Astrochimica chirale.

Nota: si ricorda che le opinioni espresse in questo blog non sono da ascrivere alla SCI o alla redazione ma al solo autore del testo

a cura di Claudio Della Volpe

McGuire e colleghi hanno individuato per la prima volta, nella nube B2 del Sagittario, nella direzione del centro galattico, lo spettro di una molecola chirale o otticamente attiva: l’ossido di propilene.astro1

Difficile oggi dai centri delle nostre citta ultrailluminate riuscire a vedere la Via lattea e ancor più individuare la Nube del Sagittario. Da ragazzino riuscivo a vederla dalla periferia di Napoli, a Capodimonte, nei pressi dell’Osservatorio; oggi qui dal Trentino dovrei andare in montagna per vederla.

astro2

Comunque, bando ai ricordi. La molecola di ossido di propilene è questa:

astro3Come vedete è una molecola la cui immagine speculare non è coincidente con la molecola stessa; come sanno tutti i chimici questa struttura ha come effetto che le due molecole pur possedendo proprietà fisiche identiche non sono identiche affatto, anzi! Diversa è la loro interazione con la luce polarizzata, ma soprattutto con altre molecole chirali, una sottile differenza che è uno degli aspetti decisivi della vita come la conosciamo sulla Terra.

Si tratta della prima molecola chirale ad essere stata trovata nello spazio interstellare (e con questa tecnica spettroscopica); altre molecole erano state individuate in comete o in meteoriti, ma ancora nessuna in una nube interstellare, come questa, che è una vera fucina di nuove stelle a 400 anni luce dal centro galattico e a 25.000 anni luce da noi.

Come hanno fatto? Hanno modellato lo spettro di una molecola di ossido di propilene nell’ambiente della nube, concludendo che c’erano solo tre transizioni ben rivelabili che fanno parte della cosiddetta Q-branch, ossia quella parte di spettro infrarosso contenente transizioni vibrazionali con il medesimo numero quantico rotazionale. (ΔJ = 0).

Di queste tre ne hanno potuto osservare due a 2.342 e 2.141cm nei dati del progetto PRIMOS e la terza con il radiotelescopio Parkes (12.1, 12.8, and 14.0 GHz ).

In conclusione hanno confermato l’esistenza della molecola e sperano in futuro di poter incrementare la risoluzione e l’analisi dello spettro per poter individuare segni di “e.e.” ossia di eccesso enantiomerico, ovverossia di eccesso di uno dei due enantiomeri; eccesso enantiomerico che esiste nella vita sulla Terra e anche in molti dei campioni di meteoriti o di comete; la causa probabile dell’ipotetico eccesso, che finora è stato trovato nelle molecole di meteoriti e comete, potrebbe essere la presenza di radiazione circolarmente polarizzata (presente nella Nube del Sagittario); tale eccesso potrebbe confermare la causa prima della condizione che ha portato poi ad uno dei misteri ancora insoluti dell’origine della vita: l’eccesso di una sola specie enantiomerica nei composti organici coinvolti, come è il caso degli amminoacidi L nella vita terrestre: NOI!

Se un piccolo eccesso esiste la modellazione di processi lontani dall’equilibrio conferma che tale eccesso (anche in piccola fluttuazione) può essere amplifcata e diventare dominante. A questo proposito cito sempre il bellissimo lavoro sperimentale di Kondepudi (Science. 1990 Nov 16;250(4983):975-6.

Chiral symmetry breaking in sodium chlorate crystallization. Kondepudi DK, Kaufman RJ, Singh N.), un esperimento che si potrebbe ripetere con pazienza in un laboratorio scolastico; lo conoscevate?

Emergence and Amplification of Chirality via Achiral–Chiral Polymorphic Transformation in Sodium Chlorate Solution Growth,  Niinomi, H. Miura, Y. Kimura, M. Uwaha, H. Katsuno, S. Harada, T. Ujihara, and K. Tsukamoto Cryst. Growth Des. 14 (2014)

astro4

Termino con un invito.

Se fra i lettori ci sono altri astrofili come me che di tanto in tanto mettono il loro C8 o il loro Takahashi o il loro binocolo col muso all’insù verso il cielo notturno perchè non si fanno vivi sul blog? Meglio ancora se astrochimici. C’è tanta chimica nell’astronomia, anche da casa; guardate qua:

astro5Nebulosa di Orione, le quattro stelle centrali si chiamano “il trapezio”; dal centro di Trento; 24 gennaio 2016; Canon 550D 3200 ASA 15sec C8 primo fuoco. Non è bella ma è la mia prima foto di Orione!

E la spettroscopia casalinga! Fatta con pochi soldi ed un filtro che è un reticolo a 100 linee/mm

Arturo  astro6
Procione  astro7
Regolo  astro8
Giove  astro9

15 aprile 2015 – Condizioni: cielo sgombro di nubi; Celestron C8 – oculare zoom vixen 8-24 – filtro star analyser 100 – Samsung Note 2 in afocale

Spica  astro10

19 aprile 2015 – Condizioni: cielo nuvoloso; Celestron C8 – oculare zoom vixen 8-24 – filtro star analyser 100 – Samsung Note 2 in afocale

sole  astro11

Giorni precedenti Sole con prisma senza telescopio

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Nonostante le proposte siano state fatte si è aperta la fase di discussione publica ed E’ APERTA LA RACCOLTA DI FIRME PER LA PETIZIONE ALLA IUPAC per dare il nome Levio ad uno dei 4 nuovi elementi:FIRMATE!

https://www.change.org/p/international-union-of-pure-and-applied-chemistry-giving-name-levium-to-one-of-the-4-new-chemical-elements

 

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