dal Sistema solare all`Universo

dal Sistema solare all’Universo
dal Sistema solare all’Universo
i pianeti e il Sole
Oltre alla Terra con la Luna, altri pianeti con i loro satelliti (e innumerevoli asteroidi e
comete) orbitano intorno al Sole formando il Sistema solare. Vicino al Sole ci sono i piccoli
pianeti rocciosi: Mercurio, Venere, Terra e Marte. Più lontani sono invece i grandi pianeti
gassosi: Giove, Saturno, Urano e Nettuno. Tra l’orbita di Marte e quella di Giove c’è una
fascia popolata da asteroidi, che sono oggetti rocciosi di forma varia, molto più piccoli dei
pianeti.
Tutti i pianeti del Sistema solare orbitano intorno al Sole con un moto di rivoluzione che
obbedisce alle tre leggi di Keplero. Il Sistema solare è tenuto insieme dall’attrazione
gravitazionale tra i pianeti e il Sole, la cui massa è enormemente più grande.
​
Le tre leggi di Keplero
1.
L’orbita di ogni pianeta ha la forma di un’ellisse, con il Sole in uno dei fuochi.
2.
Ogni pianeta è più veloce quando è vicino al Sole, più lento quando è lontano.
3.
La velocità orbitale media diminuisce al crescere del diametro dell’orbita.
●
La figura a lato illustra le prime due leggi di Keplero che
regolano il moto dei pianeti.
​
● ​Prima legge: l’orbita del pianeta ha forma ellittica e il
Sole si trova in un fuoco.
​
● ​Seconda legge: in un dato intervallo di tempo, il
raggio che congiunge il Sole al pianeta spazza sempre la
medesima area; nella figura B per esempio le due aree
colorate sono uguali, dunque il pianeta percorre i due archi di
ellisse in tempi uguali: quando è vicino al Sole (perielio) si muove più velocemente di
quando è lontano (afelio).
La ​terza legge di Keplero invece significa, per esempio, che Marte si muove lungo la
sua orbita più lentamente di quanto non faccia la Terra (perché è più lontano di noi
dal Sole), e Giove si muove ancora più lentamente di Marte; al contrario Mercurio si
muove più velocemente della Terra.
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​
Il Sole è una stella, cioè una gigantesca sfera di plasma che irraggia nello spazio
energia prodotta da reazioni di fusione nucleare.​ Il Sole è nato più di cinque miliardi di
anni fa, quando una nube di idrogeno, sotto l’effetto della
propria gravità, si è addensata a formare una sfera
caldissima. Così il gas è diventato un plasma: non più un
insieme di atomi, ma un fluido fatto di nuclei ed elettroni
indipendenti tra loro. A queste altissime temperature si
innescano le reazioni di fusione nucleare: l’agitazione termica
è così forte che i nuclei possono scontrarsi, vincendo la
repulsione dovuta alla loro uguale carica elettrica, e allora si
fondono. In questo modo dall’idrogeno si forma elio, e parte
della massa ​m dei nuclei di partenza si trasforma in energia
E, secondo la famosa formula di Einstein E
​ = mc2.
L’energia liberata nel nucleo del Sole emerge in
superficie attraverso un moto convettivo, poi è emessa
nello spazio insieme al vento solare.
Come mostra la figura, il
nucleo centrale dove
avvengono le reazioni di
fusione occupa una frazione
molto piccola (meno del 2%)
del volume del Sole. Le masse
di plasma riscaldate dalla
fusione salgono verso
l’esterno, si raffreddano e poi
ridiscendono con un moto
convettivo simile a quello
dell’acqua che bolle. I ​granuli
caratteristici della ​fotosfera​, la
superficie esterna della stella,
sono proprio le estremità di
queste correnti convettive che
trasportano il calore
dall’interno del Sole alla
superficie. La ​cromosfera​ è
l’«atmosfera» del Sole, che emette luce rossa ma è sovrastata dalla luminosità della
fotosfera. Da qui è emesso un flusso continuo di particelle energetiche, che formano il
cosiddetto vento solare. Spesso inoltre si proiettano nello spazio le protuberanze,
spettacolari getti di plasma curvati dal campo magnetico solare.
