Presanza di forme di vita su altri pianeti

Recentemente è nata l’idea che anche Venere possa ospitare svariate forme di vita batterica, sembra strano ma è proprio così.
Nonostante le condizioni proibitive il pianeta potrebbe ospitare molti batteri.
Gli esobiologi hanno immaginato forme di vita adatte quasi a tutti i corpi del sistema solare, ma non hanno mai preso in considerazione Venere.
In effetti, la sua atmosfera velenosa di anidride carbonica e acido solforico e l’effetto serra, che mantiene una temperatura superficiale sufficiente a fondere il piombo, non lo rendono un pianeta particolarmente ospitale. Secondo altri scenziati, l’atmosfera di Venere è invece relativamente abitabile e potrebbe ospitare un grande numero di batteri.
La presenza dei batteri sarebbe in grado di spiegare alcune peculiarità della composizione chimica dell’atmosfera venusiana.
Usando i dati delle missioni spaziali russe Venera e delle sonde statunitensi Pioneer Venus e Magellan, i ricercatori hanno studiato l’alta concentrazione di goccioline di acqua nelle nuvole di Venere, in questo modo è stato possibile individuare alcune peculiarità che potrebbero essere facilmente spiegabili con la presenza di microbi.
Per esempio, si sono viste tracce di solfuro di idrogeno e di biossido di zolfo, due gas che reagiscono l’uno con l’altro e che non possono coesistere se non vengono continuamente prodotti.
Inoltre, nonostante l’alta irradiazione solare e i frequenti lampi, l’atmosfera di Venere non contiene quasi monossido di carbonio, suggerendo che qualche cosa lo stia rimuovendo.
I ricercatori hanno suggerito quindi nelle nuvole venusiane potrebbero essere al lavoro batteri che combinano il biossido di zolfo con monossido di carbonio in un metabolismo simile a quello delle forme di vita terrestri più primitive.
La nuova teoria è stata però accolta con grande scetticismo dalla maggior parte dei ricercatori, un primo elemento a sfavore è il fatto che le goccioline di acqua in sospensione non sembrano essere sufficienti a sostenere la vita.

Marte: è il quarto pianeta del sistema solare in ordine di distanza dal sole, alcuni suoi parametri come l’inclinazione dell’asse di rotazione e la durata del giorno lo rendo abbastanza simile alla terra, mentre le sue dimensioni (diametro equatoriale 6804,9 km) e la sua massa (6,4185×10(23)km) corrispondono quasi alla mtà di quelli terrestri.
Attorno a Marte orbitano due piccoli satelliti:
-Phobos con un diametro di soli 27 km.
-Deimos con un peso di circa 10 kg.
La sua atmosfera molto rarefatta corrisponde ad 1/3 di quella terrestre composta per il 95% da biossido di carbonio, 2,7% azoto, argon 1,6% e tracce di vapore acqueo.
La sua temperatura superficiale è molto variabile, compresa tra i -140°C e i +20°C (dunque non così estrema) mentre la copertura nuvolosa è pressochè assente salvo reri e sottivi veli nuvolosi o nebbie composte da vapore acqueo.
Anche marte è uno di quei pianeti privi di una propria magnetosfera, infatti anch’esso completamente esposto al vento solare e si è constatato che le tempeste di vento che per mesi possono investire tutto il globo con immense nubi di polvere sollevate dal suolo da venti di oltre 320 km/h e con temperature che scendono anche a -180°C, hanno un certo legame con le tempeste solari: difatti il vento solare essendo composto da particelle elettricamente cariche quando raggiunge la temue atmosfera Marziana la agita provocando in essa questo genere di eventi.
Anche marte un tempo fu un pianeta completamente differente, infatti fino a circa 2 milioni di anni or sono era un pianeta che abbondava di acqua (forse ve n’era ancora di più rispetto a quella che troviamo oggigiorno sulla terra), composto da mari, oceani e fiume, le precipitazioni cadevano in abbondanza con un clima molto mite.
Qui si pensa che Marte abbia potuto ospitare forme di vita vegetali e forse addirittura animali, anche se sembra molto improbabile che si possa essere sviluppatta una civiltà evoluta come la nostra.
Poi 1,5 miliardi di anni fa vi fu un’aumento sproporzionato dell’attivitâ vulcanica che comportò un drastico aumento dell’effetto serra, con conseguente aumento delle temperature e piogge acide che sterilizzarono a poco a poco la sua superficie, mentre contemporaneamente il vapore acqueo aumentava per effetto dell’evaporazione dagli osceani.
Tutto ciò fino a quando improvvisamente l’attività vulcanica cessò, comportando in seguito una dispersione parziale nello spazio della sua atmosfera presente allora, questo sia per la maggior distanza dal sole sia per effetto della forza di gravità troppo debole (data dalle sue piccole dimensioni) per comtenere un atmosfera densa come quella presente un tempo (con una densità simile a quella dell’atmosfera terrestre attuale), dunque i gas piu leggeri come il vepore acqueo furono i primi a sfuggire alla debole forza gravitazionale di marte, che dunque si dispersero nello spazio.
Oggi Marte possiede solo tracce di acqua che si trova ai poli e probabilmente nel sottosuolo allo stato ghiacciato, mentre la vita sembra non sia più presente se non che allo stato batterico, come molti suppongono…
Cosa ne pensate? Quale sarà il destino per il nostro pianeta terra?

