copertina
Odissea nello spazio
Chiara B. – Alessandro B.- Gloria C.Melissa C.- Tommaso F.- Laura G.Martina I.- Carlo Alberto L.- Riccardo L.Martina M.- Roberto M.- Barbara M..Marta M.- Laura P.- Francesca P.- Federico
P.- Laura R.- Thomas R.- Tommaso R.Alberto S.- Elisabetta S.- Linda S.- Barbara
S.- Chiara V.
I professori:
Umberto Balugani
Fabio Cagol
a.s. 2001 2002 c.l.3 a s.m.s TASSO – MARSILIO
Indice
A noi allievi della classe 3A della scuola Marsilio è stato proposto di
partecipare al concorso “ALTRI MONDI”;
la cosa ci ha entusiasmato e abbiamo deciso così di preparare un ipertesto
avente i seguenti argomenti:
-ORIGINE DELLA VITA:
che spiega come ha avuto origine la
vita nell’Universo a partire da
particolari condizioni del nostro
pianeta primordiale.
PROBABILITA’ DI VITA
NELL’UNIVERSO:
Illustra le varie possibilità che esistano
altre forme di vita in altri sistemi
planetari extrasolari.
CHIMICA DEL CARBONIO E DEL
SILICIO:
Spiega come si possano sviluppare
forme di vita basate sul silicio anziché
sul carbonio.
CONTATTI EXTRATERRESTRI:
questo argomento spiega come noi
umani abbiamo tentato, attraverso
macchine sofisticate, di attivare una
comunicazione con forme aliene
IPOTESI DI UNA FORMA
ALIENA:
ipotizza come potrebbe essere una
vita aliena e come potremmo
entrare in contatto con essa.
Or_vita1
L'origine della vita ha sempre appassionato l'uomo fin
dall'antichità.
Si è sempre cercato di spiegare come si sia generata la
vita nel nostro pianeta, ma per ora le teorie scientifiche
devono ancora essere provate con completezza.
L'unica cosa quasi certa è che l'universo è stato
generato da una grande esplosione, Big Bang, e i
pianeti si siano staccati dal Sole come gocce di
materiale incandescente poi raffreddato.
Nei pianeti, compresa la Terra, la vita non era presente
e l'atmosfera era irrespirabile.
Eppure da questa situazione si è generata la vita.
Circa quattro miliardi di anni fa la crosta terrestre si
solidificò e il nostro pianeta presentava caratteristiche
chimiche e fisiche molto diverse da oggi.
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Or_vita2
Grandi distese di acqua occupavano quasi tutta la Terra e l'atmosfera che la
circondava era composta da un miscuglio di gas: ammoniaca (NH3),
idrogeno (H2), metano (CH4), acido solforico (H2S), acido cianidrico
(HCN) e privo di ossigeno (O2). Il clima era molto caldo e l'acqua e i gas
dell'atmosfera si pensa fossero stati espulsi da numerosi vulcani insieme al
magma che, solidificatosi, aiutò la formazione della crosta terrestre.
In questo periodo diverse forme di energia come raggi ultravioletti,
scariche elettriche sottoforma di fulmini, decadimenti radioattivi agirono
sull'atmosfera.
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Or_vita3
Questa situazione fu ricostruita in
laboratorio da Standley Miller e Harold
Urey nel 1953 introducendo i gas appena
citati in un pallone con dell'acqua dentro e
sottoponendolo a forti scariche elettriche.
L'esperimento generò aminoacidi (o
macromolecole), le sostanze di base di
ogni forma di vita.
Sembra che l'origine della vita si stato un
fatto inevitabile perché le condizioni
fisico-chimiche presenti nel nostro pianeta
erano favorevoli a varie possibilità di
reazioni chimiche, tra cui quelle
importanti per la vita.
