La temperatura stabile della Terra da quando si è formata suggerisce che su altri pianeti ci può essere vita.
Quando ebbe inizio la storia della Terra quattro miliardi e 567 milioni di anni fa, nell’universo infinito, le temperature hanno spaziato da una superficie coperta di ghiaccio a un pianeta molto caldo che non ha potuto supportare la maggior parte delle forme di vita di oggi. Appena qualche giorno fa, nuove simulazioni al computer mostrano temperature medie abbastanza moderate e un pH dell'oceano più stabile; il che aiuta a spiegare come la vita si è evoluta da noi, e potrebbe emergere su altri pianeti.
Lo studio limita significativamente la possibile temperatura della Terra appena formata compresa da 0° a 50 gradi Celsius. Inoltre, il pH (la scala di misura dell'acidità) dell'oceano è rimasto piuttosto moderato, passando gradualmente da un valore iniziale di circa 6,6 leggermente acido, al valore di 7,0 neutro, con l’acqua marina leggermente alcalina di oggi di circa 8,1, indispensabile parametro per la fotosintesi clorofilliana.
Le teorie sui primi tempi della storia del nostro pianeta variano selvaggiamente. Alcuni studi hanno dipinto l'immagine della Terra come una palla di neve, quando gran parte della sua superficie era congelata. Altre teorie hanno incluso periodi che sarebbero stati inospitali, per l’eccesso di calore, per consentire la sopravvivenza della maggior parte delle forme di vita attuali. Sta di fatto che una nuova ricerca dell'Università di Washington (UW) suggerisce un inizio più mite per il nostro Pianeta.
Un'analisi della temperatura attraverso la storia della Terra, pubblicata recentemente negli atti della rivista scientifica statunitense “National Academy of Sciences”, supporta temperature medie più moderate durante i miliardi di anni in cui la vita è emersa lentamente.
"Le idee sul primo ambiente terrestre vanno generalmente, da un mondo molto caldo, a uno bloccato in un'era glaciale permanente; da un mondo con oceani acidi a uno con acqua di mare così alcalina che potrebbe pungere i tuoi occhi", ha detto David Catling, professore di Scienze della Terra e dello Spazio nella Università di Washington (UW). "Queste simulazioni mostrano che il nostro primo mondo aveva la stessa temperatura media di oggi e un pH dell'acqua di mare rientrante all’incirca nell'unità di neutro".
Precedenti studi di ricerca hanno posto temperature medie durante l'era Archeana, il più antico periodo del quale si abbia conoscenza (da 4 a 2,5 miliardi di anni fa) apparentemente carente di ossigeno libero, a partire da meno 25 gradi Celsius. Altre stime, basate su diverse interpretazioni delle prove, hanno posto temperature medie fino a 85 gradi Celsius, in base alle quali solo i microbi "amanti" del calore e che ora esistono nelle sorgenti termali, potrebbero sopravvivere. I nuovi risultati mettono la gamma esterna di temperature possibili da 0 a 50 C°.
Rappresentazione dell'Era Archeana.
ERA ARCHEANA
Fu durante l'era Archeana, (inizio 3,8 miliardi di anni fa e fine 2,5 miliardi di anni fa), che la vita sorse per la prima volta sulla Terra. In quel momento non c'erano continenti, solo piccole isole in un oceano poco profondo. C'era una grande quantità di anidride carbonica nell'atmosfera, ma poiché il sole era allora molto più debole, l'effetto combinato non ha portato la temperatura della Terra all'estremo. Tali livelli di anidride carbonica per la maggior parte degli animali, oggi sarebbero tossici così come i bassi livelli di ossigeno.
"I nostri risultati mostrano che la Terra ha avuto una temperatura moderata attraverso quasi tutta la sua storia, e che è attribuibile ai feedback degli agenti atmosferici - fanno un buon lavoro per mantenere un clima abitabile", ha detto il primo autore Joshua Krissansen-Totton, un ricercatore in Scienze della Terra e dello Spazio.
Per cercare di essere attendibili, i ricercatori hanno simulato al computer la temperatura terrestre negli ultimi 4 miliardi di anni studiando come le rocce, gli oceani e la temperatura dell'aria interagiscono. I loro calcoli hanno incluso tutte le informazioni più recenti di come si verifica l'invecchiamento del fondo marino nei tempi geologici e in condizioni diverse.
Anche se non pensiamo al vento e alla pioggia che non si consumano sul fondo del mare, il fondo marino viene eroso mentre l'acqua di mare filtra attraverso la roccia. Le molecole contenenti carbonio si staccano dall'acqua - un processo correlato alla temperatura e all'acidità dell'acqua di mare - mentre altre sostanze chimiche vengono dissolte dalla roccia.
"L'impermeabilizzazione del fondo marino era più importante per regolare la temperatura della Terra appena formata in quanto a quel tempo c'era meno terra continentale, l'interno della Terra era ancora più caldo, e la crosta del fondo marino si stava diffondendo più velocemente, esponendola alle intemperie", ha detto Krissansen -Totton.
Gli autori hanno eseguito simulazioni per molti possibili scenari per le dimensioni dei continenti, la sensibilità alla temperatura degli agenti atmosferici chimici e altri fattori per ottenere l'intera gamma di possibili scenari per la temperatura media dell'aria e il pH dell'oceano attraverso la storia della Terra.
"Abbiamo avuto questa risposta iniziale che la prima Terra aveva temperature moderate e un pH dell'oceano leggermente acido", ha detto Krissansen-Totton. "Ho provato davvero a non crederci, cercando ipotesi che potessero cambiare questa risposta, ma ho scoperto che questo è un risultato davvero affidabile, è difficile immaginare uno scenario realistico in cui la temperatura o il pH fossero più estremi."
Questa è una buona notizia per la ricerca di vita su altri pianeti. Se la temperatura della Terra era abbastanza moderata nel corso della sua storia, anche altri pianeti abitabili devono mantenere un clima abbastanza stabile abbastanza a lungo da far evolvere altre forme di vita.
"Non c'è nulla di particolarmente notevole in questi processi", ha detto Krissansen-Totton. "Possono verificarsi su qualsiasi pianeta roccioso con gli oceani, quindi è probabile che gli altri pianeti che si trovano nelle condizioni di essere abitabili abbiano i loro climi stabilizzati a valori moderati da questi feedback sugli agenti atmosferici. E questa è una buona cosa per la ricerca della vita, perché è necessario moderare temperature per miliardi di anni per avere un ambiente stabile in cui si può evolvere la vita”.
Rappresentazione artistica del GJ 667 cc.
Rappresentazione dell'esopianeta Kepler-1229b, di dimensioni simili alla Terra
che appare in orbita nella zona abitabile della sua stella madre.
I risultati possono anche aiutarci a far luce quali condizioni potrebbero esserci state durante la prima evoluzione della vita sulla Terra.
"I risultati ci aiutano a capire come i processi naturali mantenessero l'ambiente della Terra adatto alla vita per portarlo avanti per miliardi di anni, dai suoi inizi più umili alle forme meravigliose che ci circondano", ha detto Catling.
Edited by Filippo Foti - 21/4/2018, 19:51
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