Corso di Astrobiologia 2016

Le radici dell’Astrobiologia
Scuola estiva – Stilo 2016
Stilo
Origine della vita: quando, dove e, soprattutto, come?
massimo mazzoni
,2
La domanda, come sappiamo, è antica.
La risposta ha avuto fasi alterne..
Creazione, 6500 anni fa
Bibbia di Souvigny
fine del XII secolo
massimo mazzoni
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Creazione
La vita può nascere
da elementi naturali
inanimati.
La vita nasce solo
dalla vita.
Incompatibilità tra pensiero naturalista e visione religiosa
massimo mazzoni
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Contro la generazione spontanea
REDI
1626-1697
massimo mazzoni
5
Contro la generazione spontanea
1729-1789
massimo mazzoni
6
Contro la generazione spontanea
1822-1895
massimo mazzoni
7
Experimenta
Confronto tra recipienti chiusi ed aperti: larve da uova
di mosche.
Esperimenti simili tra fiale con infusi non bolliti, bolliti
e bolliti sigillati. Ruolo dell’aria.
Il nuovo microscopio rivela mini-bestioline da tutte le
parti. Ad inizio ‘800, il dibattito tra le due linee è
ancora vivacissimo.
Prove con infusi bolliti e in ambiente di ossigeno,
ma filtrato contro spore e batteri.
massimo mazzoni
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Creazione
La vita può nascere
da elementi naturali
inanimati.
La vita nasce solo
dalla vita.
..però, ripensandoci..
massimo mazzoni
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Viene in mente l’Entropia
Molto improbabile
non significa
impossibile
massimo mazzoni
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Cuvier, Buckland e Darwin
dopo l’Arcivescovo Ussher
Tra fine ‘700 e metà ‘800, grazie a ossa di dinosauri,
all’analisi di rocce e ai fringuelli delle Galapagos, ci si
rende conto che la Terra è più vecchia di 6000 anni.
Sono anni che stravolgono le teorie sulla
formazione del mondo.
La Terra è evoluta, e così la vita. Forse allora anche le
forme di vita elementari derivano da qualcosa di
precedente o si sono addirittura formate attraverso
processi di chimica organica in un ambiente
(atmosfera, oceani) molto diverso dall’attuale.
massimo mazzoni
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Viene in mente l’Entropia
Molto improbabile
non significa
impossibile
specialmente in
condizioni totalmente diverse,
e inoltre si può aspettare
miliardi di anni
Biogenesi sì, ma non sempre
massimo mazzoni
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Stanley Miller, Harold Urey
E’ con queste nuove conoscenze che nel 1952 un
esperimento all’Università di Chicago simula una
atmosfera pre-piante, ossia povera
di Ossigeno.
Acqua
Ammoniaca
Metano
Idrogeno
H2O
NH3
CH4
H2
massimo mazzoni
molecole
organiche
(amminoacidi)
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Quindi
..dagli amminoacidi potrebbero essersi formate le
proteine, e poi gli esseri viventi.
Le prime fasi dello sviluppo della vita furono possibili
nella Terra primordiale, nel famoso brodo etc etc.
Ma non ci sono evidenze delle altre fasi.
E alcuni sviluppi appaiono troppo rapidi o improvvisi.
glicina
Spunta così l’ipotesi di un principio
vitale “d’importazione”: un pianeta
come la Terra sarebbe condizione
necessaria ma non sufficiente.
massimo mazzoni
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« Una volta che tutti i nostri tentativi di ottenere materia
vivente da materia inanimata risultino vani, a me pare
rientri in una procedura scientifica pienamente corretta il
domandarsi se la vita abbia in realtà mai avuto un'origine,
se non sia vecchia quanto la materia stessa, e se le spore
non possano essere state trasportate da un pianeta
all'altro ed abbiano attecchito laddove abbiano trovato
terreno fertile. »
Hermann von Helmholtz
1821-1894
massimo mazzoni
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Teoria della
La vita è trasportata da un sistema
solare all’altro da spore sospinte
dalla pressione di radiazione del
vento stellare.
Però lo spazio siderale è pervaso
da raggi e particelle ad altissima
energia. Oggi si pensa che occorra
un vettore a protezione, come una
cometa o un meteorite.
massimo mazzoni
Svante Arrhenius
1859-1927
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Chandra Wickramasinghe
Fred Hoyle
Durante lo studio del fenomeno di assorbimento della luce
stellare da parte di nubi intestellari, trovarono che il
miglior accordo con le osservazioni si aveva ammettendo
che le nubi fossero composte da colonie di batteri essiccati
massimo mazzoni
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Il problema dell’origine della vita sul nostro pianeta è
connesso a quello della ricerca dei pianeti extrasolari.
Se è possibile che la vita sia iniziata fuori dalla Terra,
allora possono esistere altri pianeti che sono abitati.
Del resto il Sistema Solare è
formato da una comunissima
stella di tipo G e un osservatore
esterno o perfino un sistema
come SETI potrebbero non
rilevare tracce particolari di vita.
massimo mazzoni
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Search for extraterrestrial intelligence
not life
Il progetto
è nato con lo scopo di individuare segnali
di comunicazione in stelle vicine al Sole, e simili ad esso.
Gli strumenti per questa ricerca sono i radiotelescopi.
Tale impostazione può sembrare un ritorno ad una visione
antropocentrica pre-copernicana, ma si tratta solo di
partire dall’approccio più semplice, cioè in questo caso dal
solo esempio di vita a nostra disposizione.
massimo mazzoni
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Ecco dunque le radici di questa recente disciplina.
Una disciplina che richiama
un grande interesse e che
ha un forte sviluppo proprio
perché dipende da quello di
numerose altre discipline
molto attive.
massimo mazzoni
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Ecco dunque le radici di questa recente disciplina.
Una disciplina che richiama
un grande interesse e che
ha un forte sviluppo proprio
perché dipende da quello di
numerose altre discipline
molto attive.
massimo mazzoni
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Tipo di stella ospite
Distanza dalla stella
Fase evolutiva della stella
Chimica del pianeta
Presenza di acqua?
Stelle doppie?
Etc etc
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Tipo di stella ospite
Distanza dalla stella
Fase evolutiva della stella
Chimica del pianeta
Presenza di acqua?
Stelle doppie?
Etc etc
Nell’ultima decade, non solo è stato identificato un
maggior numero di pianeti (e stelle) come possibili
candidati, ma è stata individuata anche una maggiore
varietà di ambienti favorevoli alla vita.
Come le fumarole oceaniche
E i batteri che vivono sfruttandone
il calore con un metabolismo
basato sull’acido solfidrico
Anche gli ambienti acidi,
radioattivi, o salini possono
essere HZ..
24
Chiedi all’esperto
Schiaparelli, Giovanni Virgilio
massimo mazzoni
1865-1910
25
Astronomo di Brera, negli anni ’80 studiò a lungo
Marte, descrivendone i canali, che secondo lui
potevano variare anche di ora in ora (!).
Oggi sappiamo che..
massimo mazzoni
26
Lost in translation
2003
…però in inglese la parola ‘canale’ non fu tradotta
come channel (canale naturale), ma come canal
(canale artificiale)... grande scalpore nel mondo...
massimo mazzoni
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Un precedente illustre
In un contesto complicatissimo racconta di abitanti lunari
che osservano il Sistema Solare, e la Volva, e scoprono che..
Johannes von Kepler
1571-1630
massimo mazzoni
28
Il Ruder Boscovich
1753
((
massimo mazzoni
))
1711-1787
29
massimo mazzoni
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Pre-Conclusioni
..un fluido simile alla nostra acqua,
ma più sottile e trasparente..
..i vapori, una specie di alito..
massimo mazzoni
31
In clausula
massimo mazzoni
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Quando è iniziato
l’interesse
antropico allo
spazio?

