C’è qualcuno là fuori? Gli ultimi 10 anni di ricerca della vita R. Claudi INAF Osservatorio Astronomico di Padova La Ricerca della Vita If 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… 29% 81% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 94% 89% Ma soprattutto ha la capacità di combinarsi facilmente per formare molecole complesse http://www.cv.nrao.edu/~awootte … in soluzione acquosa Evoluzione Reazioni Chimiche Soluzione Solido Liquido Troppo lente Alcoli NH3 Idrocarburi CH4 Acqua Perché l’acqua: caratteristiche ε=80 Permette dissociazione dei sali Capacità di costruire legami H con le molecole dissolte Ottimo mediatore termico Ampio intervallo di temperatura entro cui si mantiene liquida Allo stato di ghiaccio ha densità minore dello stato liquido …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) La Zona Abitabile (Kasting et al. 1993) 100% vapore Acqua Liquida Instabilità climatica limite interno Flusso Solare effetto Serra ↑ ↑ Temperatura ↑ Evaporazione ↑ 100% Ghiaccio Effetto Serra e suo impatto sul Vapore acqueo Fuga dell’H, Perdita di acqua Altitude Radiazione EUV Fotodissociazione : H2O + hν → OH +H Temperatura 12 La Zona abitabile (Kasting et al. 1993) 100% vapore Acqua Liquida 100% Ghiaccio Instabilità climatica al limite esterno Flusso Solare ↓ Temperatura ↓ Modello climatico con l’atmosfera Terrestre Glaciazione oltre 101% ~ 110 % della distanza Terra Sole ↑ Albedo Ghiaccio e neve ↑ Zone Abitabili per le altre stelle I limiti delle zone abitabili intorno a stelle di temperatura diversa dal sole sono: T Spettro della Terra Nel Visibile O3 O2 H2 O H2O Falsi segni di Vita! La produzione di Ossigeno può esserci in alcune situazioni senza la presenza di vita... Spettro Infrarosso della Terra CO2 H2O O3 H2O Luce integrata della terra vista da TES (Thermal Emission Spectrometer) in rotta verso MARTE (1996): CO2, O3, H2O. L’Ozono …fortunatamente la presenza dell’Ossigeno risulta da un forte assorbimento dovuto all’Ozono prima di 10 m… Angel et al. 1986 Nature, 322, 341 Produzione di Ozono negli strati alti: ciclo di Chapman (1930) 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 Proposto da Drake 1960, non finanziato dal congresso americano 1993 Bkg Galattico dovuto alla radiazione di sincrotrone raggi cosmici 1.420 1.727 Per osservazioni da terra , emissione di H2O in atmosfera WATER HOLE (1. ~ 20 Ghz) Prove di comunicazione: Placca del Pioneer 10 (17-10-70) e 11 C. Sagan & F. Drake Prove di comunicazione: il messaggio di Arecibo (16-11-74) 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) 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 Gy Età 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. 26