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i pianeti rocciosi e i pianeti gassosi
Nella figura le dimensioni dei pianeti (e del Sole) sono disegnati sulla stessa scala ma non le
loro distanze dal Sole, che sono enormemente più grandi: così si capisce bene perché
Giove e gli altri pianeti gassosi sono chiamati anche pianeti giganti. Nelle tabelle sotto la
figura le caratteristiche dei pianeti (distanza dal Sole, diametro e massa) sono espresse in
rapporto ai valori della Terra. Per esempio, nella tabella Nettuno ha distanza pari a 30
perché è 30 volte più lontano dal Sole rispetto a noi.
Mercurio è il pianeta più vicino al Sole; da Terra lo si può vedere perciò soltanto all’alba o
subito dopo il tramonto. È ricoperto di crateri ed è privo di atmosfera, il che determina una
fortissima escursione termica: durante il suo giorno Mercurio ha una temperatura di 400 °C,
che precipita a –200 °C durante la sua notte.
Venere per dimensioni è quasi un pianeta gemello della Terra, ma, nonostante il suo nome
romantico, questo pianeta è un vero inferno. Fitte nubi di vapore acqueo e acido solforico lo
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avvolgono completamente, e l’effetto serra genera una temperatura alla superficie di circa
460 °C: è il posto più caldo del Sistema solare.
La ​Terra ha due caratteristiche fondamentali: è abbastanza grande, così la gravità le
consente di tenere legata a sé un’atmosfera, e si trova alla giusta distanza dal Sole, con
temperature che permettono la presenza di acqua allo stato liquido. Grazie a queste
coincidenze, il nostro pianeta ospita la vita.
Marte è un deserto ghiacciato e rossastro, perché ricoperto di polvere rugginosa. La gravità
marziana è un terzo di quella terrestre e l’atmosfera perciò è assai tenue, ma con venti molto
forti a causa della grande escursione termica (la temperatura infatti può passare da –100 °C
di notte a +25 °C di giorno). Sul pianeta rosso ci sono anche tracce dell’antico flusso di
grandi masse d’acqua.
Giove è il pianeta gigante per eccellenza: la sua massa è due volte maggiore di quella di
tutti gli altri corpi del Sistema solare messi insieme (escluso il Sole, beninteso, la cui massa
è ancora mille volte più grande). Giove è formato principalmente da idrogeno ed elio. Forse
è una stella mancata: se avesse avuto più gas a disposizione quando si è formato, avrebbe
potuto accendersi innescando la fusione nucleare come il Sole. Giove ha decine di satelliti; i
quattro maggiori apparvero per la prima volta a un occhio umano nel cannocchiale di
Galileo, a Padova nel 1610.
Saturno è un altro gigante gassoso, sebbene sia più piccolo di Giove. I suoi spettacolari
anelli (formati da piccoli frammenti di roccia e ghiaccio) ne fanno uno dei corpi celesti più
belli da osservare al telescopio. Saturno ha una trentina di satelliti; il più grande è Titano,
dotato addirittura di una propria atmosfera.
Urano, il terzo pianeta gassoso, è curioso perché ha l’asse di rotazione quasi
perpendicolare a quello degli altri pianeti: anziché ruotare come una trottola, «rotola» lungo
la propria orbita di rivoluzione. Urano ha una ventina di satelliti e anche un sistema di anelli,
che però sono poco luminosi.
Nettuno è stato scoperto intorno al 1850, quando gli astronomi notarono che l’orbita di
Urano non era esattamente quella prevista da Newton. Essi ipotizzarono allora che vi fosse
un altro pianeta, ancora sconosciuto, la cui gravità influenzava il moto di Urano. Calcolarono
la posizione di quel nuovo pianeta, e Nettuno fu poi visto.
Asteroidi, comete e meteore
Gli ​asteroidi o ​pianetini sono corpi rocciosi che orbitano intorno al
Sole; di solito hanno forma irregolare, come l’asteroide ​Ida della
figura qui accanto. Il più grande asteroide, Cerere, misura quasi
1000 chilometri; ma per lo più gli asteroidi sono minuscoli rispetto
ai pianeti.
Sono concentrati in una fascia sul piano dell’eclittica, tra le orbite di marte e di
Giove, ma ne esistono anche nelle altre parti del Sistema solare. di tanto in tanto un
asteroide colpisce la Terra. Forse proprio un impatto del genere ha provocato, 65 milioni di
anni fa, la scomparsa di molte specie tra cui i dinosauri.
