La ricerca della Vita nell Universo

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1 La ricerca della Vita nell Universo Enzo Gallori Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università di Firenze 18/07/2013

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3 CHE COSA E NECESSARIO PER LA VITA? Fonte di Energia Elementi biogenici H 2 O Presenza di una Atmosfera Stabilità di condizioni fisiche (T, ) Presenza di un pianeta roccioso...

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5 SOLE È una nana gialla (G2); T esterna: 6000 C. Da circa 5 miliardi di anni produce un enorme quantità di E (fusione nucleare: 4H 2He), la quale viene emessa in tutte le direzioni dello spazio (sulla Terra circa miliardi di kw/giorno). E: radiazione elettromagnetica (e.m.) + flusso di particelle (vento solare) + neutrini. La radiazione e.m. è alla base della vita sulla terra (acqua liquida, fotosintesi clorofilliana).

6 ELEMENTI CHIMICI

7 ELEMENTI CHIMICI NELL UNIVERSO Abbondanza relativa al Carbonio Idrogeno (H) Elio (He) Ossigeno (O) 8 Neon (Ne) 3 Azoto (N) 2 Carbonio (C) 1 Silicio (Si) 0.30 Magnesio (Mg) 0.20

8 ELEMENTI CHIMICI NEI VIVENTI (%) Ossigeno (O) 65 Carbonio (C) 18 Idrogeno (H) 10 Azoto (N) 3 Calcio (Ca) 1.5 Fosforo (P) 1.0 Magnesio (Mg) 0.05

9 CARBONIO

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11 PAHS POLYCYCLIC AROMATIC HYDROCARBONS

12 IL PIANETA DELL ACQUA

13 IL PIANETA DELL ACQUA

14 STRUTTURA CHIMICA DELL H 2 O

15 L H 2 O È UN DIPOLO

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18 STRUTTURA DELL H 2 O LIQUIDA

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20 ORIGINE DELL ACQUA SULLA TERRA Varie ipotesi Comete Meteoriti Attività vulcanica

21 PIANETI ED ATMOSFERE

22 COMPOSIZIONE CHIMICA DELL ATMOSFERA DEI TRE PIANETI CENTRALI

23 ATMOSFERA TERRESTRE ATTUALE

24 EVOLUZIONE ATMOSFERA TERRESTRE

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26 Cianobatteri

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28 B.I.F.

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30 PIANETI TERRESTRI O ROCCIOSI

31 LA LUNA

32 RELAZIONI TERRA - LUNA

33 ZONE DI ABITABILITÀ

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36 THE BASIC TREE OF LIFE

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38 PERCHÉ I BATTERI? Sono le cellule viventi più semplici e più numerose presenti sulla Terra (1 g di suolo fertile contiene ~ 10 9 cellule) Sono presenti sulla Terra da un tempo straordinariamente lungo (3.5 x 10 9 anni!) Hanno avuto la possibilità di colonizzare ogni habitat del nostro pianeta

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40 PILBARA - I PIÙ ANTICHI FOSSILI DATATI 3.5 MILIARDI DI ANNI FA

41 STROMATOLITI (SHARK BAY)

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44 Evoluzione del Metabolismo Fermentazione Respirazione Fotosintesi clorofilliana

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46 La Respirazione

47 FOTOSINTESI CLOROFILLIANA

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50 YELLOWSTONE PARK - GEYSER

51 PYROCOCCUS FURIOSUS

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53 MARTE

54 METEORITE MARZIANO (?) Immagine ad alta risoluzione ottenute tramite microscopia elettronica a scansione mostrano strutture tubulari attribuibili a microorganismi fossili Il meteorite ALH8001,0 si ritiene sia stato espulso da Marte in seguito ad un impatto 16 milioni di anni fa e che sia precipitato sulla terra in Antartide anni fa

55 PRESENZA DI H 2 O SU MARTE (?)

56 GIOVE E LE SUE LUNE

57 EUROPA I solchi visibili sulla superficie di Europa potrebbero indicare la presenza acqua allo stato liquido al di sotto della calotta esterna ghiacciata

58 FOTOSINTESI AD I.R.

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61 PIANETI EXTRASOLARI O ESOPIANETI

62 EQUAZIONE DI DRAKE (1961) N= R*x f p x n e x f l x f i x f c x L dove: N = N di civiltà extraterrestri presenti nella nostra Galassia R* = tasso di formazione di nuove stelle nella Via Lattea f p = frazione di stelle con pianeti n e = N di pianeti in grado di ospitare la vita f l = frazione di pianeti in cui si è originata la vita f i = frazione di pianeti con esseri intelligenti f c = frazione di civiltà extragalattiche in grado di comunicare L = stima della durata di queste civiltà evolute

63 S.E.T.I (SEARCH FOR EXTRATERRESTRIAL INTELLIGENCE)

64 RADIOTELESCOPIO DI ARECIBO

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66 STAZIONE RADIOASTRONOMICA DI MEDICINA (BO)

67 Chi fa esperienze accresce il sapere; chi è credulo aumenta l errore Proverbio Arabo

68 FRANCESCO REDI Confutazione della Generatio aequivoca (1668)