C’è qualcuno là fuori?Gli ultimi 10 anni di

ricerca della vita

R. Claudi INAF Osservatorio

Astronomico di Padova

La Ricerca della VitaIf we never search the

chance of success is zero!(Cocconi & Morrison1959)

Definizione “Operativa” di Vita

Un sistema è vivo se:

-contiene informazioni

-scambia energia con l’ambiente

-è capace di autoreplicarsi

-È soggetto a variazioni casuali del suo bagaglio di informazioni

La chimica basata sul Carbonio…

100%

100%

100%

100%

100%

100%

100%

94%

89%

81%29%

Ma soprattutto ha la capacità di combinarsi facilmente per formare molecole complesse

http://www.cv.nrao.edu/~awootten/allmols.html

… in soluzione acquosa

Evoluzione Reazioni Chimiche

Soluzione

Solido

Liquido

Troppo lenteAlcoli

Idrocarburi

CH4

AcquaNH3

Perché l’acqua: caratteristiche

ε=80 Permette dissociazione dei sali

Capacità di costruire legami H con le molecole

dissolte

Ampio intervallo di temperatura entro cui si mantiene liquida

Allo stato di ghiaccio ha densità minore dello stato liquido

Ottimo mediatore termico

…insomma:

Sistema vivente, basato sulla chimica del carbonio e che utilizza l’acqua come solvente per le reazioni chimiche…

RICORDA QUALCOSA?

Requisiti di Abitabilità

Presenza di elementi pesanti

Disponibilità di Acqua (HZ..ma non solo)

Tempo scala di abitabilità lungo (stabilità)

Definizioni:

Zona Abitabile (HZ) – è la regione intorno ad una stella in cui un pianeta di tipo terrestre può mantenere, in qualche istante di tempo, l’acqua allo stato liquido.

Zona continuamente abitabile (CHZ) – la regione in cui un pianeta può rimanere abitabile per uno specifico periodo di tempo (per esempio 4.6 Gy)

100% vapore Acqua Liquida 100% Ghiaccio

La Zona Abitabile(Kasting et al. 1993)

Flusso Solare↑ Temperatura ↑

effetto Serra ↑ Evaporazione ↑

Instabilità climatica limite interno

Alt

itud

e

Temperatura

Radiazione EUV

Fotodissociazione :

Fuga dell’H, Perdita di acqua

Effetto Serra e suo impatto sul Vapore acqueo

H2O + hν → OH +H

12

100% vapore Acqua Liquida 100% Ghiaccio

La Zona abitabile(Kasting et al. 1993)

Flusso Solare ↓ Temperatura ↓

Albedo↑ Ghiaccio e neve ↑

Instabilità climatica al limite esterno

Modello climatico con l’atmosfera Terrestre

Glaciazione oltre 101% ~ 110 % della distanza Terra Sole

Zone Abitabili per le altre stelleI limiti delle zone abitabili intorno a stelle di temperaturadiversa dal sole sono: T

Spettro della Terra Nel Visibile

O2 H2O H2OO3

Falsi segni di Vita!La produzione di Ossigeno può esserci in alcune situazioni senza la presenza

di vita...

Spettro Infrarosso della Terra

Luce integrata della terra vista da TES (Thermal Emission Spectrometer) in rotta verso MARTE (1996): CO2, O3, H2O.

H2O

CO2

O3

H2O

L’Ozono

Produzione di Ozono negli strati alti: ciclo di Chapman (1930)

…fortunatamente la presenza dell’Ossigeno risulta da un forte assorbimento dovuto all’Ozono prima di 10 μm… Angel et al. 1986 Nature, 322, 341

La produzione di Ozono dipende dalla quantità di Ossigeno.Marcatore dell’ossigeno biotico (non lineare)

Cosa cercare nell’infrarosso?

TOMBOLA!

Ricerca di civiltà intelligenti:SETI

Per osservazioni da terra , emissione di H2O in atmosfera

Bkg Galattico dovuto alla radiazione di sincrotrone raggi cosmici

Proposto da Drake 1960, non finanziato dal congresso americano 1993

WATER HOLE (1. ~ 20 Ghz)

1.4

20

1.7

27

Prove di comunicazione: Placca del Pioneer 10 (17-10-70) e 11

C. Sagan & F.

Drake

Matrice binaria 23X79 (numeri primi) irradiata dal radio telescopio di Arecibo Verso l’ammasso globulare M13 (tempo previsto di arrivo del segnale 20000 anni)

F.Drake

Prove di comunicazione: il messaggio di Arecibo (16-11-74)

Prove di comunicazione: il disco dei Voyager

Sul disco sono incise le istruzioni per leggere il disco. E le indicazioni da dove arriva.

Nel disco ci sono 115 immagini della terra, suoni, musiche e frasi nelle diverse lingue della terra

Paradosso di Fermi (1950)“Se esistono, allora dove sono?”

Età del sole: ~4.55 GyEtà della galassia: ~8 Gy

Tempo necessario per sviluppare una civiltà intelligente:~3.5 Gy

Raggiunta la tecnologia: tempo necessario esplorazione Galassia: 10-100 Myr

Non ci sono!

Quattro possibilità…

1.Non ci sono. …

2.Una visita non è possibile tecnicamente

3.Sono vicini, ma non sono stati trovati

4.Non sono interessati a noi

…ed una ipotesi: l’”Ipotesi Zoo”

J.Ball (1973) e C. Sagan (1973): ci sono, sono talmente civilizzati che un incontro con loro porterebbe ad una catastrofe come quella successa ai nativi americani quando sono arrivati Colombo e Cortez…quindi non vogliono farsi vedere, …ma ci osservano.

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