Le precise condizioni chimiche della Terra primordiale hanno determinato la nascita della vita

Una ricerca d'avanguardia condotta presso l'ETH di Zurigo ha recentemente ridefinito i parametri chimici, estremamente ristretti, che hanno permesso l'abiogenesi sulla Terra. Lo studio, apparso sulla prestigiosa rivista Nature Astronomy, rivela che la semplice presenza di acqua e temperature miti non sarebbe stata sufficiente per innescare la vita. Un ruolo determinante è stato invece giocato dalla precisa concentrazione di ossigeno nel mantello terrestre durante le prime fasi della formazione del pianeta, circa 4,6 miliardi di anni fa.

Il team di scienziati, che include il ricercatore Craig Walton del programma NOMIS–ETH e la professoressa Maria Schönbächler dell'Istituto di Geochimica e Petrologia dell'ETH di Zurigo, ha impiegato sofisticate simulazioni al computer per giungere a queste conclusioni. I loro modelli hanno dimostrato che la conservazione di elementi vitali come il fosforo — essenziale per la sintesi di DNA, RNA e per l'energia cellulare — e l'azoto — fondamentale per le proteine — è incredibilmente sensibile ai livelli di ossigeno durante la formazione del nucleo. Walton e Schönbächler hanno concluso che la Terra si è formata in una sorta di «zona Riccioli d'oro» chimica, un equilibrio perfetto e rarissimo.

Le simulazioni hanno evidenziato scenari alternativi drastici: se i livelli di ossigeno fossero stati leggermente superiori, l'azoto sarebbe andato disperso nello spazio; al contrario, con livelli inferiori, il fosforo sarebbe rimasto intrappolato nel nucleo metallico, diventando inaccessibile per i processi biochimici. La professoressa Maria Schönbächler, nota anche per le sue analisi sui campioni delle missioni spaziali Hayabusa2 e OSIRIS-Rex, sottolinea quanto queste specifiche condizioni geochimiche siano cruciali. Tali scoperte mettono in discussione l'abitabilità di pianeti che, pur sembrando idonei secondo altri criteri, come Marte, si sarebbero formati al di fuori di questo ristretto intervallo chimico.

Questo studio segna un cambiamento di paradigma nell'astrobiologia, spostando l'attenzione dalla ricerca tradizionale dell'acqua liquida verso un «filtro chimico» molto più sottile legato all'ossigenazione planetaria precoce. Mentre le precedenti teorie sull'abiogenesi ipotizzavano un'atmosfera riducente con pochissimo ossigeno libero, la nuova ricerca indica la necessità di un livello di ossigeno intermedio e precisamente bilanciato proprio nel momento dell'accrezione del nucleo. Walton sottolinea con forza che la capacità della Terra di ospitare la vita non è un evento scontato, bensì il risultato di una straordinaria «fortuna chimica».

Le conclusioni della ricerca suggeriscono che, nella caccia alla vita extraterrestre, sarà fondamentale analizzare non solo la presenza di acqua, ma anche la composizione chimica delle stelle madri, poiché queste influenzano direttamente la chimica dei pianeti in formazione. Questo approccio apre nuove strade per progetti come il NCCR «Genesis», guidato dall'ETH di Zurigo, che mira a integrare scienze della Terra, chimica e biologia per risolvere i misteri dell'origine della vita. In definitiva, l'emergere della vita richiede molto più dei semplici mattoni fondamentali; richiede che tali elementi siano preservati in forma accessibile nel mantello, un evento geochimico di rara coincidenza.