Le comete
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Le ​comete hanno un nucleo
centrale fatto di roccia molto porosa
e ghiaccio, e provengono dalle
regioni più esterne del Sistema
solare. Quando si avvicinano al
Sole, la radiazione solare riscalda il
nucleo e fa sublimare parte del
ghiaccio, generando una brillante
chioma di vapori e polvere (da cui il
nome «cometa») che può estendersi a formare una lunghissima coda. Il fenomeno continua
durante il moto di allontanamento: per questa ragione la coda delle comete è sempre rivolta
dalla parte opposta rispetto al Sole.
Meteore e meteoriti
Durante il suo moto nello spazio la Terra incontra continuamente piccoli pezzi di roccia
(residui di comete o di collisioni cosmiche) che entrando nell’atmosfera terrestre si
riscaldano per attrito fino a bruciare ed emettono luce durante la caduta: sono le m
​ eteore
che per tradizione chiamiamo «stelle cadenti». Le poche meteore che riescono a
raggiungere la superficie terrestre prima di consumarsi del tutto sono chiamate ​meteoriti​ e
sono oggetti preziosi e di grande interesse scientifico: si tratta infatti di frammenti di mondi
extraterrestri che abbiamo la fortuna di poter studiare direttamente qui sulla Terra.
Le altre stelle
Le altre stelle si trovano a distanze enormi dal Sole (e quindi dalla Terra).
Le stelle che di notte brillano nel cielo sono sfere di plasma incandescente.
Come il Sole, esse sono nate quando grandi nubi di gas (o nebulose) si sono compresse,
sotto l’azione della gravità, fino a innescare al proprio interno reazioni di fusione nucleare:
tutte le stelle emettono perciò luce e altre radiazioni.
Per misurare le distanze tra le stelle si usa l’unità chiamata a
​ nno-luce, cioè la distanza che
la luce percorre in un anno viaggiando nello spazio vuoto: è una distanza gigantesca,
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pari a quasi diecimila miliardi di chilometri. Per capire il significato di questo numero,
immagina che la Terra sia grande quanto 1 globulo rosso del sangue: la distanza Terra-Sole
allora si ridurrebbe a circa 9 centimetri, ma 1 anno-luce sarebbe più di 5 chilometri! Ebbene,
la stella più vicina al Sole si trova a oltre 4 anni-luce di distanza da noi.
Molte altre stelle che di notte vediamo a occhio nudo sono ancora più lontane: possono
trovarsi anche a migliaia di anni-luce da noi. È a causa di questa lontananza che le stelle,
anche quando sono molto più grandi del nostro Sole, ci appaiono come minuscoli puntini
luminosi. ​La luminosità dipende dalla distanza: se due stelle identiche sono a distanze
diverse da noi, quella più vicina ci appare più brillante di quella più lontana​. La ragione
è la stessa per cui un lampione vicino ci appare più brillante di un lampione identico, ma più
lontano.
Il colore delle stelle dipende dalla temperatura della loro superficie.​ Pensa a un oggetto
metallico riscaldato in una fornace: al crescere della temperatura emette prima luce rossa,
poi gialla e quindi bianca; e se il metallo non fondesse, a temperature ancora più alte
diventerebbe azzurro. In modo simile, le stelle che hanno temperatura superficiale più alta
appaiono di colore bianco o azzurro, mentre quelle meno calde appaiono rosse o gialle,
come puoi vedere nella figura qui sotto. La stessa figura mostra anche che di solito le
dimensioni delle stelle aumentano insieme alla loro temperatura (ma ci sono eccezioni,
come le giganti rosse).
Le costellazioni non esistono davvero: sono soltanto un’illusione ottica.​ Il cielo
notturno ci appare come un soffitto semisferico, la volta celeste, nel quale anticamente si
pensava che fossero incastonate le stelle. Per dare un senso al cielo stellato i nostri
progenitori cercarono, con molta
fantasia, di riconoscere nella
disposizione delle stelle figure e
personaggi delle loro leggende: il
Leone, l’Idra, i Gemelli, Orione e
le altre costellazioni. Ma le stelle
che compongono le figure
riconosciute dagli antichi, in realtà,
non sono vicine tra loro: a noi
appaiono vicine soltanto perché le
vediamo proiettate sulla volta
celeste, dal particolare punto di
vista della Terra. Gli alieni di un altro Sistema solare, lontano dal nostro, vedrebbero
costellazioni dall’aspetto del tutto diverso. La figura, per esempio, mostra l’effettiva
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disposizione nello spazio delle stelle della costellazione di Orione: sono lontanissime tra
loro, separate da distanze di centinaia o migliaia di anni-luce.
