L'Universo e l'origine della vita

I pianeti e la vita

Pierluigi Battistini

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L'inizio della vita sulla Terra
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L'inizio della vita sulla Terra

Durante il primo periodo della sua storia la Terra, come tutti gli altri pianeti del Sistema solare, è stata sottoposta ad un intenso bombardamento di materiale che per effetto della gravità è andato a formare i protopianeti. Fu durante questo periodo, circa 4,5 miliardi di anni fa, che si formò la Luna, probabilmente a causa di una collisione fra la Terra primitiva ed un corpo delle dimensioni del pianeta Marte. Sulla Luna, su Mercurio, su Marte e su molti corpi minori del Sistema solare è rimasta una traccia, nelle loro superfici fortemente craterizzate, di questo periodo che è terminato circa 3,8 miliardi di anni fa. Le superfici di questi corpi si sono poco alterate da allora, a causa della mancanza di atmosfera e della scarsa attività endogena. Venere e la Terra, al contrario, sono state completamente trasformate da eventi geologici: il vulcanismo per Venere e la tettonica a zolle e l'erosione da parte dell'acqua e degli eventi atmosferici per la Terra.

Sul nostro pianeta questi eventi hanno avuto effetti contrastanti, positivi e negativi, sull'origine e lo sviluppo della vita. Durante l'intenso bombardamento, la maggior parte dell'acqua e molti elementi volatili, necessari per lo sviluppo della vita (carbonio, azoto, fosforo, ecc.) sono stati vaporizzati e quindi perduti dal pianeta in accrescimento. Gli elementi necessari allo sviluppo della vita si sono probabilmente aggiunti dopo per effetto dell'impatto di comete di piccola taglia, quando il pianeta si era ormai raffreddato a sufficienza per trattenerli. È possibile, anche, che in questo periodo gli ultimi impatti con corpi ghiacciati abbiano portato precursori semplici di composti organici necessari per l'origine della vita. Sono state fatte stime che fanno arrivare la quantità di questi materiali a 10.000 tonnellate di composti organici per anno. Ancora oggi la Terra ne raccoglie dallo spazio più di 300 tonnellate per anno.

Era necessario poi un rifornimento stabile di acqua allo stato liquido ad una temperatura inferiore a 100C perché si potessero formare molecole organiche complesse. Le condizioni adatte si sono probabilmente verificate fra 4,2 e 4,4 miliardi di anni fa, nell'epoca in cui il bombardamento era in declino. Certamente forme avanzate di vita erano già presenti 3,5 miliardi di anni fa, epoca cui risalgono le più antiche testimonianze fossili. Inoltre sono stati trovati depositi di carbonio particolarmente ricchi di C12 rispetto all'isotopo più abbondante C13, segno di assimilazione di carbonio organico, e ciò testimonia l'inizio della vita in un periodo ancora più antico. D'altra parte per effetto del vulcanismo e del bombardamento il nostro pianeta è rimasto inospitale per la vita per circa mezzo miliardo d'anni dalla sua nascita (avvenuta circa 4,5 miliardi di anni fa) e ciò lascia un periodo di 200-300 milioni di anni per lo sviluppo delle prime forme di vita.

Questa durata sembra decisamente troppo breve per la creazione di un organismo complesso come la cellula vivente. Da qui il suggerimento che germi di vita possano essere giunti sulla Terra dallo spazio esterno assieme alla polvere cometaria o, come ha proposto Francis Crick (anziano professore del Salk Institute for Biological Studies, premio Nobel per la medicina nel 1962 e scopritore della doppia elica del DNA) mediante una nave spaziale inviata da qualche lontana civiltà extraterrestre. Non esistono prove di tali affermazioni ed anche le ragioni che hanno sostenuto le proposte sono ormai obsolete. Attualmente c'è un accordo generale fra gli scienziati che la vita sia sorta in loco attraverso processi naturali spontanei e a questo dobbiamo attenerci, se vogliamo rimanere in ambito scientifico.

Un controllo importante da fare, se si vuole indagare sulla possibilità di insorgenza della vita nel Sistema solare interno, è quello della quantità di energia irradiata dal Sole primordiale. Ci sono buone ragioni per credere che, durante il periodo iniziale di vita dei pianeti, il Sole fosse dal 25 al 30 per cento meno luminoso di oggi. Sulla Terra primitiva, a causa della presenza di un'atmosfera ricca di ossidi di carbonio, gli effetti sulla superficie della Terra furono fortemente influenzati dall'effetto serra, che intrappolava la radiazione solare e portava la temperatura superficiale a valori adatti alla stabilità dell'acqua allo stato liquido. In quelle condizioni probabilmente la zona ospitale per la vita si estendeva all'interno del Sistema solare fino a comprendere Venere.



Acqua su Venere?