Sembra difficile credere che la terra diverra in futuro come uno di questo due pianeti, malgrado la sua storia abbia conosciuto periodi con importanti cambiamenti climatici che fortunatamente no mai stati permanenti, ma bensì scanditi da molti fattori esterni e interni al nostro pianeta.

Oggi esiste un progetto che ha lo scopo prevede di far crescere piante terrestri su altri pianeti, modificandole geneticamente.
La sua idea è di rifarsi agli organismi estremofili, batteri che vivono in condizioni estreme sulla Terra (vulcani, fondo oceanico, sorgenti idrotermali), per ricavare i geni che offrono queste straordinarie capacità di adattamento. In lunghe missioni di esplorazione su altri pianeti, gli astronauti potranno portare con sé sementi adatte agli ambienti esplorati e far crescere il cibo direttamente sul posto.

Approfondiremo l’argomento apportando interessanti teorie a riguardo per spiegare un punto fondamentale della nostra esistenza: la storia climatica del nostro pianeta Terra.

Flavio Scolari

Influenza delle onde di Rossby sul clima

Le onde di Rossby sono note anche come “onde planetarie” poichè si manifestano su larga scala, influenzado il clima anche di regioni molto distanti dal luogo dell’evento.

Per capire come funzioni partiamo con l’esaminare la direzione dei venti prevalenti che spirano dalle alte latitudini all’equatore. il motivo di una tale suddivisione è inanzitutto data dalla presenza di 3 celle circolatorie poste per entrambi i 2 emisferi. Se la terra non ruotasse su se stessa si ricontrerebbe una risalita meridiana delle correnti che dall’equatore risalirebbero al polo in quota, per poi sprofondare ai poli e ritornare in superficie verso l’equatore. Ma come ben sappiamo la terra ruotando su se stessa produce la cosidetta forza di Coriolin che è massima all’equatore e minima ai poli per il semplice fatto che è proprio l’equatore a girare più velocemente rispetto ai poli praticamente fissi. La forza di coriolin agisce sui venti che si spostano su scala planetaria, che vengono deviati verso destra nel nostro emisfero, verso sinistra nell’emisfero opposto.