la vita e la morte delle stelle
Le stelle non sono eterne​: come tutte le cose, hanno un inizio e una fine. Una stella nasce
quando una nebulosa di gas si addensa e diventa un plasma in cui si accendono le reazioni
di fusione nucleare. La stella poi rimane stabile fintantoché la pressione delle radiazioni che
emette bilancia la gravità, ossia impedisce che il gas esterno crolli sulla parte centrale.
Infine, quando esaurisce la sua scorta di combustibile nucleare, la stella muore
spegnendosi. Gli astronomi hanno scoperto che il destino di una stella dipende dalla sua
massa.
Le stelle simili al Sole diventano giganti rosse e infine nane nere.​ Gran parte delle stelle
ha una massa simile a quella del nostro Sole. Quando una stella di questo tipo ha bruciato
tutto il proprio idrogeno, trasformandolo in elio, la sua parte centrale si contrae e raggiunge
temperature ancora più alte. Si innescano allora nuove reazioni di fusione nucleare che
trasformano l’elio in carbonio, e gli strati esterni di gas si espandono moltissimo: la stella
diventa così una gigante rossa, che rimane stabile per circa un miliardo di anni.
Quando non c’è più materiale da bruciare, gli strati esterni sono proiettati nello spazio e
rimane un nocciolo centrale caldissimo, in cui però non avvengono più reazioni di fusione: la
stella è diventata una nana bianca, che gradualmente perde luminosità fino a spegnersi del
tutto, diventando una nana nera.
Il Sole si è formato circa 5 miliardi di anni fa, e durerà all’incirca per altri 5 miliardi di anni;
quando diventerà una gigante rossa, ingloberà la Terra, distruggendola.
Le stelle molto più massicce del Sole hanno una vita molto più breve.​ Una stella con
massa pari a decine di masse solari brucia il proprio combustibile in fretta: soltanto così,
infatti, può generare la pressione necessaria per mantenersi stabile, vincendo l’effetto della
propria intensa gravità. La sua vita dura pochi milioni di anni; però, come mostra la figura, si
conclude in modo spettacolare.
La supergigante rossa Betelgeuse, nella costellazione di Orione. Il
diametro di questa stella è grande almeno 500 volte quello del Sole. Se si
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trovasse al suo posto, occuperebbe tutto lo spazio fino all'orbita di Marte e oltre.
Le stelle più grandi diventano supergiganti rosse e poi esplodono.​ Terminato l’idrogeno
del nucleo, la stella diventa una supergigante rossa. Al termine di questa fase la stella crolla
su se stessa con un improvviso collasso gravitazionale. Al centro si forma una densissima
stella di neutroni, mentre una potentissima onda d’urto si propaga verso l’esterno e genera
un’immane esplosione di supernova, che scaraventa nello spazio gli strati esterni della
stella.
Quasi mille anni fa, nel 1054, un’esplosione di supernova nella costellazione del Granchio
rimase visibile per parecchie settimane anche in pieno giorno; oggi in quella posizione del
cielo i telescopi permettono di osservare i resti di quell’antica esplosione, chiamati nebulosa
del Granchio.
L’esplosione di una supernova è così potente da generare
una luminosità pari a quella di miliardi di stelle. Al di là della
loro bellezza estetica, ​le supernove sono importanti
perché sono gli eventi cosmici in cui si generano e si
disperdono nello spazio i nuclei degli elementi chimici
più pesanti. Il nostro pianeta e il nostro stesso corpo
contengono atomi creati nel lontano passato da esplosioni di
supernova: in questo senso si può dire che siamo veramente
«figli delle stelle».
Una stella che esplode come supernova può
trasformarsi in un buco nero.​ Quando una stella supergigante rossa muore, se la sua
massa è abbastanza grande, il collasso gravitazionale non si ferma allo stadio di stella di
neutroni, ma continua fino a creare un ​buco nero​. La stella in questo caso ha una tale forza
gravitazionale che attrae tutta se stessa verso il proprio centro. Si crea allora una densità di
materia così alta che la sua gravità attrae
inesorabilmente tutti gli oggetti vicini, non
lasciando sfuggire da sé più nulla, come un
grande «aspirapolvere spaziale». Neanche la
luce riesce più a sfuggire all’enorme attrazione
gravitazionale, perciò la stella non emette più
luce: è diventata perfettamente nera.
