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L'origine della vita
Aristotele (384-322 a.C.)[1]
generazione spontanea  materia non vivente  complicato processo
 materia vivente
1] possibilità della generazione spontanea:
Anassimandro (611-547 a.C.) (evoluzione degli uomini dai pesci
é considerato un profeta di Kant, Laplace, Lamarck e Darwin);
Anassimene, (588-524 a.C.) (ipotesi del “brodo primordiale”);
Senofane (565-470a.C);
Parmenide (fine VI sec. a.C. - prima metà V sec. a.C.)
Empedocle (495-435 a.C.);
Democrito (V sec a.C.)
Anassagora (500-428 a.C.).
Alcune delle opere di Aristotele sull’origine della vita
"ISTORIES PERI ZWWN" (Historia animalium) 10 volumi
"PERI ZWWN MORIWN"(De partibus animalium) 4 volumi
"PERI ZWWN GENESEWS" (De generatione animalium) 5 volumi
"MIKRA FUSIKA" (Parva naturalia)
"PERI ZWWN POREIAS KAI PERI ZWWN KINHSEWS " (De
motu animalium)
ecc
Il dibattito tra “evoluzionismo”
e “creazionismo”
evoluzionisti: coloro che accettano gli argomenti della teoria di Darwin con
i quali la diversità é spiegata sulla base della selezione naturale e
dell'evoluzione.
Gli evoluzionisti si dividono in:
"puntualisti", i quali ritengono che l'evoluzione agisca in modo sporadico e
locale in risposta a variazioni ambientali di rilievo;
"gradualisti" i quali viceversa credono che l'evoluzione agisca in modo
continuo su periodi più lunghi.
creazionisti: coloro che rifiutano la teoria dell'evoluzione e credono che,
invece, tutte le specie, in modo indipendente una dall'altra, siano state
poste sulla Terra da un’entità divina.
Il creazionismo accetta l'esistenza di una microevoluzione, ma rifiuta la
possibilità che una data specie possa evolvere in un'altra specie.
Alcune correnti creazioniste invocano prove statistiche a loro favore.
Breve storia della “disputa”
Generazione di insetti da materiale organico non vivente in carne o frutta in
decomposizione (GS_SI)
Francesco Redi (1626-1698) : recipienti ben chiusi impossibilità di deporvi le uova 
infondatezza dell'ipotesi della generazione spontanea (GS_NO)  CREAZIONISMO?
Con il microscopio (Anton van Leeuwenhoek (1632-1723)) si scopre l’esistenza dei batteri
 abate John Tuberville Needham(1713-1781) fisico e naturalista (GS_SI)
Recipiente chiuso ermeticamente (dopo aver bollito il liquido di coltura)  Lazzaro
Spallanzani (1729-1799) microscopio "infusori" provenivano da germi preesistenti
(GS_NO)  CREAZIONISMO?
Bollitura e distruzione della “forza vitale” (GS_SI)
Louis Pasteur (1829-1895) ripete le esperienze di Spallanzani: recipienti aperti (collo a S)
polvere, batteri e muffe presenti nell'aria si depositavano sulle pareti del tubo e non
raggiungevano il brodo di coltura. (GS_NO)  CREAZIONISMO?
problema dell'origine della vita
• nelle condizioni ambientali odierne la vita non si produce spontaneamente (Pasteur)
• testimonianze di una lenta progressiva evoluzione (Darwin)
Soluzioni
1.
la vita é, in qualche modo, giunta sulla Terra dall'esterno
2.
generazione spontanea in condizioni ambientali profondamente diverse dalle attuali
1.
•
•
•
Svante Arrhenius (1859-1927) (quasi abbandonata)
organismo vivente dall'esterno del sistema solare parecchie decine di migliaia di anni
(Proxima Centauri: 4.22 anni luce dalla Terra)
distrutte dalla radiazione cosmica
meteoriti provengono tutti dal sistema solare
1 anno luce = c x 365,25 x 86400 = 9,46 x 1015 m
 63240 unità astronomiche (distanza Terra - Sole)
15 x 109 anni (età stimata dell'Universo) 15 x 109 anni luce (raggio dell'Universo)
2. Sulla Terra in un epoca in cui le condizioni ambientali consentivano la generazione
spontanea
quando e come?
modificazioni delle condizioni ambientali sulla superficie della Terra dalla
formazione del pianeta ad oggi
storia dell'origine della Terra
Formazione ed evoluzione della Terra
La formazione del sistema solare
Immanuel Kant (1724-1804)
Pierre-Simon de Laplace (1749-1827)
ipotesi della nebulosa
fredda e immobile
calda e in rotazione
Il modello della nebulosa di Laplace
pianeti esterni di più antica formazione rispetto agli interni
nascita del sistema planetario da:
contrazione gravitazionale di una nube primordiale di gas in rotazione
nebulosa originaria
alta temperatura  evita l’immediato collasso gravitazionale
lento raffreddamento
contrazione
accelerazione del moto di rotazione
anelli di gas condensati nei pianeti
corpo centrale sole
conservazione del momento angolare
Ipotesi planetesimale di Chamberlin e Moulton
passaggio di un corpo celeste di grande massa
estrazione di una grande quantità di materiale dal sole
condensazione dei pianeti
Ineguale ripartizione della quantità di moto angolare
Il Sole possiede il 99,9 % della massa dell'intero sistema
e contribuisce soltanto per il 2% circa al momento angolare totale
Quantità di moto p = mv,
sistema di punti materiali: P = MvCM
M : massa totale del sistema
vCM : velocità del centro di massa
l=rp
r
p
q
Sistema di corpi in rotazione
momento della quantità di moto (o momento angolare)
r : vettore posizione della particella di massa m e quantità di moto p
(sistema di riferimento inerziale: piano xy = vettori r e p)
momento angolare del corpo (rispetto all'origine)
l=rp
Il momento angolare totale di un sistema costituito da N punti é dato da
N 
N
 




