Download as PDF, PPTX
More Related Content
Similar to Stage2011 saraceno-pianeta-abitabile
Stage2011 saraceno-pianeta-abitabile
- 1. La Terra: unpianeta abitabile Paolo Saraceno IFSI INAF Roma Corso Astronomia 9 febbraio 2011
- 2. Big Bang Un processo di crescente “complessificazione” che comincia con il Big Bang continua nelle stelle dove si formano tutti gli altri atomi; nello spazio interstellare gli atomi si uniscono per formre le molecole Le molecole diventano sempre più grandi e complesse finchè sulla Terra acquistano la capacità di riprodursi: nasce la vita La vita si evolve sino alla nostra specie e alle società complesse di oggi. 3.6 miliardi d’anni
- 3. Big Bang miliardi Alla forte crescita della popolazione 9 7 e ai danni per l’ambiente 6 5 ? 4 3 2 A.D. 0 1000 2050 1 Popolazione Mondiale 3.6 miliardi d’anni
- 4. L’atmosfera ! - mantiene stabile la temperatura del pianeta - ci fornisce l’ossigeno con cui respiriamo Senza atmosfera la temperatura media della terra sarebbe di -18°C Mentre per miliardi di anni la temperatura media della terra è restata tra 5-40°C batterio escherichia coli. Essenziale per la sopravvivenza della maggior parte delle specie animali.
- 5. L’atmosfera ! - mantiene stabile la temperatura del pianeta - ci fornisce l’ossigeno con cui respiriamo - ci difende dai raggi UV (e da piccoli meteoriti, raggi X e γ) Prodotto dalle foreste e dal plancton degli oceani senza di loro scomparirebbe
- 6. Nel 1990 dopoun viaggio di 13 anni e aver esplorato i pianeti esterni del sistema solare (Giove, Saturno, Urano e Nettuno) la sonda Voyager 2, era arrivata a 6 miliardi di km dalla terra raggiungendo il primato di essere l’oggetto costruito dall’uomo più lontano dalla Terra. A quel punto i tecnici della NASA decisero di fotografare la Terra, prima che la sonda si allontanasse per sempre il sistema solare Il golden record
- 7. La nostra convinzionedi avere un ruolo nell’Universo, di occuparne una posizione privilegiata è E quel granello di polvere è difeso da un’Universo ostile dall’ atmosferabuio terribilmente ridimensionato da quel puntino di luce pallida, da quel solitario granello nel dell’oceano cosmico. Una vastità, che nulla sa della nostra esistenza e da cui nessun aiuto potrà mai arrivare per salvarci dagli errori che facciamo. La Terra è il solo mondo che conosciamo. Non c’è altro luogo, dove, nella nostra epoca, la nostra specie può emigrare. Che ci piaccia o no, questo è il solo luogo in cui noi possiamo vivere. Carl Sagan 1990 La terra da 6 miliardi di Km (15 ore luce)
- 8. Ma come siè costruito questa atmosfera ? Come si è costruito un pianeta “abitabile” ?
- 9. La Terra èil solo pianeta abitato da vita animale evoluta che conosciamo. Il solo che possiamo studiare. Essa è il risultato: - del suo posto nell’Universo - del suo posto nel sistema solare - della sua straordinaria geologia - della sua biologia che ha radicalmente cambiato la sua superfice e l’atmosfera
- 10. Nostra Galassia 28.000 dal centro D 90.000 a.l. La vita non è possibile nella parte E’ poco probabile nelle regioni centrale; alta densità di stelle: supernovae, esterne: gli elemnti chimici con cui buchi neri, passaggi ravvicinati di stelle NGC2977 costruirla potrebbero non essere sufficienti
- 11. La vita nellanelle galassie sembra quindi possibile solo in una zona intermedia, non troppo vicina al centro per non essere distrutta, non troppo loontana dal centro per avere gli elementi con cui costruirla
- 12. Cè una cosasenza di cui un pianeta Non è abitabile !!! H2O
- 13. La zona abitabile:con acqua liquida T = 0 – 100 °C H2O liquida 0 -100 oC Luminosity
- 14. Indicatori di un pianeta abitabile 480 °C Atmosfera CO2 Può esserci vita? H2O 0-100°C 15 °C Esiste la vita? O-O3 -50 °C
- 15. Marte Diametro 6790 km Dsole 1.6 AU T 15 -100 °C M 0.1 Mt
- 16. Mex – Stereocamera Purpose of the camera (II) Ice and dust at Martian north pole
- 17.