Nella fotografia qui a fianco un pompelmo è
posato su un lenzuolo e produce un
avvallamento. Se si lancia sul telo una pallina,
essa sarà «attratta» dall’avvallamento e girerà
intorno al pompelmo, proprio come la Terra
orbita intorno al Sole.
Il lenzuolo in questa esperienza è un modello dello spazio cosmico e l’avvallamento
simula l’effetto della gravità della stella-pompelmo. Ora immagina di appoggiare sul
lenzuolo un oggetto piccolo, ma pesantissimo. Se la tela fosse infinitamente elastica, allora,
sul lenzuolo si formerebbe una fossa molto profonda. In quella fossa cadrebbe tutto ciò che
si trova a passare sul lenzuolo: è proprio così che si comporta un buco nero.
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le galassie
Le stelle non sono distribuite in modo uniforme nello spazio; sono invece
raggruppate in enormi galassie, come la nostra Via Lattea.
Quando la notte è molto limpida, puoi
distinguere una striscia biancastra che
attraversa tutto il cielo: gli antichi l’hanno
chiamata Via Lattea o Galassia (dal
greco ​galaxìas, che significa "​di latte,
latteo")​. Osservata con i telescopi,
questa fascia luminosa risulta formata
da moltissime stelle, così deboli e così
vicine tra loro da essere indistinguibili ad
occhio nudo.
La traccia luminosa della Via Lattea è
ciò che vediamo, dall’interno, della
galassia di cui fa parte il nostro Sole.
Le galassie sono principalmente di due tipi, e
​ llittiche​ (cioè a forma di pallone
da rugby) oppure a disco, cioè piatte; queste ultime hanno in genere la forma di ​spirali​.
Gli astronomi hanno scoperto che anche la nostra Galassia è una spirale: la Via Lattea ha
un diametro di 100.000 anni-luce, un nucleo centrale spesso 20.000 anni-luce, e ruota
lentamente su se stessa. Il Sole è una stella come tante altre, di media grandezza, che
(insieme ai suoi pianeti) orbita intorno al centro della Galassia, impiegando più di 200 milioni
di anni per compiere una rivoluzione completa. La posizione del Sistema solare non è per
niente speciale: si trova su un braccio della spirale, nella zona più esterna, dove il disco si
assottiglia ed è spesso soltanto un migliaio di anni-luce.
La nostra Galassia è soltanto una delle tantissime galassie sparse per l’universo​,
separate tra loro da enormi distese di spazio
vuoto.
Tra le grandi galassie, la più vicina alla Via
Lattea è Andromeda, che dista da noi
«soltanto» due milioni e mezzo di anni-luce.
Andromeda (​nella foto a lato) è anche
l’unica altra galassia che si può distinguere
dal nostro emisfero a occhio nudo: ha
l’aspetto di una piccola nube luminosa, poco
sotto la caratteristica «W» della
costellazione Cassiopea.
Le galassie più lontane da noi sono
anche le più antiche.​ Poiché la velocità della luce non è infinita, le enormi distanze che
separano gli oggetti del cosmo hanno una conseguenza interessante: quando osserviamo il
cielo notturno, ciò che vediamo è un collage di epoche passate. Se una stella si trova a 100
anni-luce di distanza da noi, per esempio, la sua luce che riceviamo oggi è stata emessa
dalla stella 100 anni fa.
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la teoria del Big Bang
Gli astronomi hanno scoperto che tutte le altre galassie si stanno allontanando da
noi, e quanto più sono distanti, tanto più velocemente si allontanano.​ Che cosa può
significare questo fatto? Perché il resto dell’universo si allontana proprio da noi? Che cos’ha
di speciale la nostra galassia?
