Origine della Chiralità e luce polarizzata stellare

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Origine della Chiralità e luce polarizzata stellare

Messaggioda Ibi et Post » 14/12/2014, 15:55

Ciao a tutti!!
Mi piacerebbe sapere come nasce l'effetto di polarizzazione circolare nella luce emessa dalle stelle.

Una piccola spiegazione del perchè mi interessa:
Alcune fra le piu' importanti molecole alla base della vita sono "chirali", cioè possono esistere in due forme la cui unica differenza è essere l'una l'immagine speculare dell'altra. Un po' come mano destra e sinistra, sono speculari ma non sovrapponibili. In natura,per esempio, tutti gli amminoacidi sono della serie L. L'evoluzione cioè ha selezionato una sola delle due immagini dello specchio.
Ci sono tantissime ipotesi sul perchè una forma abbia prevalso sull'altra (almeno sulla Terra) e fra queste c'è l'ipotesi che sia stata la luce polarizzata delle stelle la causa. La luce puo' essere polarizzata circolarmente a destra o a sinistra (immaginatevi un'elica destrogira o un'elica levogira). La mia domanda dunque è con quale effetto una stella emette luce polarizzata, è una cosa comune? Succede sempre o solo in rari casi?
Ho letto da qualche parte che il telescopio BLAST studia questo effetto. Si sono avuti risultati interessanti?

Grazie mille!!!
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Re: Origine della Chiralità e luce polarizzata stellare

Messaggioda Feus9000 » 18/12/2014, 18:18

Interessante! A volte mi spiace non aver mai approfondito la biologia del liceo :roll:
Comunque, la luce proveniente del Sole non mi sembra sia polarizzata. Filtrata dall'atmosfera sicuramente no, visto che con un filtro polarizzatore il cielo non diventa nero.
Di altro non ne so nulla.
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Re: Origine della Chiralità e luce polarizzata stellare

Messaggioda Davide R. » 25/12/2014, 20:01

In teoria la luce emessa non dovrebbe avere alcun motivo per essere polarizzata, ma alcune volte ci arriva ugualmente polarizzata in minima parte, ma per processi che non riguardano l'emissione. Da quel che ho capito infatti, l'elemento polarizzante è la polvere interstellare, la quale si allinea ai campi magnetici presenti e attua 3 tipi diversi di meccanismi polarizzanti:

- assorbimento dicroico
- scattering
- radiazione termica.

Tutti e tre i processi quindi apportano un contributo, ma i primi due modificano la luce emessa dalla stella, mentre il terzo si tratta di luce emessa dalle particelle stesse a causa dei moti termici.

Fonte:http://www.uapress.arizona.edu/onlinebks/PPIV/chap09.pdf
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Re: Origine della Chiralità e luce polarizzata stellare

Messaggioda Ibi et Post » 27/12/2014, 18:28

Grazie mille!!
E' una review molto interessante, appena avro' un po' di tempo la leggero' con calma.
Cosi a prima vista direi che l'allineamento della polvere interstellare in un senso o nell'altro rimane casuale a seconda delle condizioni. Quindi la polarizzazione della luce di diverse stelle non condurrebbe necessariamente all'evoluzione di una chimica del carbonio levogira, destrogira o semplicemente racemica in pianeti diversi. Ovviamente solo se la luce polarizzata stellare sia davvero la causa principale all'origine della chiralità. Se immaginiamo invece che la causa sia, per esempio, il luogo stesso di reazione, la superficie di una cellula, di una micella, di una formazione inorganica; esse hanno un dentro e fuori, un concavo e un convesso che puo' discriminare una chimica destrogira e levogira, e in questo caso magari sarebbe logico pensare ad una evoluzione chimica simile nel resto dell'universo.
Molto Interessante :)
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Re: Origine della Chiralità e luce polarizzata stellare

Messaggioda Davide R. » 27/12/2014, 22:22

Mah... ho i miei dubbi che la luce delle stelle influenzi a tal punto l'evoluzione della vita.
Io sono piuttosto del parere che sia più probabilmente una questione di cinetica, ovvero che qualche meccanismo primordiale essenziale sia stato favorito (ovvero velocizzato) più da molecole levogire piuttosto che destrogire e, di conseguenza, dando origine alla selezione di molecole levogire nei meccanismi di reazione.
Però boh... non sono un esperto del settore.
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Re: Origine della Chiralità e luce polarizzata stellare

Messaggioda Ibi et Post » 27/12/2014, 22:38

Si esatto! La teoria piu' in voga è quella delle reazioni asimmetrica auto-catalitiche, cioè una reazione che genera uno stereocentro, ma che è catalizzata anche dallo stesso prodotto. Di conseguenza la velocità di reazione aumenta esponenzialmente in favore di un enantiomero o dell'altro a seconda di quale inizialmente è "leggermente" favorito.
Questo sbilanciamento iniziale percio' puo' essere molto piccolo. Il Prof. Soai ha lavorato molto in questo campo. Qui ho trovato qualche slide interessante:
http://www.f.u-tokyo.ac.jp/~kanai/semin ... ato_B4.pdf
Alcune reazioni sono state "leggermente" spinte verso la completa formazione di uno specifico enantiomero semplicemente usando inizialmente della luce polarizzata. Da qui l'ipotesi delle stelle.
Ovviamente immaginare cosa sia realmente successo è solo speculazione. Pero' affascinante.
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