Il risultato di tutto ciò alle nostre latitudini sono le cosidette onde planetarie, meglio note come onde di Rossby, il flusso meridiano indotto il primis dalla differenza di energia termica che si crea tra l’equatore e i poli, per ovvi motivi di insolazione, subisce una deviazione Occidentale, mentre il flusso freddo discendente dalle alte latitudini dubisce una deviazione Orientale.
Tra le due grosse masse d’aria scorre in genere lo Jet Stream polare che trasporta il flusso perturbato occidentale e lo Jet Sream subtropicale.
In genere uno spostamento di grandi masse d’aria dai tropici verso le alte latitudini si traduce al suolo come potenti promontori anticiclonici che invadono latitudini normalmente soggette a ciclogenesi, mentre una grossa massa d’aria che dalle alte latitudini si sposta verso le latitudini inferiori, si traduce al suolo come una circolazione depressionaria che si sposta verso latitudini normalmente temperate.
Tali meccanismi sono fondamentali a livello climatico poichè producono grossi scambi termici tra le alte e le basse latitudini, se così non fosse i poli tenderebbero a divenire sempre più freddi, mentre i tropici sempre più caldi.
Esiste comunque un’altro genere di onda planetaria, detta onde di Bjerknes, meglio note come onde corte.
Sovrapposti ai meandri planetari del vento, esistono altre ondulazioni, leggermente più piccole, che prendono il nome di onde sinottiche. Di queste ondulazioni minori ce ne sono mediamente da sei a otto in un emisfero ed esse nascono e si sviluppano a seguito di piccole inomogeneità nella temperatura e pressione atmosferica sulle onde planetarie maggiori. Le ondulazioni sinottiche rientrano nella classe delle onde lunghe e, alcune volte, vengono anche chiamate onde di Rossby.
In genere nel nostro emisfero si presentano molto più stabili per la maggior alternanza tra oceani e continenti al suolo, il che produce contrasti termici considerevoli tra le due tipologie di aree prese qui in questione.
I motivi per cui il vortice polare dell’emisfero nord risulta più disturbato, sono dovuti alle caratteristiche topografiche su grande scala (le montagne rocciose e il complesso dell’ Himalaya) e ai contrasti terra-oceanici, fattori che generano le onde planetari.

Effetti sull’Ozonosfera delle onde planetarie:
Le onde di Rossby sono significative dell’aumento della BDC* e, come spiegato prima, causano un vortice polare più debole e quindi di temperature polari più calde.
Le onde planetarie stazionarie quando si propagano verticalmente fino a rompersi nella stratosfera polare, causano improvvisi riscaldamento (warming).

Nella figura qui sopra si può notare come l’onda planetaria si propaghi dalla troposfera (linea bianca sottile sotto i 16km) fino alla stratosfera.
La risalita avviene dal basso verso l’alto, in presenza di una densità dell’aria sempre inferiore con l’aumento dell’altezza si espande.
Questo spiega come mai un’onda relativamente piccola assume dimensioni riguardevoli aumentando con la quota.
L’onda è illustrata dalla freccia nera lungo l’asse del nucleo del VP, poi si piega verso i tropici.
La linea bianca rappresenta la BDC*, ossia quella che definisce l’intensità della circolazione dell’ozono stratosferico corrispondente grosso modo all’intensità dei venti all’interno della stratosfera.

Il riscaldamento è la conseguenza del forcing troposferico: l’onda rallenta il VPS (nella regione circondata dalla linea blu) “depositando” una circolazione orientale (moto easterly) nel VPS che logicamente possiede correnti zonali (westerly).
La dispersione dell’onda avviene con un processo che ricorda l’infrangersi delle onde del mare.
In modo analogo, infatti, le onde atmosferiche assumono grandi dimensioni e la conseguente rottura è frutto della miscelazione della corrente proveniente dalla zona equatoriale (line rossa).
Questo scambio provoca la rottura dell’onda, apportando cambiamenti notevoli alla concentrazione dell’ozono.
E’ corretto affermare quindi che riscaldamenti stratosferici sono causati dallo spostamento di grosse masse d’aria all’interno della troposera.
Questi warming sono il risultato dello spostamento del vortice polare da una circolazione approssimativamente simmetrica al polo, ad una circolazione che è asimmetrica ad esso.

*BDC= circolazione dell’ozono.
L’ozono infatti essendo una gas, è soggetto alla dinamica dei venti zonalei stratosferici, questo produce dunque anche una circolazione generale dell’ozonosfera che può subire variazioni d’intensità indotte dall’attività solare in corrispondenza allo stato dell’indice QBO.
Variazioni di questo genere vengono in genere misurate con l’indice BDC.

Flavio Scolari

Effetti di un’impatto cometale

Quella di un impatto cometale di grosse proporzioni rappresenta forse la minaccia maggiore per la soppravvivenza della nostra specie.

Inanzitutto per poter definire gli effetti che un impatto cometale produrrebbe al nostro pianeta molto dipende dalle dimensioni stesse del corpo impattato, esistono miriadi di corpi al confine del sistema solare aventi grandezze comprese da pochi chilometri fino a centinaia di chilometri di diametro.

