LA RICERCA LA VITA NELL'UNIVERSO - DELLA VITA NEL COSMO

LALA VITA
     RICERCA
          NELL’UNIVERSO
                    DELLA VITA NEL COSMO

Rel.: Stefano Tosi

LA VITA.... “COME LA CONOSCIAMO NOI”.

Antropocentrismo: - retaggi del passato
                  - conocenza lacunosa della situazione terrestre
                  - unico modello da cui attingere informazioni: la Terra.

Cos’è la vita terrestre?
- Concetto di vita sulla Terra
- Estremofili
- confine tra organico ed inorganico

La difficoltà di generalizzare:
- Unico caso da cui attingere
- Infinite possibilità date dalla chimica organica e dalla biologia “infinite possibilità in infinite
combinazioni”

LA RICERCA DELLA VITA NEL SISTEMA SOLARE

Schiaparelli (1877)
e i canali marziani

                      Campbell smentisce con la prima prova
                      spettroscopica dell’assenza di ossigeno e acqua
                      nell’atmosfera marziana.

   La sonda USA Mariner 4, è la prima a raggiungere con successo
   Marte il 15 luglio 1965. Ciò che fotografa è un mondo
   apparentemente morto ed arido...
   Pressione atmosferica bassissima > no acqua liquida in superficie

Lander Viking I e II (1976), primi esperimenti sul suolo
                                        marziano. Idratato con acqua e sostanze nutrienti,
                                        lo spettrometro del lander misura strane reazioni
                                        chimiche tra cui emissione di CO2.
                                        Dibattito ancora in corso su “cosa è stato rilevato”.

Caso ALH 84001 (1984), un meteorite marziano
ritrovato in antartide e contenente strane formazioni
di presunta origine biologica.
- riprodotti in laboratorio con sostanze inorganiche
- 100-200 nm di lunghezza (10 volte più piccoli della più
  piccola forma di vita terrestre nota.
- proveniante dall’archeano marziano (acqua), forse dalla Vallis Marineris (2005)

                                      Caso del metano marziano (2004). Rilevato dalla sonda
                                      Mars Express, biogenico (attività microbica?) o inorganico
                                      (nessun processo metanogeno geologico o vulcanico attivo
                                      rilevato, olivina + acqua = serpentina + metano?)? In ogni
                                      caso la concentrazione è 10 volte superiore a quanto atteso.
                                      Nel 2005 la sonda rileva anche formaldeide....

28 settembre 2015 : la NASA annuncia (dopo decine di evidenze sommatesi dal 2008) che
sulla superficie di Marte scorrerebbe dell’acqua liquida sottoforma di ruscelli...

- Sali idrati ("bisogna specificare che i dati mostrano la presenza di questi minerali, non di acqua.
   Tuttavia la presenza stagionale dei sali indica il depositarsi di acqua“)
- Una volta emessa dal sottosuolo percorre alcuni metri prima di evaporare
- Indica che c’è qualcosa sotto...
- VITA SOTTERRANEA SU MARTE ????

LUNE DEL SISTEMA SOLARE

      Oggi sono 4 le lune interessate da questa ricerca a causa della loro struttura e
                                                                       composizione.
                                            Europa, Ganimede, Titano ed Encelado.

Si tratta delle uniche lune (per quanto ne sappiamo oggi) in cui è presente
l'acqua, una fonte di calore, una geologia attiva, una più o meno tenue
atmosfera e molecole organiche prebiotiche.

La loro esplorazione diretta partirà nel decennio 2020-2030 e sicuramente
produrrà grandi sorprese...
                       Vita.... come la conosciamo noi.
                               Estremofili terrestri
                       Vita = mutazioni + adattamento

EUROPA ( luna di Giove )

Aree e fattori favorevoli
alla vita:

- Geyser alti fino a 200 km
- Oceano subglaciale
- Riscaldamento interno dato dalle forze mareali di Giove
- Laghi di acqua liquida incastonati nella superficie ghiacciata.

Vita?
- Macchie scure superficiali

Controindicazioni:
- raggi cosmici
- -150°C.