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probabilità1
Probabilità di vita nell’universo
Teorie e Ipotesi a confronto
L’uomo è sempre stato spinto dalla curiosità di sapere se esiste vita su altri pianeti
nell’universo in special modo se esistono forme di vita intelligenti. Il primo sostenitore
della pluralità fu il filosofo greco Anassimandro di Mileto, secondo il quale la fonte di
tutte le cose conosciute è un Elemento Indeterminato. Anche Epicuro riteneva che
esistessero infiniti mondi abitati in quanto è tutto costituito da una infinita varietà di
atomi che si staccano dall’Infinito per assumere momentaneamente un ordine precario. Il
pensiero respinse la tesi della pluralità dei mondi. Le prime basi scientifiche di una
possibile esistenza di vita aliena si pongono nel 17° secolo a dei lavori di Nicolò
Copernico e Galileo. A partire da queste osservazioni nacque perciò l’idea che il pianeta
potesse essere abitato da creature intelligenti.
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Probabilità1_1
Le sonde Viking 1 e 2 prelevarono
campioni di suolo di Marte, se sulla
superficie di questo pianeta vi fossero
tracce di vita biologica che hanno dato
esito negativo. Nel corso di tali missioni
però si è comunque scoperta la presenza
di molecole organiche complesse, le
ricerche effettuate ci portano a
concludere che nel sistema solare non
esiste alcuna forma di vita semplice o
intelligente, il campo di indagine si è
spostato verso le stelle. Esterna al
sistema solare più vicina a noi dista ben
40 anni luce, le ricerche vengono
eseguite esclusivamente per mezzo dei
radiotelescopi.
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Probabilità1_2
Il dibattito teorico sulla possibile esistenza di
forme di vita extraterrestre è tuttora molto vivace.
Una definizione soddisfacente del termine “vita”
non è ancora stata coniata. Per i fisici la vita può
essere definita come un insieme sufficientemente
organizzato di materia di energia. Poiché questa
definizione potrebbe concepire la vita aliena sotto
forma di nubi interstellari di elevata densità o
come un insieme di campi magnetici tra loro
intersecandosi. La vita extraterrestre viene
ricercata secondo un modello biologico di base
simile quello a quello terrestre: una struttura fisica
organizzata secondo uno schema preciso DNA o
RNA. La maggioranza degli studiosi ritiene
possibile che in qualche parte dell’Universo, si sia
potuta sviluppare una forma di vita semplice. Le
opinioni divergono maggiormente per quanto
riguarda la possibile esistenza di vita aliena…
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probabilità2
L’ascolto dello spazio è una delle attività a cui i ricercatori sono più dediti,
la più nota è quella che attraverso il monitoraggio dello spettro di frequenze
è possibili capire se in qualche parte dell’universo sono presenti elementi o
composti ausiliari per la vita. Va tenuto a mente che secondo le teorie del
Big Bang, equivale a diversi milioni di anni. Quindi “ascoltare” il profondo
dell’universo vuol anche dire conoscere cosa è successo all’inizio di tutto.
Un istituto americano è il SETI-LEAGUE. SETI (sta per Search of Extra
Terrestrial Intelligence). Questo istituto non fa altro che studiare lo spettro
radio dello spazio ed interpretarlo cercando di individuarne un’anomalia.Più
avanti è nato il programma SERENDIP il quale prevede che i principali
radio- telescopi si affidino a centri di ricerca universitari per le elaborazioni
di segnali ricevuti in particolare Arecibo il più grande del mondo e una volta
effettuata la ricezione simultanea su 168 canali invia i segnali via internet in
California e viene compiuta l’elaborazione e l’analisi di quanto ricevuto. E’
stato riveduto e abbassato, mettendo in serio rischio il futuro della ricerca.
Da qui è nata l’idea di chiedere la collaborazione di tutti coloro che
possiedono un PC ed hanno accesso ad Internet. Tale progetto è stato
chiamato SETI at HOME (SETI a CASA) dato che si richiede di elaborare
da casa, per conto dell’università stessa, i file che Arecibo invierà dopo la
ricezione. I radioamatori nel progetto SERENDIP, ma in tutta l’attività del
SETI-LEAGUE hanno un ruolo determinante; la NASA collabora con i
radioamatori allocando i segnali delle sonde e di alcuni satelliti su porzioni
delle bande di frequenza assegnate ai radioamatori. Se la NASA si affida
anche a loro è perché può contare su migliaia di antenne puntate su segnali
che vengono da miliardi di chilometri.