Asteroidi e comete, il rischio di impatto

Per maggiori approfondimenti.

Oggigiorno la possibilità che si verifichino eventi tanto devastanti come impatti cometali in grado di produrre estinzioni di massa di determinate speci viventi, benchè sia ridotto non risulta mai nullo, basti pensare si conosce con una certa precisione la posizione delle comete periodiche, che dunque hanno una propria orbita che periodicamente rientra all’interno del nostro sistema solare, mentre per la maggior parte delle comete non si può conoscerne l’esatta posizione che mantengono all’esterno del sistema solare e dunque neanche i loro movimenti.

Grazie ad una miglior conoscenza astronomica e storica oggi si è potuto constatare che la terra diviene molto più soggetta ad impatti cometali di grosse proporzioni, in grado di produrre estinzioni di massa con un andamento pressapoco ciclico, infatti è noto che una specie, che sia prevalente o meno sulla terra, ha un tempo di vita limitato nel tempo, un classico esempio lo sono i dinosauri che secondo le teorie più accettate furono estinti da una cometa che 65 milioni di anni fa impatto sulla terra, provocandone appunto l’estinzione di massa, non solo dei dinosauri, ma anche di molte altre specie animali allora esistenti.

Fino ad oggi si è sempre creduto che impatti cometali degni di nota, ossi in grado di produrre grossi sconvolgimenti ambientali, si verificassero ogni 500000-1000000 anni, tuttavia i recenti ritrovamenti geologici impongono una riduzione temporale notevole di tale dato, molti scenziati oggi sono dell’idea che impatti cometali di grosse proporzioni si verifichino mediamente ogni 10000 anni.

Ma come possiamo spiegare il fatto che tali eventi hanno un’andamento ciclico quasi regolare, inanzitutto dobbiamo tenere in considerazione il fatto che come la terra ruota attorno al proprio sole, anche il nostro sistema solare ruota attorno al centro galattico compiendo una rivoluzione completa nell’arco di circa 225-250 milioni di anni.

Ai confini del sistema solare risiede un’immensa nube costituita da miriadi di corpi aventi svariate dimensioni (per approfondimenti vedi il linck sovrastante), alcuni di questi corpi presentano una propria orbita che periodicamente permette il loro passaggio all’interno del sistema solare, molti altri corpi invece presentano orbite non note poste all’esterno del sistema solare.

Il sistema solre spostandosi all’intero della galassia presenta posizioni differenti in corrispondenza ai grossi gruppi spellari posti verso il centro galattico, questo potrebbe influire per mezzo di influenze gravitazionali sulla stabilità delle orbite dei corpi che costituiscono la nube di Oort, questo potrebbe spiegare il fatto che anche il nostro pianeta diviene periodicamente più soggetto ad impatti cometali di grosse proporzioni in grado di produrre estinzioni di massa di molte speci viventi, lasciando talvolta spazio alla nascita di nuove specie animali.

Il fatto che la specie umana abbia potuto svilupparsi fino a rappresentare la specie dominante sul nostro pianeta è stato possibile anche grazie al fatto che la specie dei dinosauri si sia estinta 65 milioni di anni fa a seguito dell’impatto di una cometa avente probabilmente alcune decine di chilometri di diamentro, se ciò non fosse avvenuto, probabilmente noi non saremmo qui o comunque non potremmo presentare certe caratteristiche che in un certo senso ci rendono particolari sul nostro pianeta.

Ma quali effetti produrrebbe realmente un impatto cometale sul nostro pianeta?

Molto dipende appunto dalle dimensioni stesse del corpo impattato, ma andiamo con ordine.

Per una cometa avente alcuni chilometri di diametro gli effetti sarebbero i seguenti:

L’onda d’urto raderebbe al suolo tutto ciò che si trova in un raggio di deverse decine di chilometri dal punto dell’impatto.

L’impatto sarebbe equivalente a decine di bombe atomiche come quelle di Hiroschima e la detonazione innescherebbe molti frammenti incandescenti che verrebbero proiettati a centinaia di chilometri di distanza innescando incendi di grosse proporzioni.

Al suolo resterebbe un cratere di un raggio 10 volte maggiore a quello del diametro della cometa impattata.

Le polveri sollevate foltrerebbero la luce del sole per anni favorendo un raffreddamento del clima che potrebbe sfociare in una piccola glaciazione.

