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Fantasie metropolitane e fenomeno UFO: le origini moderne

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E ora la seconda parte di questo lungo articolo. Il mio obbiettivo non è tanto dimostrare l’inesistenza del fenomeno, quanto quello ben più importante di chiedere al lettore di essere estremamente critico e più cauto nell’accettare le verità che spesso chi narra questi episodi pretende di imporre. Con questo approccio tutti i principali, e più noti, eventi UFO paiono frutto di interpretazioni errate e zeppi di mitologia metropolitana.

 

La nascita del fenomeno UFO moderno

Qui una ricostruzione in scala 1:1 del’Horten HO 229 per testarne le capacità di invisibilità ai radar. Fu sviluppato dai nazisti dopo la disfatta nella Battaglia di Inghilterra. L’avveniristico design lo fa assomigliare all’attuale bombardiere stealth Northrop Grumman B-2 Spirit. Era fatto di legno e disegnato per minimizzare la sua impronta sui radar. C’era l’idea di costruirne uno più grande alimentato da ben sei motori a getto per raggiungere la costa orientale degli Stati Uniti. Ecco come sarebbe stato il mitico UFO nazista.

Verso la fine della Seconda Guerra Mondiale, negli Stati Uniti si era diffusa la leggenda di una nuova super arma nazista capace di colpire la Costa Orientale. Quest’arma doveva essere una versione più potente e complessa della V2 che stava martellando Londra. Era impensabile allora ottenere la precisione dei moderni ICBM (Intercontinental Ballistic Missile) e si supponeva che i tedeschi avessero sviluppato un nuovo tipo di velivolo capace di arrivare fino al continente americano [1] [1. In realtà i nazisti non svilupparono mai velivoli del genere; si avvicinarono a un aereo con prestazioni stealth come quello della prima foto (una riproduzione in scala reale di un aereo sperimentale catturato dal Gen. Patton) ma non riuscirono ad andare oltre, per nostra fortuna, alla fase sperimentale.Però erano abili comunicatori e manipolatori: seppero abilmente diffondere voci su super armi e congegni inverosimili al solo scopo di incutere terrore presso i loro nemici. Questa campagna di mistificazione non finì con la guerra e la sconfitta del nazismo; essa continuò anche negli anni ’50 del XX secolo ad opera di personaggi legati all’antisemitismo esoterico, oltreché a ciarlatani che trassero vantaggio dalle teorie complottistiche dell’epoca con la vendita dei loro libri.] 1.

Intanto si erano diffuse voci riguardanti strane sfere di fuoco avvistate dai piloti Alleati [2] intorno ai loro velivoli. Strane sfere luminose che apparivano improvvisamente intorno alle ali e che sembravano danzare attorno alla fusoliera prima di scomparire. Anni più tardi, dopo la fine del conflitto si scoprì che le medesime luci apparivano anche ai piloti dell’Asse e ai piloti impegnati nel Pacifico, pure a quelli giapponesi. Si venne a sapere anche che alcuni piloti tentarono addirittura di ingaggiare, invano, un combattimento [3][4] con queste luci che, stranamente ma non sempre, riuscivano ad apparire nei radar  2.
Un temporale in mare non è mai una bella cosa, ma spesso, quando il fronte nuvoloso sta per estinguersi e ci si avvicina al fronte d’aria più secco può capitare, con le navi a vela è più facile, che la differenza di potenziale elettrico dell’aria e l’imbarcazione superi i 20-30 mila volt per centimetro — non è difficile, è lo stesso fenomeno per cui basta spazzolarsi i capelli in una stanza con aria secca, magari al buio e davanti allo specchio — ed ecco apparire sugli alberi i celebri Fuochi di S. Elmo [5]. Per i marinai erano segnale di buon auspicio, infatti il fronte temporalesco era ormai alle loro spalle. La differenza di potenziale elettrostatico è innescata dallo sfregamento delle molecole d’aria del fronte più secco con quello umido.
La stessa azione può innescarsi tra un velivolo e il mezzo in cui si muove velocemente. Un po’ come quando si prende la scossa dall’auto dopo un lungo viaggio in una giornata secca: in questo caso siamo noi a chiudere il circuito e a prenderci la sberla; nel caso di un aeromobile metallico non c’è modo di chiudere il circuito e scaricare le cariche elettrostatiche. Allora queste si accumulano fino a rendersi visibili come aria ionizzata continuamente caricata dal moto dell’aeromobile. Poi occorre ricordare che il volo umano, eccettuati gli aerostati, non aveva nemmeno mezzo secolo. L’addestramento dei piloti, i complessi meccanismi biologici e psicologici del volo non erano compresi quanto oggi. Quindi fenomeni allucinatori seguiti da episodi di combattimenti al vento erano tutto sommato comprensibili.

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E qui si arriva a Kenneth Arnold, l’uomo da cui partì tutto il moderno fenomeno UFO.
O meglio, tutto partì dai pittoreschi articoli di giornale che riportarono la sua storia: era il 24 giugno 1947. La storia raccontata da Kenneth Arnold è nota un po’ a tutti: egli affermò che mentre stava cercando i resti di un aereo C-46 scomparso (c’era su una ricompensa di 5000 dollari) di aver visto nove luci che all’inizio lui stesso scambiò per riflessi o per qualche velivolo sperimentale segreto. Poi egli li descrisse come oggetti a forma di mezzaluna e molto sottili e che il loro movimento ricordava quello di flying saucers, ovvero piattini volanti, lanciati sull’acqua. Qui iniziarono le speculazioni della stampa: per alcuni giornali erano come un piattino da dolci tagliato a metà con una protuberanza triangolare sulla parte posteriore, per altri erano come dei grandi dischi piatti. Non ripercorrerò per intero la storia di Arnold, nel tempo altri testimoni indipendenti affermarono di aver visto qualcosa nel cielo quello stesso giorno a Mount Rainier [6] ma non l’equipaggio del DC-4 che viaggiava poco dietro a Kenneth Arnold e che lui usò per stimare rotta, dimensioni e velocità dei suoi flying saucers.

