Il ruolo basilare dei fulmini nell’origine della vita sulla Terra
Tra 3,5 e 4,5 miliardi di anni fa, la nascita delle prime biomolecole sulla superficie della Terra primordiale fu favorita dalla formazione di un’enorme quantità di fulmini, che liberarono un elemento fondamentale per la vita: il fosforo. È quanto ha concluso un nuovo studio sulla base di simulazioni delle condizioni presenti all’epoca sul pianeta
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Il fosforo è indispensabile per la vita: fa parte infatti di biomolecole essenziali, tra cui l’RNA e il DNA. Eppure, sulla Terra primordiale questo elemento era quasi esclusivamente intrappolato all’interno di minerali non solubili. Come ha fatto dunque a diventare disponibile per entrare nella sintesi dei mattoni fondamentali della vita? Una possibile risposta arriva da un nuovo studio pubblicato su “Nature Communication” da Benjamin Hess, della Yale University e colleghi dell’Università di Leeds: a liberare il fosforo sarebbe stata l’energia fornita dai fulmini.
L’ipotesi di partenza di Hess e colleghi è che la fonte del fosforo sia stata la schreibersite, uno dei pochi minerali in cui l’elemento è nella forma solubile in acqua. Ora, la schreibersite si trova soprattutto nelle meteoriti: una prima possibilità è dunque che il fosforo sia letteralmente caduto dal cielo.
Il problema è che, nel periodo considerato, tra 3,5 e 4,5 miliardi anni fa, la frequenza con cui arrivavano le meteoriti sulla Terra era molto bassa. Hess e colleghi hanno quindi pensato alle folgoriti, ammassi vetrosi prodotti dall’energia rilasciata dai fulmini, che contengono anch’esse schreibersite.
Stimando con una serie di simulazioni al computer la frequenza con cui all’epoca avrebbero potuto formarsi i lampi, è risultato un numero compreso tra uno e cinque miliardi all’anno (oggi se ne contano circa 560 milioni all’anno). Di questi fulmini, secondo i calcoli dei ricercatori, ogni anno da 10 milioni a un miliardo avrebbero raggiunto la superficie della Terra. Ciò significa che nell’arco di un miliardo di anni, le possibili “scintille” della vita sarebbero state da 100 milioni di miliardi a un miliardo di miliardi.
I ricercatori hanno anche calcolato quanti composti del fosforo sarebbero così diventati disponibili sulla Terra: si tratta di 10-1000 chilogrammi di fosfuri e tra 100 e 10.000 chilogrammi di fosfiti e ipofosfiti ogni anno.
L’ipotesi di un’origine del fosforo basata sui fulmini presenta ulteriori vantaggi. Il primo è che il numero annuale di fulmini sarebbe rimasto più o meno costante durante il periodo considerato, a differenza del numero di impatti meteoritici. Inoltre, i fulmini avrebbero colpito in prevalenza sulla terraferma nelle regioni tropicali, fornendo aree più concentrate di fosforo utilizzabile.
“Questo lavoro ci aiuta a capire come può essersi formata la vita sulla Terra e come potrebbe ancora formarsi su altri pianeti simili al nostro”, ha spiegato Hess. “Questo rende i fulmini un ingrediente significativo per l’origine della vita.”