Da considerare anche il luogo dell’impatto, se avvenisse nelle regioni polari, l’effetto principale sarebbe quello di produrre un improvviso e marcato scioglimento dei giacci, le acque dolci che si riverserebbero negli oceani in grosse quantità sarebbero in grado di alterare le correnti oceaniche favorendo così l’innesco di un cambiamento climatico sognificativo.

La nostra specie riuscirebbe a sopravvivere e si adatterebbe forse abbastanza tranquillamente alle possibili nuove condizioni ambientali.

Impatto di una cometa avente alcuni chilometri di diametro

Per una cometa avente alcune decine di chilometri:

Potrebbe equivalere ad un’estinzione di massa di molte specie viventi, incerta la sorte dell’uomo, forse con il suo ingenio potrebbe sopravvivere ma in condizioni ambientali critiche.

Il cratere rilasciato dall’impatto avrebbe un raggio di centinaia di chilometri, foreste a diverse centinaia di chilometri se non addirittura a migliaia di chilometri di distanza dal luogo dell’impatto, verrebbero divorarte dalle fiamme, l’onda d’urto raderebbe al suolo tutto ciò che si trova in un raggio di alcune centinaia di chilometri dal punto dell’impatto.

L’impatto sarebbe equivalente all’esplosione di diverse centinaia di bombe atomiche come quelle che distussero Hiroschima, mentre le immense nubi di polvere sollevata dal suolo oscurerebbero per anni la luce del sole producendo ciì un marcato e improvviso raffreddamento del clima che probabilmente sfocierebbe in un’improvvisa glaciazione.

Il tasso di CO2 tenderebbe ad aumentare in maniera esponenziale a seguito dei vastissimi incendi di foreste che sprigionerebbero immense nubi di fumo, questo potrebbe anche innescare un periodo estremamente caldo a seguito della glaciazione alterando fortemente l’equilibrio climatico nell’arco di diverse centinaia di anni.

Se la cometa impattasse nell’oceano lo tsunami che ne conseguirebbe avrebbe proporzioni colossali con un muro d’acqua alto molte decine se non sddirittura centinaia di metri che avanzando distruggerebbe ogni cosa che incontrerebbe lungo il suo percorso anche a grandissime distanze dalla regione dell’impatto.

È possibile che l’impatto agirebbe anche a livello geologico favorendo o innescando eventi sismici di notevole intensità come pure a livello meteo-climatico, innescando tempeste e uragani particolarmente violenti.

Impatto di una cometa avente un diametro di alcune centinaia di chilometri

Se ad impattare fosse una cometa avente alcune centinaia di chilometri di diamentro, l’evento si tradurrebbe nello sterminio totale di tutte le forme viventi presenti sulla terra.

Il nostro pianeta cambierebbe radicalmente volto e non ne resterebbe che una palla di roccia incandescente privo di acqua e atmosfera.

Inanzitutto l’impatto inalzerebbe detriti incandescenti a centinaia di chilometri di altezza, che ricadrebbero sul globo fruciando foreste di tutto il mondo.

L’onda d’urto attraverserebe tutto il globo mentre una nube infuocata avanzerebbe fino a permeare tutto il pianeta.

Le temperature superficiali aumenterebbero a diverse centinaia o migliaia di gradi centigradi, le acque dei mari e degli oceani evaporerebbero mentre la nostra atmosfera si disperderebbe in buona parte nello spazio.

Ogni forma vivente dalla più complessa alla più elementare verrebbe totalmente sterminata e del nostro pianeta non ne rimarrebbe che un pianeta desolato avente condizioni ambientali inadatte a poter ospitare la vita.

Impatto di una cometa avente un diametro di alcune decine di chilometri

Fortunatamente i corpi aventi tali dimensioni sono una piccola percentuale all’interno dell’immansa nube di Oort, di conseguenza il rischio che si verifichi un evento di tali proporzioni risulta estremamente basso.

Tuttavia con questo possiamo renderci conto di quanto le condizioni basilari favorevoli allo sviluppo della vita sul nostro pianeta e la vita stessa siano fragili, di quale sia realmente il ruolo della nostra specie su questo fantastico pianeta terra.

Flavio Scolari

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