Riflessi e altri giochi di luce? Forse test militari segreti? A pensarci bene la descrizione fatta da Kenneth Arnold pare che si sposi molto bene con la sagoma dell’Horten HO 229 ma non ci sono prove che quel velivolo abbia mai volato sul suolo americano. Non ci sono neppure altre prove che confermino la veridicità del suo racconto o del contrario. Forse si trattò di una fortunata combinazione delle due cose, forse solo una di esse, oppure nessuna e in tal caso dovremo cercarne un’altra. L’unica certezza è che per quanto possa apparire attraente l’ipotesi extraterrestre è anche sicuramente la meno attendibile e probabile.

Il nostro viaggio ora si sposta in un luogo molto lontano — 2400 chilometri a sud-est — dallo stato di Washington: dal Texas, Ma questa è un’altra storia. Alla prossima puntata …

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Alla ricerca delle origini della vita

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Il bacino del Sudbury in Canada è uno degli ultimi resti dei grandi bombardamenti cometari subiti dalla Terra nella sua infanzia di cui sia rimasta qualche traccia.  Il suo studio è quindi molto importante per capire cosa è davvero successo in quell’epoca così remota e come sia arrivato il nostro pianeta ad ospitare la Vita.

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Credit: NASA & MNDM

Credit: NASA & MNDM

Nella regione dell’Ontario (Canada) esiste un cratere, ormai quasi del tutto eroso dal tempo, vecchio di 1,8 miliardi di anni. Fu una cometa di circa dieci o quindici chilometri a provocarlo, più o meno quanto si pensa che fosse stato il terribile asteroide che si suppone pose fine al dominio dei dinosauri su questo pianeta 65 milioni di anni fa. Perché vi possiate rendere conto delle dimensioni, immaginatelo grande quanto Firenze o Deimos, una luna di Marte.
Un impatto di un corpo simile oggi contro la Terra è molto più remoto che in passato, se dovesse comunque accadere esso segnerebbe la fine della nostra civiltà e probabilmente anche della nostra specie. Ma impatti simili nei primi 500 milioni di anni della Terra quasi sicuramente hanno portato gli ingredienti necessari alla vita e creato le condizioni ambientali adatte perché questa potesse formarsi e prosperare.
La comparsa della vita sulla Terra avvenne circa 3,8 – 3,4 miliardi di anni fa, ossia appena 700 milioni – un miliardo di anni dopo la sua formazione, circa alla fine del periodo conosciuto come Intenso Bombardamento Tardivo. Un periodo forse fin troppo breve per spiegare la formazione di molecole complesse come la glicina, la β-alanina, gli acidi amminobutirrici etc. che si suppone siano state i precursori della vita sul nostro pianeta. Diversi studi [cite]http://www.acs.org/content/acs/en/pressroom/newsreleases/2012/march/new-evidence-that-comets-deposited-building-blocks-of-life-on-primordial-earth.html[/cite] svolti in passato mostrano come le molecole organiche più semplici che comunemente vengono osservate nelle nubi interstellari possono essere arrivate qui sulla Terra cavalcando le comete senza distruggersi nell’impatto ma altresì trovare in questo l’energia sufficiente per formare strutture organiche , peptidi, ancora più complesse [cite]http://ilpoliedrico.com/2012/05/aminoacidi-astrostoppisti.html[/cite].

sudbury-impact1Da diverso tempo si sono sostituite le scariche elettriche dei fulmini e delle radiazioni ultraviolette delle teorie di Haldane e di Oparin con fonti energetiche più dolci e continue come le bocche idrotermali oceaniche. Lì metalli come ferro, zinco, zolfo disciolti in un ambiente acquatico ricco di energia non ionizzante, avrebbero avuto modo da fungere da catalizzatori per la creazione di molecole organiche complesse prebiotiche e, in seguito, per la vita. Le ricerche di laboratorio però mostrano che anche i luoghi di impatto cometario possono essere stati luoghi altrettanto interessanti.
Il bacino di Sudbury è ideale per verificare questa ipotesi: l’impatto cometario ha deformato la crosta fino a una profondità di ben sedici chilometri, permettendo così ai minerali di nichel, ferro e zinco di risalire dal mantello. Il cratere, inizialmente inondato dal mare subito dopo l’impatto, è poi rimasto isolato abbastanza a lungo da permettere la formazione di un sedimento spesso un chilometro e mezzo. Per i ricercatori che attualmente stanno studiando questo complesso [cite]http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016703716301661[/cite] l’acqua raccolta nel cratere avrebbe quindi promosso i processi idrotermali non dissimili a quelli che vengono attualmente osservati nelle dorsali oceaniche.

Qui gli ingredienti per la creazione della vita ci sono tutti: molecole organiche semplici che vengono portate sulla Terra da una cometa e che si pensa che possano sopravvivere all’olocausto dell’impatto e trasformarsi in molecole anche più complesse; l’acqua trasportata dalla stessa cometa e dal mantello fessurato; energia prodotta dall’attività idrotermale indotta dall’impatto; metalli e solfuri pronti per fungere da catalizzatori per i processi organici immediatamente disponibili …
Insomma, un mix di condizioni ideali all’abiogenesi iniziale possono essersi create già nei primissimi milioni di anni di vita della Terra.