- 18. Mex – Stereocamera Letto di un fiume? Fields of volcanic cones at Martian north pole
- 19. altra acqua ! Ma non c’è vita evoluta An impact crater in the Vastitas Borealis: 70.5° N, 103° E. The ground resolution is about 15 metres per
- 20. Venere ! Per la sua distanza dal sole La sua temperatura poteva essere di 27° C Ma per effetto serra e’ di 480 ° C
- 21. Perché la vitaanimale esiste solo sulla Terra ?? E non su Marte dove c’è acqua ? A cosa assomiglia Marte ??
- 22. La Terra èil solo pianeta abitato da vita animale evoluta che conosciamo. Il solo che possiamo studiare. Essa è il risultato: - del suo posto nell’Universo - del suo posto nel sistema solare - della sua straordinaria geologia - della sua biologia che ha radicalmente cambiato la sua superfice e l’atmosfera
- 23. La Terra: unpianeta vivo L’mportanza dei vulcani e dei terremoti
- 24. 10000 altitudine 8000 6000 4000 2000 Altitudine media delle terre emerse 0 Superficie del mare -2000 profondità Profondità media del mare - 4000 - 6000 - 8000 -10000 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 % della superficie terrestre La terra all’origine era coperta d’acqua solo qualche vulcano emergeva.
- 25. L’erosione • Ogni annoi fiumi portano in mare 60 km3 di Terra • Le terre emerse scomparirebbero in poche decine di milioni d’anni e la terra ha 3600 milioni d’anni • Se si estrapola al passato l’erosione attuale, sul fondo del mare ci dovrebbe essere uno strato di sedimenti alto 100 km (3 volte lo spessore della crosta terrestre!),
- 26. • Ogni anno i fiumi portano in 10000 mare 60 km3 di Terra 8000 altitudine 6000 4000 2000 Altitudine media delle terre emerse 0 Superficie del mare -2000 profondità Profondità media del mare - 4000 - 6000 - 8000 -10000 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 % della superficie terrestre Milioni di tonnellate per anno
- 27. Ovunque sulla terrasi vedono tracce d’erosione Un esempio Ponza: Sorta dal mare 2 miloni di anni fa Oggi quasi interamente distrutta dall’erosione Qunado Ponza nacque la nostra antenata Lucy era già scomparsa di 1.5 milioni d’anni... e stava nascendo l’Homo erectus La terra solo pianeta del sistema solare con un’erosione così forte, perché nessun altro pianeta ha un’atmosfera simile
- 28. La deriva deicontinenti è il meccanismo che ci restituisce le terre erose Co Co i nt nt nt ine iin n en en nt Co t tii Nucleo
- 29. Oggi i movimentidelle placche continentali si misurano direttamente
- 31.