ACQUA

        TETTONICA A PLACCHE

GANIMEDE ( luna di Giove )

Aree e fattori favorevoli
alla vita?
- strati oceanici superficiali
  ( meno pressione )
- zone di contatto tra ghiaccio,
  acqua e roccia.

Vita?
- Nessun indizio.

Controindicazioni:
- pressione elevatissima verso il nucleo
  della luna.

La possibilità che Ganimede, la luna più grande
del nostro sistema solare, possa ospitare la vita
si sono moltiplicate nell’ultimo anno.
E' recente infatti la scoperta di oceani stratificati
sotterranei di acqua liquida ( e altre sostanze )
intervallati da strati di ghiaccio più o meno denso.

TITANO ( luna di Saturno )

Aree e fattori favorevoli
alla vita:
- laghi di metano/etano
- calotte polari
  ( ghiaccio d'acqua+idrocarburi )
- sottosuolo (?)

Vita?
- chimica del metano (?)

Controindicazioni:
- -150°C
- chimica del metano (?)

Si tratta della luna più studiata e l'oggetto
più lontano su cui è atterrata una sonda.
Si tratta di un vero e proprio mondo completo di tutto.

ENCELADO (luna di Saturno)

Aree e fattori favorevoli
alla vita:
- aree a ridosso dei geyser
- oceano salato sottostante la crosta
- fonte interna di calore

Vita?
- nessuna evidenza
Una luna con un diametro
pari alla distanza tra Milano
e Roma. Crosta ghiacciata
da cui zampillano geyser di
acqua liquida calda e salata
che si vaporizza a contatto
con lo spazio esterno.

PIANETI EXTRASOLARI

1992 – Prima scoperta confermata (PSR B1257+12)
1995 – Primo pianeta confermato ( 51 Peg b)

Ad oggi (ottobre 2015) conosciamo 1977 pianeti
(4696 candidati), suddivisi in 1250 sistemi planetari,
di cui 490 multipli.

Ci sono sistemi con 1,2,3,4 soli e pianeti
Interstellari.

Secondo le ultime statistiche, considerando le circa
400 miliardi di stelle della Via Lattea e le tipologie di pianeti noti, nella sola Via Lattea dovrebbero
esserci triliardi di pianeti, di cui 40 miliardi simili alla Terra.

Nel sistema di Alfa Centauri c’è almeno un pianeta roccioso... A “soli” 4,2 anni luce da noi.

PIANETI ABITABILI
L’obiettivo di tutti i cacciatori di pianeti è quello di trovare la ‘Terra gemella’.
L’abitabilità e la ricerca di vita sono assai legati all’unico esempio che abbiamo: la vita terrestre.
Quali caratteristiche deve possedere un pianeta per essere definito abitabile?

     Azoto (N2): 78,084%                   -Massa tale da trattenere un’atmosfera
     Ossigeno (O2): 20,946%
     Argon (Ar): 0,934%
                                           - Composizione atmosferica simile a quella terrestre
     Biossido di carbonio (CO2): 0,0391%   - Gravità superficiale oscillante attorno ad 1g
     Neon (Ne): 0,0018% (18 ppm)
     Elio (He): 0,000524% (5 ppm)
                                             (9,80665 m/s²)
     Metano (CH4): 0,00016% (2 ppm)        - Temperatura ‘accettabile’ : 0 > 30°C
     Kripton (Kr): 0,000114% (0,11 ppm)
     Idrogeno (H2): 0,00005% (0,5 ppm)
                                           - Orbita sicura ed attività stellare non violenta
     Xeno (Xe): 0,0000087% (0,08 ppm).

   Come stiamo imparando negli ultimi decenni, la vita si sviluppa ovunque sia possibile.
   Mutazioni ed adattamenti della specie sono i meccanismi di risposta al cambiamento.
   - Estremofili
   - Evoluzione
   - Esperimenti spaziali con batteri.

EARTH SIMILARITY INDEX (ESI)
Si tratta di un indice che misura la somiglianza tra un esopianeta e la Terra, assegnando un
valore compreso tra 0 e 1. E’ una funzione che tiene conto di:
- raggio;
- densità;
- velocità di fuga;
- temperatura.