Le incerte origini dell’acqua sulla Terra

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L’acqua è tutto per questo pianeta. L’acqua è vita; forza motrice, riserva di energia e moderatore degli scambi gassosi atmosferici. Ricopre il 71% della superficie del globo e costituisce il 65% del nostro corpo. Tutte le più grandi civiltà sono sorte  lungo i corsi d’acqua e molte sono perite quando questa è venuta a mancare.
Quindi è giusto chiedersi da dove essa è venuta?

Il rapporto D/H rilevato in alcuni corpi del Sistema Solare con le relative barre di errore. La linea blu indica il valore D/H degli oceani della Terra. La linea arancio rappresenta i valori presunti della Nebulosa Primordiale che non si discosta poi molto dal rapporto D/H del mezzo interstellare (linea rossa) Lo sfondo indica la curva di temperatura del Sistema Solare e grossomodo la demarcazione fra una zona più calda (>200 K) e una inferiore. Credit: Il Poliedrico

L’acqua è composta da due elementi fra i più diffusi dell’Universo [cite]http://ilpoliedrico.com/2012/05/le-abbondanze-cosmiche.html[/cite]. Qualche volta però l’isotopo pesante dell’idrogeno il cui nucleo è composto da un  protone e un neutrone, il deuterio (D), sostituisce uno (HDO, acqua semipesante) o entrambi (D2O, acqua pesante) gli atomi di idrogeno nella molecola alterandone alcune proprietà fisico-chimiche 1.
Il rapporto tra l’acqua pesante e l’acqua normale indica pertanto la percentuale tra il deuterio e l’idrogeno costituenti l’acqua (D/H). Tutto il deuterio presente nell’Universo si formò durante la nucleosintesi primordiale, nei 3 minuti successivi al Big Bang (D/H = 2,4 x 10-4). Però è anche vero che il deuterio viene distrutto dalla nucleosintesi stellare, tutto quello che ancora rimane proviene da nubi di gas ancora non ancora riciclate in stelle, come quella che fornì il deuterio alla nebulosa primordiale [cite]http://wp.me/p2GRz5-RT[/cite]. 

Da quello che possiamo intuire da diagramma qui accanto è che il rapporto  D/H rimane più o meno costante negli oggetti provenienti dalla Nube di Oort, attestandosi a valori almeno doppi a quelli della Terra e almeno venti volte superiori a quello del mezzo interstellare (D/H = 0,165 – 14 x 10-4). Il motivo di tale arricchimento rispetto al valore di fondo è da imputarsi unicamente alle seppur lievi differenze fisico-chimiche tra l’idrogeno e i suoi isotopi (esiste anche il trizio, costituito da un protone e due neutroni ma è radioattivo e ha un’emivita di soli 12,33 anni). Queste sono responsabili di fenomeni di frazionamento isotopico che avvengono in condizioni di bassa temperatura (< 100° K.) che le arricchiscono di deuterio a scapito del mezzo interstellare [cite]http://iopscience.iop.org/1538-4357/591/1/L41/fulltext/17236.text.html[/cite].

Per quanto riguarda i pianeti esterni indicati nel diagramma è stato utilizzato il rapporto tra deuterio e idrogeno gassoso (H2) osservato in spettroscopia; anche in questo caso i valori indicati sono piuttosto dissimili tra i diversi giganti gassosi. Il motivo di queste differenze è ancora sconosciuto, anche se tra i principali indiziati di questa particolare distribuzione isotopica possono essere sia loro diversa massa (il processo di differenziazione planetaria può aver fatto precipitare il deuterio negli strati più interni dei pianeti più pesanti), ma forse anche alla loro zona di accrezione; mentre Giove e Saturno hanno raccolto il loro materiale nella parte ancora più calda (> 70 – 100° K.) della nebulosa, probabilmente Urano e Nettuno si sono formati in una zona più fresca (< 70° K.) e si sono evoluti da planetesimi piuttosto ricchi di deuterio.

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Un altro rompicapo è l’elevato rapporto D/H di Encelado, una luna di Saturno che, a fronte di un rapporto D/H molto basso del pianeta – non molto dissimile a quello del mezzo interstellare – ha un rapporto non molto diverso da quello degli oggetti della nube di Oort.

Se – per ora – il rapporto D/H degli oceani terrestri appare sfuggire alla comprensione (solo 103P Hartley 2, una cometa gioviana, si avvicina ai valori terrestri), Quello di Venere appare ancora più misterioso: ben 120 volte quello della Terra.
Nel 1993 due ricercatori della Divisione di Geologia e Scienze Planetarie del California Institute of Technology  di Pasadena, Mark A. Gurwell e Yuk L. Yung proposero un interessante meccanismo che poteva spegare efficaemente il rebus venusiano [cite]http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0032063393900373[/cite] [cite]http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2009JA014055/abstract;jsessionid=36BB06CE6E970E21D7545F06C2508A62.f02t04[/cite]. In pratica la fotodissociazione del vapore acqueo (tutta l’acqua di Venere è in questa forma) tra i 200 e 400 chilometri scinde il vapore acqueo in ossigeno monoatomico e idrogeno molecolare (H2) o deuterato (HD o D2) con diverse velocità; la velocità di espulsione dell’idrogeno giunge così ad essere fino a 8 – 9 volte più veloce del suo isotopo più pesante ed essere così più facilmente disperso nello spazio. Questo meccanismo spiega perché adesso il rapporto D/H sia così alto ma non del tutto: occorre che anche la massa d’ acqua del pianeta (ipotizzando che Venere abbia avuto un rapporto D/H inizialmente simile alla Terra) sia stata interamente degassata solo 500 milioni di anni fa [cite]http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0019103599961869[/cite].
Anche l’indice marziano è almeno 50 volte superiore al nostro; anche lì lo stesso meccanismo di deplezione dell’idrogeno gassoso dall’atmosfera visto per il caso di Venere ha prodotto un incremento notevole del deuterio rimasto. Anche in questo caso, conoscere esattamente il tasso di deperimento dell’idrogeno rispetto al suo isotopo pesante potrebbe consentire di estrapolare quando Marte perse la capacità di sostenere acqua liquida e la sua già tenue atmosfera.