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probabilità3
L’acqua del Sistema Solare
Gli astronomi da tempo sospettano la presenza di acqua
su Marte ed hanno scrutato gli angoli più nascosti del
sistema solare, e svelato in diversi punti la presenza del
liquido della vita. Infatti si ritiene che l’acqua liquida
possa trovarsi anche sotto la superficie di altri corpi del
Sistema solare come Europa, uno dei satelliti di Giove.
Il ghiaccio d’acqua è a sua volta presente nei piccoli
corpi Sistema esterno, come le comete, e quindi in grande
o in piccola quantità l’acqua sembra onnipresente. Questa
sua enorme diffusione si spiega considerando
semplicemente gli elementi che la costituiscono cioè
l’idrogeno e l’ossigeno che secondo il suo modello creò il
Big Bang insieme agli atomi elio, carbonio, azoto,
ossigeno ed altri elementi.
È dunque naturale iniziare la ricerca di eventuali forme di
vita extraterrestre nei luoghi dove l’acqua liquida può
esistere oggi o può essere esistita.
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probabilità4
La vita in ambienti estremi
Gli ambienti molto freddi e aridi sono sempre stati considerati troppo inospitali
per qualsiasi forma di vita ma una recente scoperta indurrebbe ora a ricredersi.
Infatti a mettere in discussione alcune certezze è stato il rinvenimento di
microrganismi vivi e metabolicamente attivi tra i ghiacci del Polo Sud: si tratta
di di microbi molto resistenti capaci di sopravvivere in condizioni di scarsissima
umidità e illuminazione, a dosi elevate di radiazioni ed a temperature molto
basse: questa specie è stata chiamata Deinococcus radiodurans. È probabile che
la loro resistenza sia dovuta a proprietà strutturali e metaboliche particolari , ma
non necessariamente evolutesi nell’ambiente antartico dato che si ritiene che
questi organismi siano nato prima della separazione del supercontinente.
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probabilità5
Ghiaccio all’interno dei pianeti
All’interno dei pianeti, secondo una recente notizia,
c’è la probabilità di una presenza di ghiaccio,
ghiaccio che però sarebbe in una forma insolita detta
“Ghiaccio VII” caratterizzata da molecole d’acqua
strettamente impacchettate che si formerebbero in
condizione di di altissima pressione. Secondo lo
studio americano, poi ,non solo la terra ospiterebbe
questa forma di ghiaccio, ma quasi tutti i pianeti del
sistema solare. La diminuzione della disponibilità di
acqua fluida infatti viene causata dall’accumulo di
Ghiaccio VII e dei suoi prodotti di reazione
all’interno di un pianeta che si raffredda
determinerebbe la diminuzione della tettonica delle
placche o la loro definitiva cessazione.
La recente scoperta di canali su Marte suggerisce
che il pianeta non sia stato sempre asciutto e l’acqua
che ha formato i canali potrebbe essere
immagazzinata a livelli poco profondi al di sotto
della superficie del Pianeta Rosso
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probabilità6
L’origine dell’acqua su Marte
Per molti anni gli scienziati hanno dibattuto sull’ipotesi che
sulla superficie di Marte ci possa essere stata acqua. Ora il
mistero più importante è quale sia stata la sua origine e
sembra aver trovato una risposta. Nel Tennessee sono stati
studiati campioni del meteorite di Shergotty, una roccia
vulcanica proveniente da Marte caduta sulla terra circa 150
anni fa e ne è stata tratta la conclusione più probabile cioè
che quando Marte era ”giovano” l’acqua è potuta emergere
in forma di vapore dalla roccia infatti le stime indicano che
il magma conteneva molta più acqua di quanto ritenuto in
precedenza e, quando cominciò la sua risalita all’interno del
pianeta, il magma, poi trasformatosi nel meteorite di
Shergotty, aveva probabilmente una percentuale d’acqua
dell’1.8 %e la perdita dell’acqua durante la risalita si è
separata dai grani di minerale lasciando una superficie
senz’acqua che maschera la vera natura del materiale.
