Bennu conserva zuccheri, materia organica ricca di azoto e polveri di supernova

I campioni di Bennu riportati sulla Terra da OSIRIS-REx consentono di analizzare in laboratorio materiale raccolto direttamente da un asteroide. Il 24 settembre 2023 la missione ha consegnato 121,6 grammi di regolite — materiale granulare incoerente. Il 2 dicembre 2025 la NASA ha annunciato tre ricerche su questi frammenti: una ha studiato gli zuccheri, un’altra ha descritto materia organica complessa ricca di azoto e ossigeno e la terza ha esaminato polveri presolari. I lavori sono stati pubblicati su Nature Geoscience e Nature Astronomy.

I risultati si aggiungono alle analisi precedenti di Bennu, che avevano identificato, tra gli altri composti organici, amminoacidi, nucleobasi e acidi carbossilici. Queste sostanze aiutano a caratterizzare la chimica dell’asteroide e del suo corpo progenitore. Per comprendere le implicazioni delle nuove scoperte è utile distinguere tra l’identificazione delle molecole e le ipotesi sulla loro formazione o sul loro possibile legame con processi antecedenti alla vita.

Zuccheri identificati nel campione

Il gruppo guidato da Yoshihiro Furukawa dell’Università di Tohoku ha analizzato un estratto di una porzione di 603,4 milligrammi di polvere di Bennu omogeneizzata mediante gascromatografia e spettrometria di massa. Ha identificato sei zuccheri: i pentosi ribosio, lixosio, xilosio e arabinosio, e gli esosi glucosio e galattosio. La NASA ne ha evidenziati due per la loro rilevanza biologica: il ribosio, componente dell’RNA, e il glucosio, utilizzato dalla vita terrestre come fonte di energia. Secondo l’agenzia, si tratta della prima identificazione del glucosio in un campione extraterrestre.

Lo studio ha quantificato il ribosio a 0,097 ± 0,014 nmol g^-1 e il glucosio a 0,35 ± 0,05 nmol g^-1 nel campione analizzato. Ha inoltre riportato concentrazioni di 0,018 ± 0,007 nmol g^-1 per il lixosio, 0,11 ± 0,03 nmol g^-1 per l’arabinosio, 0,079 ± 0,033 nmol g^-1 per lo xilosio e 0,014 ± 0,004 nmol g^-1 per il galattosio. Sono quantità misurate nel materiale studiato, non stime della composizione complessiva dell’asteroide.

Il ribosio fa parte dell’RNA, mentre il desossiribosio è un componente del DNA. Il gruppo non ha rilevato desossiribosio nei campioni esaminati. Sulla base di questa combinazione, i ricercatori ritengono che i risultati siano compatibili con l’ipotesi del «mondo a RNA», secondo cui le prime forme di vita potrebbero aver usato l’RNA per immagazzinare informazioni e facilitare reazioni chimiche. L’ipotesi è un’interpretazione del significato delle scoperte; l’identificazione degli zuccheri non dimostra di per sé che su Bennu ci fosse vita né determina come sia iniziata la vita sulla Terra.

Una fase organica complessa nei campioni

Un’altra ricerca, guidata da Scott Sandford dell’Ames Research Center della NASA e Zack Gainsforth dell’Università della California a Berkeley, ha descritto materia organica mai osservata prima negli astromateriali. La NASA l’ha chiamata informalmente «gomma spaziale» per il suo comportamento: il materiale era flessibile e si è indurito. La caratterizzazione scientifica la descrive come una fase organica polimerica eccezionalmente ricca di azoto e ossigeno, con gruppi chimici come ammine, ammidi ed eterocicli azotati, oltre a idrocarburi alifatici e aromatici.

I ricercatori hanno osservato il materiale in una vena carboniosa con inclusioni minerali e in lamine organiche multistrato. La NASA confronta alcuni dei suoi gruppi chimici con quelli presenti nel poliuretano, ma spiega che il materiale di Bennu non è semplicemente poliuretano: presenta legami più disordinati e una composizione elementare variabile da una particella all’altra. Il confronto descrive somiglianze chimiche, non un’identità con una plastica prodotta sulla Terra.

Il gruppo propone un possibile processo di formazione nell’asteroide progenitore di Bennu. Secondo il modello descritto dalla NASA, quando quel corpo ha iniziato a riscaldarsi a causa della radioattività naturale, una reazione a cui hanno partecipato ammoniaca e anidride carbonica potrebbe aver prodotto carbammato. Sebbene questo composto sia solubile in acqua, potrebbe aver polimerizzato e reagito con altre molecole prima che il corpo si riscaldasse abbastanza da sviluppare un ambiente acquoso. La ricerca interpreta morfologia e composizione come indizi di precursori ricchi di azoto precedenti all’alterazione da parte dell’acqua; segnala inoltre modifiche successive associate a tale alterazione. Si tratta di una ricostruzione proposta dai ricercatori.

Grani presolari e polveri di supernova

Il terzo studio, guidato da Ann Nguyen del Johnson Space Center della NASA, ha esaminato grani presolari in due tipi di roccia dei campioni. Si definiscono presolari le particelle di polvere provenienti da stelle esistite prima della formazione del sistema solare. Secondo la NASA, i campioni di Bennu contengono sei volte più polveri di supernova di qualsiasi altro astromateriale studiato.

Gli autori ipotizzano che il corpo progenitore di Bennu possa essersi formato in una regione del disco protoplanetario arricchita di polveri provenienti da stelle esplose. Quel disco era l’ambiente di gas e polveri da cui si è formato il sistema solare. L’abbondanza osservata sostiene questa possibilità, ma non determina in modo conclusivo il luogo di formazione del corpo progenitore.

Lo studio ha anche identificato zone con materiali meno alterati dai fluidi, nonostante la vasta alterazione acquosa subita dall’asteroide progenitore. Questi frammenti conservano più materia organica e grani di silicati presolari, materiali che possono essere facilmente distrutti durante l’alterazione acquosa. La loro conservazione fornisce indizi sulla diversità dei materiali incorporati durante la formazione del corpo progenitore e sulle differenze nel grado di alterazione dei suoi componenti.

Cosa rivelano i campioni di Bennu

Nel complesso, gli studi ampliano l’inventario delle sostanze organiche e dei materiali presolari trovati su Bennu. Gli zuccheri identificati consentono di studiare composti importanti per la biologia terrestre; la fase ricca di azoto e ossigeno offre indizi sui processi chimici precedenti e successivi alla presenza di acqua, mentre le polveri stellari conservano informazioni su materiali anteriori al sistema solare. L’interpretazione di questi risultati aiuta a indagare le materie prime e le trasformazioni chimiche avvenute durante la formazione degli asteroidi.

Le spiegazioni sull’origine degli zuccheri, sulla formazione della materia organica polimerica e sulla regione in cui potrebbe essersi formato il corpo progenitore sono ipotesi o interpretazioni proposte nelle ricerche. In particolare, la proposta secondo cui gli zuccheri si sono formati in salamoie contenenti formaldeide deriva dallo studio di geo­chimica; l’ipotesi di un’origine del materiale polimerico da precursori ricchi di azoto si basa sulla sua morfologia e composizione. Le scoperte descrivono la chimica conservata nei campioni e forniscono elementi per valutare queste proposte.

La NASA offre una sintesi delle tre ricerche nel suo resoconto su zuccheri, materia organica e polveri stellari nei campioni di Bennu. Lo studio sugli zuccheri è stato pubblicato su Nature Geoscience e quello sulla materia organica ricca di azoto e ossigeno su Nature Astronomy.