Alla luce di queste informazioni per cercare di rispondere ancora alla domanda iniziale occorre partire dalle origini del Sistema Solare, più di 5 miliardi di anni fa. Allora tutto quello che vediamo oggi era solo polvere e gas interstellari, una tipica nebulosa in lenta contrazione da cui sarebbero poi nati il Sole e i pianeti. 
Fin da quando l’Ipotesi Protonebulare prese credito nella comunità scientifica, i dubbi sulla provenienza dell’acqua sul nostro pianeta furono fonte di discussione. L’acqua era di origine endogena o esogena alla Terra? I calcoli mostravano che il pianeta si era formato 4,5 miliardi di anni fa in una zona (fascia) protonebulare dove la viscosità delle polveri raggiungeva i 900 Kelvin. l’idea che l’acqua esistesse a quelle temperature sembrava impossibile. Eppure probabilmente è quello che avvenne. 
Una certa quantità d’acqua poteva essere intrappolata negli alluminosilicati (zeoliti) e nelle olivine (ringwoottiti) come idrossidi. Anche quando l’evento Theia (la nascita della Luna) rifuse il pianeta, una certa quantità d’acqua rimase ancora intrappolata nel mantello 2 e quando per degassamento raggiunse poi la superficie  può aver contribuito al raffreddamento della crosta terrestre e formato i primi oceani. 
Comunque per quanto una parte dell’acqua terrestre possa essere di origine endogena ancora il conto non torna. Nel 2009 il geochimico francese Francis Albarede, dell’Ecole Normale Supérieure di Lione, propose che la Terra fosse stata essenzialmente arida al momento della sua formazione. Gli altri elementi volatili sarebbero arrivati sulla terra atttraverso l’Intenso Bombardamento Tardivo dagli asteroidi più interni nei 100 milioni di anni successivi alla formazione della Luna  [cite]http://www.nature.com/nature/journal/v461/n7268/full/nature08477.html[/cite]. A conferma di questa teoria c’è l’indice D/H delle varie meteoriti condritiche (CC) che esprimono un valore virtualmente identico a quello terrestre.Per contro, c’è ragionevolmente da aspettarsi che non furono solo gli asteroidi più interni a cadere sulla Terra ma anche oggetti più esterni come le comete della fascia di Kuiper e della Nube di Oort, tutti oggetti con un rapporto D/H molto diverso da quello dei nostri oceani, tanto che questo oggi apparirebbe diverso anche da quello delle condriti 3.
Oppure, è questa l’ipotesi più probabile, il materiale che costituì poi la Terra era solo parzialmente povero di composti volatili. Fu sufficiente una concentrazione da 500 a 3000 ppm di acqua nei planetesimi durante la fase di accrezione per avvicinarsi almeno alla metà di acqua presente sulla Terra e ridimensionare in parte l’importanza dell’apporto tardivo delle comete.  Quindi una miscela di acqua endogena (±50% con DH 1.5 x 10 -4) e acqua esogena (± 25% con D/H 3.0 x 10-4 e ± 25% con D/H 1.7 x 10-4 ) poteva produrre un D/H intorno 1,9 x 10-4, vicino ma forse non abbastanza ai valori attuali.

Certo che acqua con un rapporto D/H uguale agli oceani terrestri che ne giustifichi anche la quantità non si trova da nessun’altra parte del Sistema Solare:gli asteroidi interni hanno grossomodo il giusto rapporto ma non possono giustificarne la quantità e le comete il contrario. Senza dimenticare che su un pianeta dinamico come il nostro nel giro di 4 miliardi di anni i numerosi processi di frazionamento isotopico possibili possono aver alterato il rapporto fra deuterio e idrogeno tanto da renderlo unico in tutto il sistema.
Per concludere, appare evidente che aspettarsi una risposta alla domanda iniziale “Da dove viene tutta l’acqua della Terra?” studiando il solo rapporto D/H è – a mio avviso – del tutto vano. Troppi sono i meccanismi che alterano il rapporto tra deuterio e idrogeno, e qui ne ho descritti solo alcuni.

 

Le misteriose origini del metano marziano

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Continuo ancora a parlare di Marte e dei suoi ancora in gran parte irrisolti misteri. Dopo gli esperimenti biologici delle Viking e del carbonio organico marziano ora tocca al metano che, se nessun marziano ha lasciato i rubinetti del gas aperti, dà non pochi problemi agli scienziati spiegarne per le origini. Fra meno di sessanta giorni Curiosity si adagerà sul suolo del Pianeta Rosso e forse avremo delle risposte più concrete alle nostre domande, o forse ne otterremo di nuove.