Per fare un modello della situazione, disegna su un palloncino alcuni
puntini, più o meno alla stessa distanza uno dall’altro. Se ora gonfi il
palloncino noterai che, mentre si espande, ciascun puntino si allontana
da tutti gli altri. Ora immagina di essere uno dei puntini e di guardarti
intorno mentre il palloncino si gonfia: vedresti che tutti gli altri puntini si
allontanano da te sulla superficie del palloncino. e i puntini più lontani
sembreranno allontanarsi più velocemente. In questo modello la
superficie del palloncino rappresenta lo spazio in cui viviamo, e i puntini
sono le galassie. ecco dunque come si può interpretare il fenomeno
dell’allontanamento delle galassie: l’universo si sta espandendo, e
durante l’espansione lo spazio «trascina con sé» le galassie. La nostra
galassia dunque non è un luogo speciale: in realtà tutte le galassie si
stanno allontanando simultaneamente le une dalle altre.
Ma perché l’universo è in espansione? Secondo la teoria del B
​ ig Bang​,
ciò è conseguenza di una sorta di gigantesca esplosione avvenuta in un
lontano passato ​(circa 14 miliardi di anni fa)​, quando tutta l’energia
dell’attuale universo era concentrata in un punto. Questo evento iniziale
però non è stato una normale esplosione, che avviene in un punto dello spazio e poi si
propaga; infatti prima del Big Bang lo spazio e il tempo non esistevano affatto: sono stati
creati dall’esplosione stessa.
la radiazione fossile
Secondo la teoria del Big Bang, l’esplosione iniziale ha liberato un’enorme quantità di
energia.​ Gradualmente, con l’espansione dello spazio, la densità di quell’energia (e quindi la
temperatura dell’universo) è diminuita e si è formata la materia. I nuclei più leggeri, idrogeno
ed elio, sono apparsi nei primi 3 minuti; poi, dopo circa 400.000 anni, gli elettroni hanno
potuto unirsi ai nuclei formando gli atomi. In seguito, nei grumi di
materia che hanno dato origine alle galassie, si sono accese le
prime stelle. La teoria prevede che ancora oggi una parte
dell’energia iniziale sia diffusa in tutto lo spazio, come radiazione a
bassissima temperatura (perché lo spazio nel frattempo si è
espanso enormemente, facendo diluire l’energia della radiazione).
Questa radiazione di fondo a –270 °C (appena tre gradi al di sopra
dello zero assoluto, la minima temperatura possibile) è stata
effettivamente misurata; è detta anche r​ adiazione fossile​, proprio
perché è un residuo dell’esplosione iniziale.
La radiazione fossile è diffusa in tutto il cielo e presenta piccole fluttuazioni di densità, che
nella foto sono indicate dai colori; esse corrispondono ai grumi di materia che hanno dato
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origine alle galassie. La teoria del Big Bang ha guadagnato grande credibilità perché è stata
proposta prima della scoperta della radiazione fossile, e l’ha quindi prevista.
c’è vita altrove nel Sistema solare e nell’Universo?
Fino a oggi non si sono trovati esseri viventi al di fuori della Terra. Nel Sistema solare ci
sono però alcuni luoghi che in linea di principio potrebbero ospitare, o aver ospitato, qualche
forma di vita.
La scienza che si occupa della vita extraterrestre è l’esobiologia, nata negli Stati Uniti negli
anni Cinquanta del XX secolo. L’uomo aveva appena lanciato i primi satelliti e si stava
preparando allo sbarco sulla Luna e c’era il terrore che batteri alieni potessero contaminare
la Terra. Anche se quegli anni sono ormai lontani, la scienza continua il suo percorso di
osservazione e studio.
Ma ​quali sono gli ingredienti necessari perché si sviluppi la vita?​ È molto difficile
rispondere a questa domanda, perché non conosciamo nemmeno come sia comparsa la vita
sulla Terra, comunque possiamo fare delle ipotesi ragionevoli.
Essenziale sembra essere la p
​ resenza di acqua liquida​, anche se sulla Terra esistono
batteri che vivono sotto il ghiaccio dell’Antartide o nei terreni salati della Valle della Morte in
California. La ​massa del pianeta​ non deve essere molto diversa da quella della Terra: se
fosse troppo piccola la gravità sarebbe troppo debole per trattenere l’atmosfera, se fosse
troppo grande la gravità sarebbe troppo forte. Fondamentale è anche la ​distanza dalla
propria stella​ e la ​presenza di gas serra​: infatti la temperatura sulla superficie deve
oscillare tra i -20 °C e i +70 °C. Tenendo conto di queste caratteristiche e del fatto che
nell’Universo esistono forse più di 100 miliardi di Galassie, si stima che i pianeti che
potrebbero ospitare la vita siano forse cinque o sei milioni di miliardi.