Difficoltà: calcolo di queste quantità e dipendenza di alcune di esse da fattori secondari.

Earth Similarity Index (ESI)
Standard Primary Habitability (SPH)
Habitable Zone Distance (HZD)
Habitable Zone Composition (HZC)
Habitable Zone Atmosphere (HZA)
Planetary Class (pClass)
Habitable Class (hClass)

IL PIU’ SIMILE ALLA TERRA : KEPLER 438 b
Scoperto da Kepler e confermato il 6.1.2015.
Distanza: 472 a.l. (Lyra)
Tipologia: SuperTerra
ESI : 0,88
Raggio = 1,12 Rt
Temperatura = 273-333 K (0-60°C)
Astro: nana rossa (0.52 Ms)
Semiasse maggiore = 0,16 UA
Anno = 35.2 gt
Eccentricità = 0.03

Si trova all’interno della fascia
di abitabilità della sua stella e
potrebbe possedere acqua
liquida in superficie.

FASCIA DI ABITABILITA’
Si tratta di una zona orbitale entro la quale un pianeta può possedere acqua liquida in superficie.

   FASCIA DI ABITABILITA’ GALATTICA

L’IMPORTANZA DELL’EFFETTO SERRA....
Senza i gas serra naturali la Terra possiederebbe una temperatura superficiale di -20°C ( a
differenza del 15°C reali...).

                  Anidride Carbonica, Metano, Ozono, Vapore Acqueo.

NON SOLO PIANETI ROCCIOSI....
Centinaia di esopianeti di tipo gioviano orbitano all’interno delle rispettive fasce di abitabilità.
Anche se un pianeta completamente gassoso non è abitabile, eventuali sue lune potrebbero
risiedendo anch’esse nella zona abitabile!

ESOLUNE: lune di esopianeti

Per pianeti della taglia di Giove potrebbero esserci lune abitabili della taglia della Luna
Per pianeti con masse superiori a quella gioviana le lune potrebbero avere dimensioni analoghe
a quelle dei pianeti rocciosi del nostro sistema solare.

Attualmente non sono state confermate esolune....
Ma ci sono già 5 candidati....

CONCLUSIONI...CONCRETE.

- Ogni anno il numero di pianeti terrestri scoperti cresce mediamente del 270%;

- Sta per essere completata una nuova generazione di supertelescopi studiati appostamente;

- Le migliaia di pianeti scoperti hanno affinato le tecniche di ricerca e di catalogazione.

EQUAZIONE DI DRAKE

                     A seconda dei parametri che
                     si utilizzzano si hanno risultati
                     che variano tra 20 e 50.000.000 !

PARADOSSO DI FERMI

Obiezione sollevata da Fermi circa l’assenza di segnali di
vita aliena intelligente, riassumibile con la famosa domanda:
“Se l’universo brulica di alieni, dove sono tutti quanti?”

VIAGGI INTERSTELLARI
Problema: tempo, spazio, propulsione.

FINESTRE TEMPORALI
Problema: spazio-tempo, Paradosso dei Gemelli.

SMS E PACCHI SPAZIALI
Anche noi inviamo nello spazio segnali volontari o involontari che segnalano la nostra esistenza
e la nostra presenza.

22 marzo 1935 : prima trasmissione radiotelevisiva

1972-1973 : placche a bordo della Pioneer 10 e 11

16 novembre 1974 : primo messaggio volontario agli extraterrestri
                    Messaggio di Arecibo (M13, 25.000 a.l.)

1977 : Voyager Golden Records (Voyager 1)

ULTIME NEWS

LO STRANO CASO DELLA STELLA KIC 8462852
http://arxiv.org/pdf/1509.03622v1.pdf

- Ipotesi stellare;
- Ipotesi planetaria/asteroidale;
- Ipotesi aliena.

STEFANO TOSI
              WWW.STEFANOTOSI.NET

     WWW.LULU.COM/SPOTLIGHT/STEFANOTOSI

Blog sui pianeti extrasolari : newworldslive.blogspot.it