Tra pochi giorni il Mars Science Laboratory finalmente arriverà su Marte per cercare di rispondere a tantissime domande che finora le altre missioni precedenti hanno solo scalfito o che hanno prodotto di nuove.
Una di queste è forse poco nota, riguarda la sua atmosfera, o meglio un suo componente: il metano 1.
Nel 2003 – anno della scoperta – la scoperta del metano nell’atmosfera marziana suscitò un vespaio di domande, tanto più che successivamente si scoprì che la sua presenza nella tenue atmosfera di Marte 2  seguiva un andamento stagionale ed era localizzata soltanto in alcune regioni ben precise 3, come la Arabia Terra, la regione Nili Fossae e l’antico vulcano  Syrtis Major, una regione basaltica molto scura 4.

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Contrariamente a quanto si potrebbe supporre, l’atmosfera di Marte è stracolma di ossigeno, peccato che esso sia spesso combinato con il carbonio – come mostra la tabella.
Tutti gli altri elementi o composti chimici sono presenti in tracce o poco più, tra questi  ci sono  anche questi pennacchi estivi di metano che sono un vero rompicapo per i planetologi.
Il metano nell’atmosfera è chimicamente instabile, la radiazione ultravioletta del Sole lo decompone, e su Marte arrivano un sacco di ultravioletti 5 .
L’origine per  ora è ancora sconosciuta , anche se è improbabile che questi pennacchi siano di origine biologica; stando alla natura altamente localizzata di questi pennacchi dovremmo affermare che la presenza di queste forme di vita siano legate solo ed esclusivamente a certi habitat particolari presenti solo in alcuni siti del Pianeta Rosso e non – come ci dovremmo attendere – su tutto il pianeta e a particolari condizioni climatiche presenti solo in alcuni periodi dell’anno marziano; oppure forse dovremmo pensare che questi siano gli ultimi scampoli di vita 6 in un pianeta ormai morto da eoni.
Un po’ troppe condizioni a contorno secondo me per cui si possa parlare di origine biologica dei pennacchi di metano.
L’altra ipotesi è che ci siano dei depositi di gas intrappolati in profonde valli o nel sottosuolo sotto forma di permafrost o di depositi di clarati idrati 7. Questi depositi potrebbero parzialmente sciogliersi durante l’estate marziana ed essere responsabili dei famosi pennacchi 8.
Infine oppure, il metano di chiara origine abiotica, può essere emesso da una qualche forma  residua di attività vulcanica secondaria, come i resti di antichi camini vulcanici, fumarole o pozzi termali.

Qualunque sia comunque il meccanismo di diffusione del metano marziano, rimane da scoprire la sua origine, ovvero se questo sia di  origine biologica o meno.
Il meccanismo biologico è chiaro, il metano sarebbe il prodotto di scarto dell’attività metabolica di microrganismi che ancora non sappiamo 9 con certezza se esistano o meno.
Il meccanismo abiotico è un po’ più complicato da spiegare. Questa ipotesi vuole che il metano venga prodotto in profondità nella crosta marziana attraverso un fenomeno di serpentinizzazione 10 delle rocce basaltiche 11 12.

Entrambe le teorie sono intriganti dal punto di vista scientifico, possono essere vere entrambe o nessuna delle due, ma quale scegliere?
In mancanza di una prova diretta e definitiva di una una qualche attività biologica su Marte, si possono cercare altri marcatori tipici dei processi di generazione del metano.
Sulla Terra infatti l’attività metabolica dei batteri metanogeni è quasi sempre accompagnata da altre molecole organiche complesse formate da carbonio e idrogeno come l’etano o l’acetilene 13, mentre per il metano di origine vulcanica è quasi sempre accompagnato da anidride solforosa etc.
Quindi riuscire a scoprire quali marcatori secondari sono presenti nei pennacchi di metano può aiutare senz’altro a comprenderne l’origine, ma se nessuno di questi fossero presenti?
Esiste una terza via. La Vita tende a ottimizzare i suoi processi col minor consumo di energia possibile per cui tende ad usare gli isotopi più leggeri degli atomi disponibili in un ambiente.
Quindi c’è da aspettarsi che il metano di origine biologica abbia meno deuterio dell’acqua marziana; se il rapporto isotopico D/H del metano è inferiore a quello dell’acqua, allora ci sono pesanti probabilità che sia trovato un altro indizio sulla presenza di Vita su Marte.

Le origini del carbonio marziano

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Conosciamo ancora poco di Marte, siamo passati dai canali di Schiapparelli alla superficie arida e senza vita disegnata dalla Mariner4 fino agli esperimenti di biologia delle sonde Viking. Fino a che Curiosity con il suo laboratorio semovente non ci dirà esattamente come stanno le cose su Marte non possiamo che campare di congetture e pochi dati, magari rinvenuti su qualche asteroide marziano piovuto sulla Terra.

ALH84001 - Credit: NASA/JSC/Stanford University

Un nuovo studio 1 condotto da Andrew Carnegie Steele cerca di svelare le origini del carbonio marziano ritrovato in alcune meteoriti di origine marziana, come ad esempio la celeberrima ALH84001.

Il team di Steel ha analizzato 11 campioni meteorici marziani che coprono un arco temporale di 4,2 miliardi di anni di storia marziana e ha studiato le inclusioni carboniose presenti trovando che in dieci di essi queste sono idrocarburi 2 Alcuni di questi composti carboniosi erano inglobati da strutture cristalline minerali, il che ovviamente fa escludere qualsiasi ipotesi di contaminazione esterna alla meteorite o successiva all’epoca della creazione della roccia, quindi la loro origine è senza dubbio la stessa del meteorite: marziana.

