 febbraio scorso, era giunta la notizia che a 250 milioni di anni luce, nella Galassia "Arp220", sono state rilevate due biomolecole che formano gli amminoacidi (essenziali per la vita come la conosciamo sulla Terra). Usando il telescopio di Arecibo, a Puerto Rico, i radio-astronomi hanno scoperto tracce di metanimina e cianuro di idrogeno, due composti al carbonio che combinati con l'acqua generano la glicina, il più semplice dei 20 amminoacidi ordinari.

In precedenza, nella stessa galassia era stata rilevata acqua, il ché "è particolarmente eccitante", dice Robert Minchin, che lavora al centro di Arecibo, "dato che abbiamo trovato tutti gli ingredienti fondamentali per la nascita della vita". Anche se al momento non sono state rilevate tracce di glicina, potrebbe dipendere dal fatto che si tratta di una molecola complessa più difficilmente rilevabile dallo spettrografo.

I ricercatori hanno ora in programma di scandagliare altre 21 galassie che presentano caratteristiche simili a quelle di Arp220, alla ricerca di nuove tracce di vita.

Earth and Planetary Science Letters

Zita Martins, Imperial College London

SPIE-International Society for Optical Engineering

Indian Space Research Organisation

ISSOL

Meteorites, NASA

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