- 32. Per effetto delladeriva dei continenti si stima che le terre emerse crescono oggi di 600 km3/anno 10 volte quanto perso per erosione
- 33. Un secondo effettodell’erosione Molecole importanti per la vita biologica del pianeta come: CO2, H2O, CH4 e CO Finiscono, con i sedimenti, nei fondi oceanici Da queste molecole dipende. • effetto serra (Tluna -18 °C) •Ciclo biologico
- 34. I vulcani rimettonorapidamente in circolo molecole importanti per la vita biologica del pianeta come: CO2, H2O, CH4 e CO Da cui dipende. • effetto serra (Tluna -18 °C) • vita biologica Il CO2, è anche uno dei principali termostati dell’atmosfera. - si fissa nelle rocce con reazioni molto sensibili a T - nei vegetali e nel plancton con reazioni proporzionali alla sua abbondaza
- 35. La subduziione DORSALE VULCANO OCEANICA LITOSFER A MAGMA
- 36. La sorgente d’energia 2 Totale 10 -11 W kg -1 1 40K 238U 232Th 235U 0 1 2 3 4 MILIARDI DI ANNI Oggi Nascita della Terra Energia prodotta al centro della terra dal decadimento dei materiali radioattivi: 44.000 miliardi di W ! (4.4 1013 W) 2.5 voltel’energia consumata nel mondo (1.7 1013W) 20 volte la potenza elettrica consumata nel mondo
- 37. Se l’esistenza della vitasulla terra Dipende dall’ atmosfera ! l’ atmosfera ! Dipende dall’esistenza della vita sulla terra
- 38. La Terra èil solo pianeta abitato da vita animale evoluta che conosciamo. Il solo che possiamo studiare. Essa è il risultato: - del suo posto nell’Universo - del suo posto nel sistema solare - della sua straordinaria geologia - della sua biologia che ha radicalmente cambiato la sua superfice e l’atmosfera
- 39. 3.8 miliardi dianni fa finisce il bombardamento dei meteoriti 4.6 miliardi di anni fa Nasce la terra
- 40. La terra primordiale Stromatoliti:rocce di carbonato di calcio (CaCO3) Derivano dalla fossilizzazione di grandi colonie di cianobatteri che inducono la trasformazione del bicarbonato di calcio Ca(HCO3)2 , disciolto nell’acqua, in carbonato di calcio (CaCO3) che precipita catturando al suo interno i cianobatteri.
- 41. La vita nasceappena possibile La terra primordiale
- 42. Dopo 1500 milionidi anni CH4 NH3 H 2O CO2
- 43. la Fotosintesi Mantiene altoil livello d’ossigeno nell’atmosfera. Ossigeno consumato : - da tutte le specie animali => CO2 - dagli elementi che sono “ossidati”. Senza fotosintesi , O scomparirebbe in pochissimo tempo dall’ atmosfera
- 44. Sulla fotosintesi èbasata la catena alimentare di tutte le forme di vita che esistono sulla terra - la clorofilla delle foglie usa la luce del sole per rompere H2O - O e H + CO2 => glucosio con cui la pianta si nutre - O in eccesso liberato nell’atmosfera e bruciato da tutti gli animali => CO2 L’energia del sole trasformata in vita !
- 45. L’origine delle specie Dopo 3000 milioni di anni
- 46. Dopo il Cambrianoesplode l’evoluzione - 510 (0) milioni d’anni fine del Cambriano - 370 (+ 140) “ “ i primi anfibi – 300 (+150) “ “ i rettili colonizzano la terra. – 250 (+260) “ “i Dinosauri : i più grandi animali che siano mai esistiti sulla terra La natura che aveva sonnecchiato per 3000 milioni d’anni esplode !!
- 47. A -250 milionid’anni (a 260 milioni d’anni dal Cambriano) compaiono i Dinosauri Che si estinguono a - 65 milioni d’anni
- 48. Con la scomparsadei dinosauri i mammiferi diventano le specie predominanti all’inizio deponevano uova … poi si adattarono ai nuovi ambienti e progressivamente comparvero cavalli, elefanti, rinoceronti, lupi e scimmie. Il resto è storia recente: - 3.5 milioni d’anni l’età di Lucy - 2 “ “ l’Homo abilis - 1 “ “ l’Homo erctus - 500.000 la scoperta del fuoco - 30.000 scompare il neandertal e si afferma il sapiens cioè noi
- 49.
- 50. L’atmosfera ha garantitola vita sulla terra per miliardi d’anni L’impatto delle attività umane su di essa potrebbe avere cause gravissime per il nostro futuro
- 51. E ci sonosintomi preoccupanti
- 52. AATSR Fire Atlas- year 2003 Ogni anno scompaiono 10 e i 13 milioni di ettari di foreste e con esse si riduce la capacità della natura di sottrarre anidride carbonica all’atmosfera e di produrre ossigeno.
- 53. La produzione digas serra ha lo stesso andamento della crescita della popolazione e della domanda di prodotti agricoli Va cercato un nuovo equilibrio per un mondo abitato 10 miliardi di abitanti In 12 anni le riserve mondiali di cereali si sono dimezzate malgrado una crescita della produzione del 20% -450 -400 -350 -300 -250 -200 -150 -100 -50 Oggi Miglia d’anni
- 54. La maggior partedelle specie del passato si è estinto. A noi la saggezza di evitare la fine dei dinosauri FINE