Nella sua fase primordiale, il nostro pianeta è stato soggetto a una serie di impatti da asteroidi, comete e altri corpi celesti residui dalla creazione del Sistema Solare. La comunità scientifica sta ancora cercando di comprendere in che modo la Terra abbia acquisito l’acqua e le molecole fondamentali per l’originarsi della vita, e le comete che l’hanno colpita restano validi candidati a risolvere questo mistero.

La questione chiave, però, è: se le comete hanno potenzialmente depositato i semi della vita sulla Terra, potrebbero aver svolto lo stesso ruolo per gli esopianeti disseminati nel resto dell’Universo?

Per rispondere a questa interrogativo, di recente un gruppo di ricerca dell’Università di Cambridge ha elaborato modelli matematici che dimostrano come le comete potrebbero teoricamente trasferire elementi essenziali per la vita ad altri pianeti all’interno della nostra Galassia. Questo, però, sarebbe più efficiente in alcuni casi piuttosto che in altri.

Il trasporto di materiale organico tramite le comete

È noto che gli asteroidi e le comete contengano una serie di elementi costitutivi della vita, noti come molecole prebiotiche. Ad esempio, i campioni dell’asteroide Ryugu, analizzati nel 2022, hanno mostrato che trasportava aminoacidi intatti e vitamina B3.

Le comete contengono anche grandi quantità di acido cianidrico (HCN), un’altra importante molecola prebiotica. I forti legami carbonio-azoto dell’HCN lo rendono più resistente alle alte temperature, il che significa che potrebbe potenzialmente sopravvivere all’ingresso nell’atmosfera e rimanere intatto.

Per poter trasportare materiale organico, gli scienziati hanno stimato che le comete dovrebbero viaggiare abbastanza lente, a velocità inferiori a 15 chilometri al secondo. A velocità più elevate, infatti, le molecole essenziali non sopravviverebbero: la velocità e la temperatura dell’impatto ne causerebbero la rottura. Se invece la velocità fosse sufficientemente bassa, la cometa si schianterebbe sulla superficie del pianeta, trasportando intatte le molecole precursori della vita.

Dove è più probabile che accada?

Utilizzando diverse tecniche di modellazione matematica, i ricercatori hanno determinato che è possibile per le comete fornire le molecole precursori della vita solo in determinati scenari. I luoghi più probabili in cui le comete possono viaggiare alla “giusta” velocità per un efficiente trasporto di materiale organico sarebbero i sistemi planetari costituiti da pianeti che orbitano vicini. Questo se si parla di sistemi planetari attorno a stelle simili al Sole.

In sistemi del genere, una cometa potrebbe essenzialmente passare o “rimbalzare” dall’orbita di un pianeta a un altro. Infatti, sarebbe attratta dall’attrazione gravitazionale di un pianeta, per poi passare su un altro pianeta prima dell’impatto. Se questo passaggio avvenisse diverse volte, la cometa rallenterebbe abbastanza da consentire ad alcune molecole prebiotiche di sopravvivere all’ingresso nell’atmosfera. In particolare, in pianeti che appartengono alla zona abitabile attorno alla loro stella.

Nella figura soprastante, è illustrato un sistema planetario idealizzato con pianeti equidistanti e di uguale massa, che ha consentito ai ricercatori di fare previsioni analitiche sulla velocità minima di impatto delle comete per raggiungere i pianeti interni nella zona abitabile. Gli impatti cometari a bassa velocità su questi pianeti seguono le frecce nere in basso, che rappresentano una diffusione “a rimbalzo” tra pianeti adiacenti. La diffusione dinamica mostrata dalle frecce in alto, invece, si tradurrebbe in impatti ad alta velocità, che impedirebbero un’efficiente distribuzione di molecole complesse.

E per i sistemi attorno alle nane rosse?

Secondo questa ricerca, per i pianeti in orbita attorno a stelle di massa inferiore invece, come le nane rosse, il trasporto di molecole complesse tramite comete sarebbe più difficile o comunque meno efficiente. In particolar modo se questi sistemi planetari sono poco stretti, ovvero con pianeti non abbastanza vicini. Le comete infatti raggiungerebbero velocità più elevate, causando forti impatti e la rottura delle molecole prima dell’arrivo al suolo.

Le simulazioni del team suggeriscono quindi che la possibilità di una cometa di seminare la vita in sistemi attorno a nane rosse potrebbe essere compromessa, soprattutto se i pianeti sono più distanziati. Sarà perciò interessante approfondire questi risultati con ulteriori analisi, anche perché le nane rosse sono le stelle più comuni della nostra Galassia.

L’articolo scientifico che descrive lo studio è reperibile qui.