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chimica1
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chimica2
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chimica3
Nella tavola periodica degli elementi compaiono incolonnati nel
gruppo IV A, gli elementi chimici del carbonio e del silicio:
questo perché, grazie ai quattro elettroni esterni, hanno la
capacità di formare legami e catene simili tra loro.
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chimica4
Sul nostro pianeta però, nonostante il Silicio sia l’elemento
più abbondante dopo l’ossigeno (90%), la vita terrestre si
basa sul Carbonio.Tuttavia nessuno sa con certezza se il
Carbonio e l’acqua siano indispensabili per altri tipi di vita:
di conseguenza gli scienziati hanno ipotizzato che altre
forme di vita, si siano sviluppate sulla chimica del Silicio.
Questa tesi può essere confermata dalla scoperta dei
radioastronomi: le molecole e gli atomi base della vita,
quali Azoto, Idrogeno, Ossigeno, Carbonio, Silicio e
Fosforo esistono in grandi quantità anche nelle profondità
dell’Universo.
Menù
chimica4
Esempi di composti del
Carbonio
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chimica4
Esempi di composti del Silicio
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ipotesi1
IPOTESI DI UNA FORMA ALIENA:
COME POTREBBE ESSERE E COME POTREMMO
ENTRARNE IN CONTATTO
Visto e considerato che l’Universo è formato da
miliardi di stelle, pianeti, meteoriti e galassie,
sarebbe presuntuoso pensare di essere le uniche
forme di vita; purtroppo, che esistano o no altre
forme di vita intelligenti, nessuno lo può ancora
sapere, ma si possono in ogni caso formulare delle
ipotesi; basti pensare agli innumerevoli
avvistamenti UFO (Unidentified Flying Object,
cioè “Oggetto Volante non Identificato”).
Il nostro gruppo ha pensato di elaborare
un’ipotesi basata in parte su teorie scientifiche e
in parte sulla fantasia, immaginando una civiltà
aliena e la possibilità di entrarne in contatto.
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ipotesi2
Siamo partiti ipotizzando un sistema dove alcuni pianeti ruotano attorno a due stelle,
quindi in un sistema con una stella doppia, fra cui un pianeta sempre illuminato solo
da una parte, poiché la sua velocità di rotazione è uguale a quella di rivoluzione.
La sua atmosfera è formata da: idrogeno per il 60%, e azoto al 30% e il 10% di vapori
di mercurio.
La massa del pianeta è leggermente maggiore di quella di Urano (circa 15 volte la
Terra) e la distanza che c’è fra le due stelle e il pianeta è poco maggiore di quella che
c’è fra Terra e Sole (circa 150 milioni di Km).
Essendo sempre illuminato a metà dai soli esisteranno due temperature differenti: la
parte illuminata raggiungerà circa i 150° C e la parte oscura arriverà fino ai –200° C.
Per questo motivo la zona di passaggio sarà soggetta a un susseguirsi di perturbazioni
climatiche.
Le caratteristiche del paesaggio variano secondo la posizione geografica: da una
parte, quella illuminata, ci sarà un ambiente desertico, caratterizzato da distese
sabbiose, oceani di mercurio, da montagne rocciose e da distese di funghi sotto le
montagne (dove c’è ombra); dalla parte buia, invece, si presenterà un ambiente
desertico freddo, con rocce sporgenti e lastre di ghiaccio.
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Nella fascia intermedia sono presenti forme paragonabili alla nostra vegetazione di
copertura (simili al muschio).
Data l’atmosfera, densa e ricca di idrogeno, è probabile che le forme di vita si siano adattate
a respirare tale gas con degli organi interni particolarmente sviluppati per scambiare
l’idrogeno con l’azoto.Gli esseri viventi si sono evoluti come sulla Terra, in modo diverso
secondo le zone in cui vivono: dalla parte oscura la civiltà si sarà sviluppata presso le fonti
di cibo: organismi incrostanti tra le rocce vulcaniche.In questo caso esisterà una specie
crostivora che vivrà all’esterno, ma anche sottoterra, vicino ai geyser e ai vulcani, non solo
per il calore, ma anche per le rocce dalle quali ricavano i sali minerali.