Studiando la struttura cristallina che racchiudeva queste grandi molecole organiche 3 il team di Steel ha ottenuto importanti informazioni sulla genesi di queste. Le macromolecole di carbonio sono il frutto di semplici processi chimici – come l’alchilazione 4 – riguardanti molecole più piccole presenti nel mantello del pianeta,  ancora saturo di carbonio, idrogeno e ossigeno 5, e portate in superficie da processi vulcanici.

Certo che stando così le cose, ancora di più Marte si presenta come un’importante tappa per lo studio e l’evoluzione dei pianeti rocciosi e sulle possibili ripercussioni sull’eventuale biologia autoctona che questa ha.

Al di là delle origini del Sistema Solare

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La scienza ha sempre cercato di rispondere alle più incredibili curiosità umane usando poche ma solide basi da cui partire. Adesso grazie al pensiero scientifico possiamo affermare di aver compreso a grandi linee la nascita e perfino la morte futura dell’Universo, la nascita del Sistema Solare, fino a quando il Sole si spegnerà in una piccola nana bianca tra circa 5 miliardi di anni 1.
Grazie agli studi paleontologici, biologici, chimici e fisici, siamo riusciti a ricostruire tutta la cronistoria della Terra, da quando era un polveroso sasso senza vita fino al meraviglioso mondo che è oggi.
Eppure gli scienziati non sono ancora sazi di sapere – d’altronde è bene che non lo siano mai, ci sono quelli che si domandano cosa c’era prima del Big Bang 2 o se possono esistere universi paralleli e come questi potrebbero essere.
Gary R. Huss invece si domanda più prosaicamente: quale tipo di stella ha dato origine alla nebulosa che ha creato il nostro sistema solare?
Questa può sembrare una domanda irrisolvibile ma invece la soluzione è molto più banale di quanto si pensi.

La zona centrale della Nebulosa dell’Aquila,

Analizzando le rocce terrestri, marziane, lunari e meteoriche è stato possibile per gli scienziati di farsi un’idea abbastanza precisa sull’abbondanza di certi elementi chimici piuttosto che altri nel sistema solare.

Senza scendere nel tedioso particolare sulle analisi dei rapporti tra i vari isotopi e radionuclidi 3 4 sparsi nei più vari campioni analizzati e conoscendo abbastanza bene i meccanismi della fusione nucleare che alimentano le stelle e che producono gli atomi più complessi di cui siamo composti, si possono calcolare quali tipi di reazione nucleare possono dar luogo a certe abbondanze.

L’immagine composita del resto di supernova G299.2-2.9. L’ampiezza della struttura è di circa 114 anni luce (Crediti: X-ray: NASA/CXC/U.Texas/S.Park et al, ROSAT; Infrared: 2MASS/UMass/IPAC-Caltech/NASA/NSF).

L’immagine composita del resto di supernova G299.2-2.9. L’ampiezza della struttura è di circa 114 anni luce (Crediti: X-ray: NASA/CXC/U.Texas/S.Park et al, ROSAT; Infrared: 2MASS/UMass/IPAC-Caltech/NASA/NSF).

Appunto studiando quali radionuclidi a vita breve  5 presenti all’inizio della storia del Sistema Solare 6 e la loro abbondanza relativa rispetto ai radionuclidi a vita lunga come l’uranio 238, il torio 232, il potassio 40 e così via, si può tentare di ricostruire la composizione chimica della nebulosa che dette origine al nostro sistema solare, primo e fondamentale passo per sapere cosa ci sia stato prima, ovvero quali potrebbero essere state le caratteristiche della stella – o stelle – che ha prodotto tutti gli elementi chimici più pesanti dell’idrogeno di cui tutti noi siamo costituiti.
Studiando i vari tipi di sintesi nucleare nei diversi casi di evoluzione stellare che arrivano a produrre i radionuclidi cercati, si è potuto stabilire che la massa limite va da 1 a 120 masse solari, un po’ vago come limite ma è già qualcosa.

Ma è possibile per una singola stella produrre i radionuclidi a vita breve scoperti nel sistema solare?
È poco probabile che una stella con una massa compresa tra le 20 e le 60 masse solari o una stella di massa intermedia del ramo asintotico delle giganti (AGB 7) sia la responsabile dei radionuclidi osservati.

La nebulosa “Occhio di Gatto” generata da una stella gigante tipo AGB.

Piccole stelle AGB non possono produrre abbastanza ferro 60. Una supernova di tipo II originata da una stella con una massa iniziale superiore a 20 masse solari produrrebbe troppo ferro 60 e troppo magnesio 53. Altre fonti come potrebbero essere novae, supernovae di tipo Ia, o il collasso del nucleo di una supernova O-Ne-Mg 8 o nane bianche non sembrano in grado di produrre radionuclidi a vita breve come quelli osservati nelle giuste proporzioni.
A questo punto la conclusione più probabile è che non sia stata una singola stella a generare la materia nebulare primordiale nelle proporzioni isotopiche rilevate, ma almeno due: una supernova di tipo II di massa inferiore o uguale a 11 masse solari e un’altra – probabilmente una stella di massa compresa tra 12 e 25 masse solari – che insieme hanno fornito gli elementi osservati all’incirca nelle proporzioni osservate.

Gary R. Huss. Ricercatore e direttore del laboratorio di chimica cosmica  WM Keck – Credit: Istituto  di Geofisica e Planetologia delle Hawaii.

