L'atmosfera primordiale della Terra: come Titano

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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 http://www.sciencemag.org/cgi/content/a ... /5983/1266. "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.”

Fonte: http://lescienze.espresso.repubblica.it ... no/1343602

[RedDragon]

com'era l'atmosfera terrestre primordiale? fate una ricerca su google e cercate: Stanley Lloyd Miller.

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ci sono buone probabilita' che l'atmosfera di titano sia molto simili al brodo primordiale della terra,gli indizi lasciano presagire questa previsione

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possiede un'atmosfera 1.5 volte più densa di quella terrestre, composta per più del 90% da azoto molecolare e per il restante 8-10% da metano. Essa presenta tracce di almeno una dozzina di composti del carbonio come: etano, propano, acetilene, etilene, oltre che monossido di carbonio, acido cianidrico e cianoacetilene che, alla luce del Sole, si decompongono, formando una nebbia molto simile al nostro smog. La chimica complessa che si sviluppa, secondo molti studiosi è proprio la causa della colorazione arancione tipica del satellite. Tra le caratteristiche peculiari dell'atmosfera di Titano vi è la presenza di aerosol, particelle in sospensione di dimensioni circa mezzo millesimo di millimetro. La gravità del satellite tende ovviamente a farli precipitare verso la superficie, favorendo l'aggregazione di molecole complesse che si depositano.
Nell'atmosfera di Titano si riscontra inoltre la presenza di un esteso effetto serra, che rende la superficie leggermente più calda di quanto ci si potesse aspettare. Le cause di questo fenomeno sono i cosiddetti "gas-serra", come ad esempio il metano, componenti principali dell'atmosfera di Titano. D'altro canto, questo processo di riscaldamento è controbilanciato dalla presenza di componenti che diminuiscono l'effetto serra, come le nubi in alta atmosfera e i già citati aerosol.
L'origine dell'atmosfera di Titano è probabilmente da far risalire ai primi momenti della formazione del satellite, rimasta ad esso legata nonostante la bassa gravità (0.14 volte quella terrestre) a causa della bassa temperatura alla quale si trova. Le sue condizioni attuali sembrano analoghe a quelle della Terra diversi miliardi di anni fa e quindi favorevoli allo sviluppo di composti organici, che poi, sulla Terra, possono aver dato origine alla vita.

Superficie:

La sua temperatura superficiale è di 94 K e sale fino ai 200 K nella stratosfera. Per spiegare l'alta quantità di metano nell'atmosfera, si è subito pensato alla possibilità di oceani di metano sulla superficie del satellite, visto che, senza una fonte in grado di rifornirla, il metano contenuto nell'atmosfera verrebbe dissociato dai raggi ultravioletti nell'arco di poche migliaia di anni. Il metano infatti, viene agevolmente scisso dagli UV solari nell'alta atmosfera, dando luogo, mediante un processo di ricombinazione, ad altri idrocarburi quali etano e propano che tendono, condensando, a precipitare nell'oceano di metano sottostante nel quale sono miscibili, rendendolo quindi una miscela di vari idrocarburi.
Quest'idea avrebbe dalla sua il fatto che tale miscela è stabile e che avrebbe punto di ebollizione molto vicino alla temperatura superficiale del pianeta, rendendo possibile una certa evaporazione ed instaurando, quindi, una sorta di ciclo idrogeologico nel quale l'acqua sarebbe sostituita da metano liquido. Tuttavia, una superficie liscia come quella di un oceano non darebbe luogo ad echi radar forti come quelli registrati su Titano, che invece ben si accordano con una superficie di ghiaccio d'acqua anche abbastanza corrugata.
Per verificare una tale ipotesi, si sono tentate osservazioni infrarosse, alle quali la spessa atmosfera di Titano è parzialmente trasparente, ricavando dati che fanno supporre la presenza di strutture permanenti, quali masse solide o addirittura continenti. Questo fatto potrebbe essere confermato indirettamente anche dall'eccentricità dell'orbita del satellite, che nel caso di una superficie completamente liquida si sarebbe dovuta circolarizzare da tempo a causa degli attriti mareali.
Nell'ottobre del 1994, i ricercatori dell'équipe di Peter H. Smith (University of Arizona, Lunar and Planetary Laboratory) individuarono per la prima volta, grazie alle immagini dell'HST, una zona chiara di grandi dimensioni, una caratteristica poi successivamente confermata da ulteriori osservazioni. Questa struttura, situata nell'emisfero "posteriore" rispetto a quello rivolto verso il pianeta, ha circa le dimensioni dell'Australia, e potrebbe essere una massa continentale costituita da ghiacci chiari, sulla cui natura si dovrebbe però indagare: la presenza di idrocarburi e di polveri in sospensione, infatti, dovrebbe rendere scura ogni struttura in superficie.
Dopo vari studi, si è giunti ad una convincente interpretazione di questa estrema brillantezza: l'ipotesi chiama in causa un ciclo di precipitazioni oceano-continente, molto simili a quelle osservate sulla Terra nelle catene montuose a ridosso degli oceani: gli idrocarburi evaporati dagli oceani si condenserebbero sui continenti, dando luogo a precipitazioni che "pulirebbero" i ghiacci dalle impurità, rendendoli estremamente brillanti.
Vi è quindi una serie di evidenze a sostegno dell'ipotesi di continenti chiari formati da ghiaccio d'acqua, circondati da oceani di metano di colore tendente al nero, i quali instaurerebbero tra loro un ciclo idrogeologico in qualche modo simile a quello presente sulla Terra.
Un'ultima conferma di questa teoria si ha negli studi del team di Caitlin A. Griffith, che ha rilevato nubi in rapida evoluzione fino ad un'altitudine di circa 15 km, il cui ciclo d'evoluzione è talmente rapido (alcune ore) che porta a pensare che si tramutino completamente in piogge.
A questo punto sorge tuttavia un problema: sulla Terra la formazione della nubi è in ultima analisi dipendente dall'irraggiamento solare, che invece non può essere tirato in causa su Titano, che dista poco meno di 10 U.A dal Sole, tanto più che è stato stimato che sul satellite la differenza di temperatura tra i poli e le zone equatoriali non sia superiore a 3 K. Molti studiosi, tra cui la stessa Caitlin Griffith, sostengono che un notevole contributo sia dato dal calore latente, ossia quello liberato durante la condensazione di un gas: questa interpretazione sarebbe in accordo con i dati ottenuti per l'atmosfera di Titano.

da helldragon.eu