In piena guerra fredda
1957: Anno Geofisico Internazionale
All’inizio degli anni ‘50 si convenne che, grazie ai
nuovi dati prodotti dallo sviluppo tecnologico:
Razzi, Radar, Calcolatori
era giunto il momento di fare un incontro internazionale sulle
conoscenze della Terra e sulle relazioni del suo ambiente col
Sole. Il primo caso di collaborazione scientifica internazionale!
L’Assemblea
Inoltre.. Generale si tenne a Mosca. Questa era la
prima, delle due ottime circostanze.
CCCH
Kazakhstan
4 Ottobre 1957

Il famosissimo
Era dall’inizio degli anni `50 che gli Stati Uniti
tentavano di portare un razzo in orbita col
progetto
. Senza risultati decenti.
Dopo il pànico, da NACA a NASA
Explorer I
31/01/1958
Il 1. Ottobre 1958 la NASA inizia la sua attività.
E’ passato un intero anno.
Ma nel frattempo..

Dopo il pànico, da NACA a NASA
Explorer I
31/01/1958
Fu un insuccesso, ma l’era spaziale era iniziata

L’astronomia non è la scienza morta che molti
immaginano; essa invece si evolve incessantemente
con una rapidità ed una continuità invidiate da altre
scienze di essa più giovani.
Andrè Danjon
Descrizione del Cielo
Firenze, 1931 - Bemporad
Introduzione