Il traguardo che si è dato Gary Huss non è affatto semplice: ci possono essere stati molti processi che hanno potuto alterare in seguito il rapporto degli isotopi osservati nel sistema solare: la fase di preaccenzione del nostro Sole ha generato flussi di raggi X in grado di alterare molti rapporti isotopici, l’influenza dei raggi cosmici, e mille altri processi radiativi possono aver scombussolato il quadro originario della nebulosa primordiale.
Il suo sarà un lavoro terribilmente difficile ma che potrà dare immense soddisfazioni.

Comunque sarà bello scoprire che anche il Sole ha avuto due genitori.

Note:

 

 

Le origini della Vita (seconda parte)

  di

La «panspermia» è una teoria riguardante l’evoluzione e l’origine della vita sulla Terra alla luce delle attuali scoperte scientifiche di cui disponiamo.
Essa sostiene che la vita sulla Terra proviene dallo spazio, e che solo l’evoluzione della vita a forme più elevate possa essere stata autoctona.

Al contrario di si potrebbe supporre, la panspermia non è una teoria del tutto nuova, il primo a parlarne fu il filosofo greco Anassagora, che a sua volta influenzò il pensiero di Socrate. Tuttavia, il pensiero aristotelico della generazione spontanea fu scelto dalla scienza per più di 2000 anni. Poi nel 1864 il chimico francese Louis Pasteur dimostrò coi suoi esperimenti l’infondatezza di questa teoria smentendo l’ipotesi della generazione spontanea. Nel 1870 il fisico inglese Lord Kelvin e il fisico tedesco Hermann von Helmholtz incoraggiati dagli studi di Pasteur ipotizzarono che la vita potrebbe essere arrivata dallo spazio, ma fu nel primo decennio del 1900, che il chimico e premio Nobel svedese Svante Arrhenius teorizzò che spore batteriche provenienti dallo spazio possono essere stati i semi della vita sulla Terra.
Nel 1920, il biochimico russo Aleksandr Oparin e indipendentemente il genetista inglese Haldane, riproposero la dottrina della generazione spontanea in una forma più sofisticata. Nella nuova versione, a sostegno di questa teoria, nel 1953, i chimici americani Stanley Miller e Harold Urey dimostrarono che alcuni amminoacidi possono formarsi chimicamente da una miscela di ammoniaca e metano sotto l’azione energetica di radiazioni. Questo esperimento è ormai famoso, e la teoria di Oparin-Haldane prevale ancora oggi.
A partire dagli anni 1970, gli astronomi britannici Fred Hoyle e Chandra Wickramasinghe riaccesero l’interesse nella panspermia. Essi proposero che le comete, che sono in gran parte fatti di ghiaccio d’acqua, veicolino la vita batterica attraverso le stelle proteggendola dai danni della radiazione interstellare con il loro ambiente.
È dimostrato infatti da campagne di osservazione eseguite principalmente con i radiotelescopi che la polvere interstellare contiene composti organici  e ormai è universalmente accettato che lo spazio contenga gli “ingredienti” della vita.
Questo sviluppo potrebbe essere il primo indizio di un cambiamento di paradigma enorme. Ma la scienza tradizionale non ha ancora accettato gli assunti della panspermia moderna, nonostante che molti membri della comunità scientifica internazionale ne condividano le idee.
Hoyle e Wickramasinghe inoltre estesero il concetto di panspermia per farle includere una nuova comprensione dei meccanismi dell’evoluzione. Pur accettando il fatto che la vita sulla Terra si è evoluta nel corso di circa quattro miliardi di anni, che l’evoluzione non può essere spiegata solo con mutazioni casuali e la ricombinazione tra i geni per gli organismi unicellulari, anche se essi si svolgono in un ampio arco di tempo: quindi anche i programmi genetici devono venire da qualche parte oltre la Terra. Questa loro teoria estesa è chiamata «panspermia forte».

Nel frattempo, su una pista diversa, nei primi anni 1970, il chimico e inventore britannico James Lovelock ha proposto la teoria che la vita stessa controlli l’ambiente per renderlo adatto a sè stessa. La teoria, chiamata Gaia, è diventata oggetto di un piccolo ma crescente culto. Tuttavia, vista da una prospettiva darwiniana, la teoria di Gaia sembra assumere le caratteristiche di una vera teologia. È difficile immaginare come i processi proposti da Gaia che richiedono milioni di anni possano essere scoperti per tentativi ed errori. In risposta a tali critiche, Lovelock stesso ha proposto una versione meno audace di Gaia.La nuova proposta è che i processi di Gaia non sono esclusivi allaTerra, ma questi preesistono e sono universali in quanto la vita dallo spazio porta con sé i processi di Gaia. In questo modo i meccanismi di Gaia che sono necessari per lo sviluppo di forme superiori di vita possono realizzarsi su qualsiasi pianeta.
Questa nuova teoria della panspermia ampliata si chiama «Ascendenza Cosmica» e questo nuovo modo di pensare l’evoluzione e l’origine della vita sulla Terra è profondamente diverso dal paradigma scientifico dominante.
Non sono le risposte che riesce a dare la nuova teoria a scatenare il dibattito filosofico, ma le sue nuove domande:
l’Ascendenza Cosmica implica quindi che la vita non può che discendere da antenati evoluti almeno come sé stessa, e quindi che in passato non ci possa essere stata l’origine della vita dalla materia non vivente. Senza quindi cercare un intervento soprannaturale, dunque, possiamo concludere che la vita debba essere sempre esistita, quantomeno in potenza.
A tale domanda la risposta arriva dai postulati del principio antropico che afferma se una o più delle costanti fisiche fondamentali avessero avuto un valore differente alla nascita dell’universo, allora non si sarebbero formate le stelle, né le galassie, né i pianeti e la vita come la conosciamo non sarebbe potuta esistere.
Anche se queste conclusioni attraversano i confini tra scienza, filosofia e religione, l’unica misura della giustezza di una teoria scientifica è data unicamente dalle osservazioni (metodo scientifico).
Sono molte le osservazioni osservazioni scientifiche a sostegno della teoria della panspermia, fino a ipotizzare che la versione conosciuta come Ascendenza Cosmica  non sia solo un interessante esercizio puramente accademico ma che possa essere almeno l’embrione di un nuovo modo di pensare l’Universo e il ruolo che ricopriamo in questo.
Farò altri articoli per illustrare queste osservazioni, intanto vi lascio con una lista di nomi di alcuni scienziati che appoggiano l’ipotesi della panspermia e vi chiedo di scrivere il Vostro punto di vista in proposito.