Comunicano tra loro tramite infrasuoni e, non
essendoci luce, se non per la lava, non hanno
un sistema visivo, ma hanno udito e olfatto
molto sviluppati, oltre ad avere un sistema
“radar” che emana delle onde radio che sono
respinte dagli ostacoli e dalle pareti, in modo
da essere captati di nuovo dalla testa
dell’alieno, per creare una “mappa” nel suo
cervello, per sapere la strada che deve
percorrere.
Dato questo sistema di onde radio che
sostituisce gli occhi, il sistema migliore per
entrare in contatto con loro sarebbe lanciare
delle onde radio dalla Terra, o da un satellite
più vicino, al loro pianeta.
ipotesi3
Menù
ipotesi4
Dalla parte illuminata, invece, vivranno esseri viventi che si sono adattati alla gran quantità
di luce e calore, presenti tutto il giorno, dei due “Soli”, per questo sfrutteranno la loro energia
con dei pannelli solari di cui sono dotati. Avranno un sistema visivo adattato a captare tale
quantità di luce, per cui con delle pupille poco dilatate. Il sistema respiratorio sarà analogo a
quello degli esseri della parte oscura, mentre l’udito e l’olfatto saranno meno sviluppati.
Comunicheranno tra loro tramite il magnetismo, localizzato in un particolare organo posto
davanti ai pannelli solari: per questo sentiranno la loro presenza quando si avvicineranno l’un
l’altro. Noi potremmo entrare in contatto con loro emettendo segnali magnetici. Questi alieni
vivranno sulle montagne per sfruttare al massimo i raggi solari in tutte le ore del giorno. Si
nutriranno di esseri inferiori, che si nutriranno a loro volta di funghi, e berranno mercurio
liquido, di cui sono composti i mari.
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contatti0
La sonda Pioneer 10, è stata lanciata nello spazio verso la fine degli anni ’60;
contemporaneamente venne lanciata anche un’altra sonda, Pioneer 11, in
un’orbita diversa.
Sulla superficie esterna della
sonda Pioneer 10 venne
attaccata la targa metallica
sopra raffigurata: questa è
stata inviata per un
eventuale contatto con
forme di vita extraterrestre
e rappresenta la fisionomia
dell’ uomo e della donna,
consente di individuare la
nostra posizione nel sistema
solare e contiene l’ atomo di
idrogeno; inoltre vi è
raffigurato il numero otto
nel sistema binario ed è
schematizzata la posizione
del Sole relativa a 14 pulsar
al centro della galassia.
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contatti1
Le onde radio sono radiazioni elettromagnetiche, proprio come
la luce visibile, ma con frequenze milioni di volte più basse e
con lunghezze d'onda che vanno da qualche millimetro fino a
centinaia di chilometri.
Fino al 1933 non si sapeva ancora che i corpi celesti
emettessero onde radio. In quell'anno un ingegnere americano,
rivelò dei segnali radio di indubbia origine cosmica, provenienti
dal centro della nostra Galassia. Inizialmente si pensò a
messaggi inviati da civiltà aliene; poi si capì che i segnali
provenivano da una pulsar.
Questa scoperta diede l'avvio allo sviluppo della
radioastronomia, con la costruzione dei primi radiotelescopi. È
stata rivelata nel cosmo l'emissione radio dell'idrogeno e delle
molecole organiche, sono stati scoperti altri quasar e radiogalassie, fenomeni altamente energetici che avvengono nel
nucleo di galassie lontanissime. Sono state osservate le pulsar,
stelle che emettono impulsi radio ad intervalli di tempo
regolarissimi e sembrano confermare l'esistenza di oggetti
come le stelle di neutroni.
Per questo motivo oggi vengono costruite batterie di
radiotelescopi molto distanti tra loro, anche in diversi
continenti, che vengono poi puntati sullo stesso oggetto celeste
e sincronizzati con precisissimi orologi.
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FINE
