Al di là del 118

Chimica del futuro... a me fa venire in mente le esplorazioni extraterrestri che le sonde e i rover stanno conducendo: Curiosity per esempio sta analizzando da mesi il suolo marziano, con risultati a volte contraddittori. Come si sa, lo scopo principale delle analisi di Curiosity è la ricerca di tracce di vita passata o di possibilità di presenza di vita nel futuro. Pertanto la notizia, poi smentita, della scoperta di molecole organiche (che non sono di per sé “vita”, ma che possono esserne il precursore) ha sollevato molto scalpore.

 

In realtà Curiosity ha trovato varie molecole inorganiche (composti a base di acqua, cloro e zolfo, e sembra ormai assodato che in passato su Marte ci fosse acqua) molto simili -per lo meno quelle trovate nella sabbia basaltica del cartere Gale- a quelle che si possono trovare sulla Terra rispettivamente nelle Hawaii (vulcano Mauna Kea) e in Messico (valle Cuatrociénegas). Per quanto riguarda invece composti organici, sono state trovate molecole a base di carbonio, che potrebbero avere origine organica, ma siamo ancora lontani da certezze.

Bravo, Curiosity, continua così! e pensare che Marte, così “vicino” a noi, attualmente è lontano 2,182 UA (unità astronomiche), circa 326 milioni di chilometri: il segnale ci metterà secondo i miei calcoli all'incirca 18 minuti ad arrivare a noi, e altrettanti a tornare. È che la velocità della luce (e quindi delle onde radio) è quella che è: a noi finora era sempre sembrata velocissima ma...con certe distanze...

Viking 1

Lo scienziato Christopher McKay dell'Ames Research Center in California al contrario sostenne in un suo studio che il materiale marziano analizzato dalle sonde Viking nel 1976 sia stato erroneamente valutato come non organico. Per dimostrarlo ha prelevato nel desterto di Atacama (Cile) un campione di materiale simile a quello del suolo marziano e lo ha analizzato sia a freddo sia a caldo: nel primo caso ha riscontrato la presenza di materiale organico, nel secondo caso no, per cui lo scienziato affermò che ogni traccia di materiale organico eventualmente presente nel materiale marziano analizzato dalle Viking era stata cancellata dal riscaldamento. Pertanto secondo la sua opinione le tracce di clorometano CH₃Cl e diclorometano CH₂Cl₂  trovate dalle Viking potrebbero essere state di origine organica, non dovute a contaminazione  terrestre presente nelle sonde.

LCROSS

Del resto nel 2010 è stata resa nota la composizione del suolo lunare nelle zone perennemente in ombra: mentre il LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) lo sorvolava, il LCROSS (Lunar Carter Remote Observation and Sensing Satellite) è stato fatto impattare col suolo lunare in una zona perennemente in ombra e la nuvola di materiale sollevatasi è stata analizzata dagli strumenti del LRO. Si è trovato così idrogeno, monossido di carbonio CO, mercurio, calcio e magnesio gassosi, ed è ormai sufficientemente provato che si possa trovare acqua allo stato solido, così come molecole d'acqua si trovano nelle nubi interstellari di  tutta la nostra galassia e probabilmente in tutto l'universo.

Mercurio

Anche sulla faccia perennemente all'ombra di Mercurio già nel 1991 si provò che ci sia acqua * (sotto forma di ghiaccio, ovvio, data la temperatura di -170º di quelle zone  nonostante la vicinanza al Sole) , per mezzo del radiotelescopio di Arecibo in Portorico.

Adesso, dopo i recenti risultati del Mercury Dual Imaging System e della spettroscopia a neutroni della sonda Messenger, si sta ipotizzando che lo strato scuro che si trova sopra agli ammassi di ghiaccio sia formato da composti organici, probabilmente portati sul pianeta dall'impatto di asteroidi.