In vista di una possibile missione umana su Marte entro la metà del XXI secolo, gli scienziati
hanno ripreso a studiare la possibilità che in un lontano passato la vita sia comparsa anche
in altri luoghi del Sistema solare o che essa possa nascondersi sotto la superficie ghiacciata
di alcuni satelliti di Giove e Saturno.
Pochi anni fa si è scoperto che sulla Luna c’è a
​ cqua: in parte ai poli, dentro a crateri mai
raggiunti dalla luce solare, e in parte all'interno delle rocce. Secondo l’ipotesi più probabile
l’acqua sarebbe stata portata dagli asteroidi e dalle comete che bombardarono la Luna agli
inizi della sua storia, comunque va detto che non si tratta di acqua allo stato liquido o solido,
ma bloccata all'interno dei minerali. Questa scoperta non significa che sulla Luna esista o sia
esistita la vita, ma dimostra che uno degli ingredienti fondamentali della vita così come la
conosciamo si trova anche al di fuori della Terra.
le ricerche su Marte
Marte è un possibile candidato perché vi sono indizi che in passato
abbia avuto un clima più mite dell’attuale, con temperature più alte e
acqua allo stato liquido. Le osservazioni delle sonde automatiche
indicano che la superficie del pianeta rosso è stata solcata, in ere
geologiche passate, da grandi masse d’acqua. La foto per esempio
mostra canali ramificati sulla superficie marziana che sono molto simili
ai bacini fluviali sulla Terra. Inoltre da più di 10 anni su Marte ci sono veicoli semoventi della
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NASA dotati di numerosi strumenti scientifici. Questi robot hanno tra l’altro scoperto rocce di
tipo sedimentario, che con tutta probabilità si sono formate in passato sul fondo di un lago o
di un oceano.
Titano, una Terra primordiale?
Titano, il maggior satellite di Saturno, ha una propria atmosfera e
potrebbe avere condizioni ambientali simili, per certi versi, a quelle che
esistevano sulla Terra miliardi di anni fa. Per studiare questo ambiente
primordiale la sonda Huygens dell’ESA, trasportata dalla navicella
Cassini della NASA, è scesa nel 2005 sul suolo di Titano dopo un
lunghissimo viaggio nello spazio. Durante la discesa Huygens ha
scattato le fotografie raccolte nel collage della foto qui a fianco, che sembra mostrare un
bacino fluviale. Su Titano però la temperatura media è di circa −180 °C sotto lo zero: perciò
non può esistere acqua allo stato liquido, e l’erosione dei rilievi è causata probabilmente da
piogge di idrocarburi come il metano.
un oceano su Europa e su Encelado?
Un satellite di Giove, Europa, e uno di Saturno, Encelado (​ nella foto),
sono ricoperti di ghiaccio che appare segnato da grandi «linee di
saldatura». Queste fratture sono simili a quelle che si osservano sulla
Terra nel pack artico, dove il ghiaccio in estate fonde e poi si riforma
d’inverno. Su Encelado inoltre sono stati osservati geyser attivi, che
emettono vapore acqueo nello spazio. al di sotto della superficie
ghiacciata di questi satelliti, dunque, esiste probabilmente un oceano
liquido, forse adatto allo sviluppo della vita.
i pianeti extrasolari
Tra le scoperte astronomiche più importanti degli ultimi anni c’è l’osservazione di
pianeti extrasolari, in orbita cioè intorno ad altre stelle, diverse dal Sole.​ Da molto
tempo si sa che il Sole non è «speciale»: è una stella come tante, perciò si è sempre
ritenuto possibile − anzi probabile − che anche altre stelle potessero avere un proprio
«Sistema solare». Questa però era rimasta soltanto un’ipotesi, fino a quando gli scienziati
non hanno trovato metodi ingegnosi per verificarla.
Fino a oggi non si sono ancora trovati pianeti extrasolari con caratteristiche simili a quelle
della Terra, e perciò potenzialmente adatte per ospitare la vita; ma è probabile che anche
questa scoperta ormai sia imminente. Ciò non significa che potremo andare a controllare se
veramente vi siano esseri viventi: i pianeti che orbitano intorno ad altre stelle sono
lontanissimi, e la nostra tecnologia odierna non permette di raggiungerli con una missione
spaziale.
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