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settembre 08, 2010

L'atmosfera primordiale della Terra? Simile a quella di Titano

Il modello preso a prestito da quello elaborato per il satellite di Saturno prevede la presenza di particelle di aerosol costituite da lunghe e irregolari catene di particelle più piccole, e la presenza di metano è la chiave per rendere plausibile tale modello.

La fitta nebbia di sostanze organiche gassose che circondava la Terra primordiale alcuni miliardi di anni fa potrebbe essere stata simile a quella che ora si osserva su Titano, la luna più grande di Saturno e avrebbe potuto proteggere la vita sul pianeta primordiale dagli effetti deleteri della radiazione ultravioletta.

È questa la conclusione di un nuovo studio dei ricercatori dell’Università del Colorado a Boulder, secondo cui l’atmosfera primordiale dei pianeta era costituita da aerosol di metano e composti dell’azoto che potevano subire varie reazioni chimiche in virtù dell’interazione con la radiazione solare: non solo la cortina avrebbe schermato la superficie dai raggi UV, quindi, ma avrebbe permesso la formazione dell’ammoniaca e avrebbe determinato un riscaldamento da gas serra, impedendo al pianeta di raggiungere temperature molto basse.

“Prima di questo studio, il modello più accreditato prevedeva un'atmosfera primordiale costituita da azoto con una minima percentuale di biossido di carbonio, metano, idrogeno e vapor d'acqua”, ha spiegato Eric Wolf, coautore dell'articolo apparso sulla rivista Science. "La temperatura tuttavia non poteva essere più elevata solo per la presenza del biossido di carbonio, a causa dei suoi bassi livelli: avrebbero dovuto essere implicati anche altri gas serra. La spiegazione più logica è che vi fosse anche del metano, immesso in atmosfeta dalle forme di vita primordiali.”

Secondo i calcoli, durante il periodo Archeano, tra 3,8 e 2,5 miliardi di anni fa, la radiazione del Sole era del 20-30 per cento più debole di quella attuale. Eppure le evidenze geologiche e biologiche indicano che la temperatura della superficie era più alta di quella attuale.


Per spiegare l'incongruenza, Wolf e il collega Brian Toon hanno utilizzato un modello climatologico del National Center for Atmospheric Research che consente di spiegare la spessa atmosfera di Titano, secondo satellite per grandezza dell'intero sistema solare e più grande luna di Saturno. In particolare, tale modello prevede la presenza di particelle di aerosol costituite da lunghe e irregolari catene di particelle più piccole.

"Il metano è la chiave per rendere plausibile questo modello: l'unico particolare che mancava era un'ipotesi su come si sia formato”, ha concluso Toon. “Se gli organismi terrestri primordiali non erano in grado di produrre metano, esso potrebbe essere stato generato dal rilascio dei gas durante le eruzioni vulcaniche, o prima o dopo l'origine della vita.”

Titano è l'unico satellite naturale del sistema solare a possedere un'atmosfera sviluppata; la sua scoperta risale al 1944, quando Gerard Kuiper, facendo uso di tecniche spettroscopiche, stimò la pressione parziale del metano in 10 kPa.

In seguito, le osservazioni condotte da distanza ravvicinata nell'ambito del programma Voyager hanno permesso di determinare che l'atmosfera titaniana è più densa di quella terrestre, e le sue imponenti formazioni nuvolose rendono impossibile l'osservazione diretta della superficie. La foschia visibile nell'immagine a fianco contribuisce a sostenere un effetto serra al contrario, che, aumentando l'albedo del satellite e riflettendo la luce incidente nello spazio, ne diminuisce la temperatura superficiale. Sulla superficie la sonda Huygens ha rilevato una temperatura di -179 °C e una umidità del 45%.


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