LTot  l1  l 2    l N   l n   rn mv n
n1
n1
Sistema di punti: momento angolare totale rispetto al C.M. del sistema.
Sistema solare il C.M. coincide, con buona approssimazione
con il centro del Sole.
Teoria dell'accumulazione
M.C.Urey -1952 e T.Gold 1955
(Dal modello della nebulosa di Laplace)
disco di materiale gassoso ruotante attorno al nucleo in modo solidale con il
nucleo stesso
•il nucleo comincia a condensare  la velocità angolare del nucleo aumenta
•disco (separato dal nucleo )  satellite quasi-stazionario (troppo lento)
gas residuo tra disco e nucleo  disco acquista energia
(trascinato dal moto del nucleo)

spiralizzazione verso l'esterno

aumento momento angolare
momento angolare totale (sistema isolato) costante
•il nucleo cede progressivamente momento angolare al disco
•il disco si distacca per forza centrifuga: sistema planetario
distribuzione ineguale del momento angolare
ES: Satellite artificiale di massa m in orbita stabile intorno alla Terra, M
FG 
GmM
R2
GmM
EP  
R
(2)
1 2
EK  mv
2
(1)
(3)
1 2 1 GmM
1
mv 
  EP
2
2 R
2
(4)
1 GmM
ET  EP  EK  
  EK
2 R
(5)
combinando la (1) e la (3)
infine
mv2
 FC 
R
Satellite artificiale di massa m in orbita stazionaria intorno alla Terra, M,
in presenza di gas residuo che si muove solidarmente con il pianeta
La velocità del satellite > di quella corrispondente all’orbita geostazionaria
vsatellite  vgas_ residuo
Il gas residuo tende a frenare il satellite
Rorbita  Rorbita_ stazionaria
L’energia totale
diminuisce
ET   EK
EK
L’energia cinetica
aumenta
Il satellite spiralizza verso l’interno e cede metà della sua
energia potenziale al gas residuo, mentre l’altra metà aumenta la
sua energia cinetica
e viceversa
Il satellite spiralizza verso l’esterno prendendo metà della sua
energia potenziale al gas residuo e l’altra metà alla
sua energia cinetica
GM cos t
v