Le origini della Vita (prima parte)

  di
«Da questo spirito poi, che è detto vita dell’universo, intendo nella mia filosofia provenire la vita et l’anima a ciascuna cosa che have anima et vita, la qual però intendo essere immortale; come anco alli corpi. Quanto alla loro substantia, tutti sono immortali, non essendo altro morte».
Giordano Bruno

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Giordano Bruno a
Campo de’ Fiori (Roma)
Nei giorni scorsi Stephen Hawking ha fatto un’affermazione che per gli scienziati è abbastanza scontata, basta leggersi qualsiasi intervista o lavoro sull’argomento “forme di vita extraterrestri” prodotto dalla comunità scientifica per scoprire le stesse cose. Hawking ha solo presentato una serie di documentari per Discovery Channel che subito i media, profani, di tutto il mondo hanno gridato al pericolo extraterrestre.
Ma cosa ha detto mai Hawking?
Hawking ha cercato solo di spiegare che in universo composto da miliardi di galassie ognuna di esse con centinaia di milioni di stelle è assai improbabile che la vita (per Grazia Divina) si sia sviluppata soltanto qui sulla Terra, è quello che dai tempi di Giordano Bruno la Scienza cerca di dire e che alle persone di buon senso questa affermazione appare ovvia, anch’io ho trattato quest’argomento agli albori  di questo Blog con una serie di articoli (Dove sono l’omini verdi…(prima parte) …(seconda parte) …(terza parte) ).
Poi Hawking ha affermato che molte di queste altre forme di vita potranno essere soltanto degli organismi semplici, anche per la Terra è stato così per gran parte della sua esistenza (da 3,8 miliardi di anni fa fino a 600 milioni di anni fa, Precambriano). Le relativamente poche forme di vita intelligente, potrebbero costituire una potenziale minaccia per il genere umano come lo è stato nella storia del genere Umano ogni volta che civiltà più evolute tecnologicamente si sono incontrate con quelle meno progredite, per questo bastano e avanzano gli esempi storici dell’avanzata europea nel mondo: gli spagnoli in Sud America, gli inglesi in Asia e Nord America, etc.
Un’altro pericolo reale è che queste altre forme di vita possono essere portatori di letali malattie come lo è stata per noi la peste nel XIV secolo o il virus Ebola (nel libro “La guerra dei mondi” di Herbert George Wells i marziani devastano le città terrestri ma muoiono tutti a causa delle malattie di cui noi però possediamo gli anticorpi), ma lo stesso può valere per l’inverso.
Più o meno le stesse cose le affermava anche Carl Sagan ad esempio, anche se per Sagan il contatto con altre civiltà sarebbe potuto esserci solo per via radio, viste le distanze siderali che ci separerebbero dalle altre civiltà, praticamente insormontabili per la fisica come la conosciamo, ma efficaci, come ho anch’io illustrato nei miei suddetti precedenti articoli, di gettare nel panico le nostre convinzioni basate sull’unicità dell’Uomo nell’Universo e di sconvolgere la nostra civiltà.

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Rappresentazione artistica
della fascia degli asteroidi
Cortesia NASA

Ora, è notizia di queste ore, che una ricerca guidata dall’astronomo Andrew Rivkin della Johns Hopkins University durata sei anni, abbia portato alla scoperta di acqua e composti organici a base carbonio sull’asteroide 24 Themis, che orbita nella fascia principale di asteroidi  a 479 milioni di chilometri dal Sole, L’eccezionalità della scoperta è che a quella distanza si riteneva improbabile che l’acqua si potesse essere conservata per 4,6 miliardi di anni, dalla nascita del Sistema Solare, ma il bello della Scienza è quello di dubitare sempre sui dogmi e di rimettersi continuamente in gioco e così che è stata fatta la scoperta.
La scoperta di acqua nel nostro sistema solare non è propriamente una novità, sappiamo che essa esiste sulle lune dei pianeti esterni, nelle comete e recentemente è stata scoperta anche sulla Luna. Sappiamo anche di composti organici a base carbonio scoperti nelle comete (sonda Giotto – cometa di Halley, 1986) e nell’Universo grazie ai radiotelescopi.
Quello che sta a significare la scoperta è che essa è un’altro importante punto a favore all’ipotesi che la vita, o comunque i suoi mattoni fondamentali possono essere nati al di fuori ,e comunque non necessariamente, sulla Terra.
Questa è la teoria della Panspermia.
Ora se credete che l’Universo sia nato il 23 ottobre del 4004 a.C. verso mezzogiorno, ossia siete dei Creazionisti, vi conviene fermarvi qui e non andare oltre, perché l’argomento di cui parlerò nella second

a parte potreste giudicarlo blasfemo.

(continua)