La prima acqua

E se l'acqua fosse più antica di quanto abbiamo mai immaginato? Uno studio appena pubblicato su Nature Astronomy ha rivelato che molecole d’acqua potrebbero essersi formate nell’Universo appena 100-200 milioni di anni dopo il Big Bang, molto prima di quanto si ritenesse possibile. Questa rivelazione non solo cambia la nostra comprensione della chimica cosmica primordiale, ma suggerisce anche che gli ingredienti fondamentali per la vita erano già presenti nelle fasi iniziali della storia dell’Universo.

Tradizionalmente, si pensava che l'acqua fosse un composto relativamente tardivo nell’evoluzione cosmica. Poiché contiene ossigeno, un elemento che non era presente alla nascita dell’Universo, si riteneva che la sua comparsa fosse legata alla sintesi di elementi pesanti all'interno delle stelle di seconda e terza generazione. Secondo questo modello, le prime stelle dell’Universo, composte esclusivamente da idrogeno ed elio, non avrebbero potuto produrre direttamente l’acqua: sarebbe stato necessario attendere le supernovae che arricchirono il mezzo interstellare di ossigeno, dando così inizio alla chimica dell’acqua.

Ma ora sappiamo che questa visione è incompleta. Grazie a sofisticate simulazioni al computer, gli scienziati hanno dimostrato che le prime stelle, appartenenti alla cosiddetta Popolazione III, potevano sintetizzare ossigeno in quantità significative. Quando queste stelle massicce sono esplose come supernovae, hanno disperso ossigeno nel mezzo interstellare, dove si è rapidamente combinato con le abbondanti molecole di idrogeno presenti nello spazio. Il risultato? La formazione di acqua in un’epoca estremamente remota, molto più vicina all'origine dell’Universo di quanto ipotizzato finora.

Le simulazioni suggeriscono che già nelle galassie primordiali l’acqua fosse presente in quantità non trascurabili, pari a circa un decimo di quella che si trova oggi nella nostra Via Lattea. Ciò significa che ambienti potenzialmente adatti alla formazione di pianeti rocciosi con acqua superficiale potrebbero essersi sviluppati in tempi molto più precoci di quanto immaginavamo. Se l’acqua è comparsa così presto, le condizioni per la nascita della vita potrebbero essersi instaurate miliardi di anni prima di quanto stimato.

Questa scoperta si inserisce in un contesto più ampio di ricerche che stanno svelando un Universo primordiale molto più complesso di quanto si pensasse. Osservazioni recenti hanno individuato tracce di acqua in galassie lontane, la cui luce ci arriva da oltre 12,88 miliardi di anni fa, indicando che la sua presenza era diffusa su scala cosmica. Questo dato è coerente con l’idea che le condizioni favorevoli alla formazione di molecole d'acqua siano state un fenomeno universale, anziché un evento raro e localizzato.

Se l'acqua è stata una delle prime molecole complesse a emergere nel cosmo, allora la ricerca della vita extraterrestre acquista una nuova dimensione. Finora, gli scienziati hanno concentrato i loro sforzi su sistemi stellari relativamente giovani, in cui la presenza di acqua liquida sembrava più probabile. Ma se l’acqua era già disponibile in un’epoca così antica, allora la vita potrebbe aver avuto molte più opportunità di emergere, magari su pianeti appartenenti a sistemi stellari oggi estinti.

Questa scoperta cambia il nostro modo di vedere l’Universo primordiale: non più un deserto inospitale, ma un luogo dove la chimica complessa ha iniziato a operare quasi subito dopo la nascita delle prime stelle. E, con essa, la possibilità che l'acqua e la vita abbiano sempre camminato insieme, sin dai primi istanti della storia cosmica.