R
R
La velocità sull’orbita diminuisce al
crescere del raggio
GM
G  mvR  mR
 m cos t R
R
Il momento della quantità di moto
aumenta
al crescere del raggio
spiegazione soddisfacente delle regolarità caratteristiche del sistema planetario
funzione della distanza dal sole
estremità esterna del disco:
•ridotto irraggiamento
•condensazione di acqua, metano, ammoniaca e altre molecole di
elementi leggeri
interno del disco:
•alte temperature
•allo stato solido solo materiali a più elevato punto di fusione
•(es: ferro, silicio, etc)
aspetti rilevanti del modello :
1) la formazione di un sistema planetario appare un fatto del tutto normale
nel corso della formazione e della evoluzione di una stella
2) i pianeti si sono formati per accumulazione di materiale condensato
a bassa temperatura
3) sono previste le differenze in dimensione e composizione tra i pianeti
D=0.4+0.3x2n
Planetary Orbital Data
Orbital
Data
Distance Millions of
from Sun
Miles
Planet
Diameter in
Maximum Minimum
Miles
Average
AU
Average
Distance
Distance Period of
Period of
from Earth from Earth Revolution Revolution
Millions of
Maximum Minimum
KM
Orbital
Speed
Sidereal
Synodic
Miles/Sec
Mercury
2,900
43.3
28.6
0.387
57.9
136
50
88 days
116 days
29.7
Venus
7,600
67.6
66.7
0.723
108.2
161
25
225 days
584 days
21.7
Earth
7,913
94.4
91.3
1.0
149.6
-
-
365 days
-
18.5
Mars
4,200
154.7
128.3
1.524
227.9
248
35
1.9 years
780 days
15
Jupiter
86,800
506.7
459.9
5.203
778.3
600
367
11.9 years
399 days
8.1
Saturn
71,500
936
837
9.555
1429.4
1028
744
29.5 years
378 days
6.0
Saturn's
Rings
170,000
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Uranus
29,400
1867
1699
19.218
2875
1960
1606
84 years
370 days
4.2
Neptune
28,000
2817
2770
30.11
4504.4
2910
2677
165 years
367 days
3.4
Pluto
3,600
4600
2760
39.545
5915.8
4700
2670
248 years
367 days
3.0
SIDERIAL Period: The time for a planet to make one revolution around the sun. It is the planet's "year" in terms of earth days.
SYNODIC Period: The time between successive similar aspects of a planet in the sky. This is equal to one "lap" of the earth as both planets
revolve around the sun.
1 miglio = 1.609344 Km
Physical Elements of Solar System Bodies
Physical Equatorial
Mass
Data
Diameter
In
Planet
Oblateness Earth=1
Kilometers
Sun
1,392,000
0
332,946.00
Mercury
4,879
0
0.055274
Venus
12,104
0
0.815005
Earth
12,756
1/298
1
Moon
3,475
0
0.0123
Mars
6,794
1/154
0.107447
Jupiter
142,980
1/15.4
317.833
Saturn 1,120,540
1/10.2
95.159
Uranus
51,120
1/43.6
14.5
Neptune
49,530
1/58.5
17.204
Pluto
2,300
0
0.0025
Gravity
Rotation
Inclination
Period
Density
Earth=1
Earth Days
to Orbit
Albedo
1.41
5.43
5.24
5.52
3.34
3.04
1.33
0.7
1.3
1.76
1.1
27.9
0.38
0.9
1
0.17
0.38
2.53
1.06
0.9
1.14
0.08
25 to 35
58.646
243.019
0.9973
27.3217
1.026
0.4101
0.444
0.7183
0.6712
6.3872
0
177.4
23.4
6.7
25.2
3.1
25.3
97.9
28.3
123
0.11
0.65
0.37
0.12
0.15
0.52
0.47
0.51
0.041
0.3
Oblateness : The level of flatteness at the poles
Albedo: The fraction of incident electromagnetic radiation reflected by the surface
Bright Satellites of the Solar System
Planet
Satellite
Earth
Moon
Planet
Jupiter
Saturn
Satellite
Io
Europa
Ganymede
Callisto
Tethys
Dione
Rhea
Titan
Iapetus
Diameter in
miles
2160
Period
27 days 8 hours
Diameter in miles
Period
2100
1 day 18 hours
1850
3 days 13 hours
3200
7 days 4 hours
3100
16 days 18 hours
800
1 day 21 hours
700
2 days 18 hours
1150
4 days 12 hours
3000
16 days
1000
80 days
Angular
Diameter
31'
Angular
Separation
from Planet
2.3
3.7
5.9
10.3
0.7
1
1.3
3.1
9
Magnitude
-12
Magnitude
5.5
6.1
5.1
6.2
10.6
10.7
10
8.3
10.8
L'evoluzione della Terra
Terra: uno dei pianeti intermedi

distanza dal Sole  temperatura  composizione
sviluppo dei sistemi viventi come oggi li osserviamo
1) nucleo:
R nucleo  Rterra /2 (V nucleo  Vterra /8 il volume
Fe e Ni (alta pressione e T  40007000)
r  10 gr/cm3
2) mantello :
fino  50-100 Km dalla superficie
silicati pesanti (contenenti ferro e magnesio)
r  4.5 gr/cm3.
3) crosta: spessore di 50-100Km (fondo degli oceani soli 10 Km)
varietà leggera di rocce silicee
r  2.8 gr/cm3 (strati superficiali), r  3.3 gr/cm3 (strati
profondi)