Perfino il materiale primordiale, alla bellezza di 13 miliardi di anni luce dalla Terra (all'epoca della formazione delle prime stelle), è stato analizzato spettrograficamente ed è risultato contenere gli elementi esistenti sulla Terra, a parte gli elementi pesanti, che probabilmente si sono formati successivamente.

Si pensa che subito dopo il Big Bang (poco meno di 14 miliardi d'anni fa) l'universo fosse composto dagli atomi più leggeri, idrogeno ed elio creati fin dai primi minuti. Circa 300 milioni di anni dopo si formarono le prime stelle.

Attraverso fusioni nucleari avvenute nei nuclei delle stelle primeve si sono formati via via gli elementi successivi, che si diffusero poi nello spazio intergalattico quando queste prime stelle, giunte allo stadio di supernove, esplosero (una specie di panspermia di elementi!).
Dagli elementi così formati, in successive formazioni e distruzioni di stelle, sono nati tutti gli elementi "naturali" conosciuti finora (l'uomo poi ne ha "creati" altri, non stabili).

spettrometro a infrarosso

Pare che restino ancora da formarsi circa il 5% delle stelle, secondo recenti studi: insomma, direi che l'Universo sta invecchiando... ma potrebbe ancora generare nuovi elementi! Come disse il cosmologo Edward Harrison, "la gente è quel che avviene all'idrogeno se si aspetta un sufficiente tempo", e infatti dal primigenio idrogeno siamo arrivati alla chimica organica e poi alla vita e poi con un lungo processo fino all'uomo!

Lo scienziato Robert A. Simcoe del M.I.T. ha studiato appunto le emissioni risalenti a 13 miliardi di anni luce di una radiosorgente quasi stellare (quasar) per mezzo di uno spettroscopio a infrarosso situato in Cile, che capta i fotoni emessi dagli elementi - ogni elemento con lunghezza d'onda differente. A quel punto (“solo” 750 milioni di anni dopo il Big Bang) non esistevano ancora né carbonio né ossigeno né silicio né ferro né magnesio. Non ha trovato traccia di elementi pesanti, che invece si sono trovati analizzando stelle più giovani di 11 miliardi d'anni.

Per ora tutte le molecole e gli elementi analizzati su Luna, Marte e spazio sono uguali a quelle che si possono trovare in vari punti della Terra, ma … e se la Tavola Periodica degli Elementi venisse arricchita dalle ricerche al di fuori della nostra galassia? È vero che attualmente non risultano posizioni “vuote” in tale tavola a parte il nº 117, ma se si trovasse, senza doverlo creare in laboratorio, un nuovo elemento transuranico, il 119º o magari, con un salto che lasci un altro posto libero, il 120º?

Chi ci dice che questo processo di fusioni nucleari nelle stelle, con creazione di nuovi atomi, non stia avvenendo tuttora, senza che l'uomo sia riuscito finora a scoprirlo perché non ha tuttora gli strumenti adatti per captarli o semplicemente perché essendo instabili elementi transuranici non “vivono” il tempo sufficiente perché si possano osservare?  (Non dimentichiamo che lo stesso ununoctio, forse un gas, è stato protagonista di smentite e conferme, da quando per la prima volta nel 1999 venne creato nel Lawrence Berkeley National Laboratory, fino a che ne venne confermata l'inafferrabile -un millisecondo?- esistenza nel 2006)

Ma anche se non si trovassero o creassero nuovi elementi, quali possibilità si schiuderebbero all'uomo dal rinvenimento su lontani pianeti degli elementi necessari alla nostra vita? sarà possibile un giorno che l'uomo colonizzi altri pianeti come prospettato da celebri serie di fantascienza?

Mi affascina questa ipotesi... ma è chiaro che nessuno di noi potrà nella sua limitata vita conoscere la risposta a questa domanda.

* il temibile monossido di diidrogeno!!! ;-)

Aggiornamento: mi scuso, non ero al corrente della scoperta di ununseptium!

Questo post partecipa al 23º Carnevale della Chimica presso Il chimico impertinente di Paolo Gifh