I primi organismi complessi, pluricellulari, potrebbero aver fatto la loro comparsa sulla Terra un miliardo di anni prima di quanto convenzionalmente accettato: lo sostiene uno studio dell'Accademia Cinese delle Scienze Geologiche pubblicato su Nature Geoscience.
Fino a tempi recenti si riteneva che il salto dai primi, elementari organismi unicellulari a forme di vita elaborata fosse avvenuto intorno a 600 milioni di anni fa, nel periodo Ediacarano. Ma nel 2016 la scoperta di un fossile di 1,6 miliardi di anni fa, molto simile a quello di un'alga primitiva, nella formazione rocciosa di Gaoyuzhuang (Cina del nord), fece vacillare la precedente ipotesi: le sue cellule erano densamente ammassate a formare strutture allungate di una trentina di centimetri.
Il segreto nelle rocce. Si trattava dell'antenato di piante oppure di semplici colonie batteriche? Come si era sviluppato in un'era geologica senza apparenti novità dal punto di vista atmosferico? Il nuovo studio fa propendere per la prima ipotesi, e prova a risolvere il dilemma. Per i ricercatori, il Mesoproterozoico, il periodo geologico del fossile di Gaoyuzhuang, vide un incremento significativo dei livelli di ossigeno atmosferico.
Gli scienziati lo hanno appurato analizzando i livelli di ferro, carbonio e terre rare presenti nelle rocce del bacino di Yanliao, dove è stato trovato il fossile: 1,6 miliardi di anni fa l'area era ricoperta dall'acqua. I livelli di ossigeno sono parsi in effetti aumentare poco prima del periodo in cui visse il protovegetale.
Produzione massiccia. Questa ossigenazione extra potrebbe essere stata causata dall'attività di batteri fotosintetici comparsi sulla Terra a partire da 2,5 miliardi di anni fa: un'improvvisa ondata di calore o di piogge potrebbe aver accelerato l'erosione delle rocce, e fornito ai batteri in mare un vero e proprio banchetto, facilitandone la diffusione e la produzione di ossigeno - ma si tratta per ora di pure speculazioni.
La struttura cellulare del fossile di Gaoyuzhuang, insieme ai nuovi dati sull'incremento di ossigeno, sembrano comunque indicare che si trattava di un organismo complesso e non di una semplice colonia di batteri.
Ebbene sì, la Terra non è perfettamente sferica. Come alcuni dei suoi abitanti, mostra qualche lieve cedimento nella zona del "girovita". Se il diametro terrestre dal Polo Nord al Polo Sud misura 12.714 chilometri, quello che passa dall'Equatore è di 12.756 chilometri: 42 chilometri circa in più, causati dalla rotazione del nostro pianeta intorno al proprio asse. La differenza, pari allo 0,3% del diametro terrestre, è troppo piccola per essere percepita guardando le foto della Terra dallo Spazio.
Ma c'è di più. Recenti studi hanno dimostrato che il nostro pianeta sta "ingrassando" di 7 millimetri ogni 10 anni, probabilmente a causa dello scioglimento di grandi masse di ghiacci in Groenlandia e Antartide che, trasformate in acqua, sono sospinte proprio verso l'Equatore.
Foto: © Photo credit: JPL/NASA
Quando la Terra si formò 4,6 miliardi di anni fa, un giorno terrestre durava circa sei ore. Come sarebbe stato dover comprimere tutti i nostri impegni in una giornata così breve? Fortunatamente 620 milioni di anni fa le giornate si erano già allungate a 21,9 ore. E non è ancora finita. Secondo gli esperti il giorno terrestre medio di 24 ore si sta allungando di circa 1,7 millisecondi ogni 100 anni, a causa dell'attrito delle maree causate dall'attrazione gravitazionale della Luna, che rallenta - anche se impercettibilmente - la rotazione terrestre. Quanto ami la Terra? Mettiti alla prova con un quiz!
Foto: © Photo credit: NASA
Quella tra le placche tettoniche terrestri, si sa, è una relazione tormentata. Se tutti conosciamo la Pangea, un'unica grande massa continentale la cui frammentazione, all'origine degli attuali continenti, iniziò 180 milioni di anni fa, non tutti sanno che la formazione dei supercontinenti presenta una certa ciclicità.
Studi recenti sostengono che si formerebbero e frantumerebbero ogni 250 milioni di anni. Il futuro, insomma, potrebbe riservare la formazione di un nuovo supercontinente.Uno di quelli ipotizzati è la cosiddetta Pangea Ultima: un'unica distesa di Terra che vedrà l'Africa unita al Nord America e la scomparsa dell'Oceano Atlantico.
Tra gli 800 e i 600 milioni di anni fa una serie di importanti cambiamenti climatici diede origine alla più importante era glaciale dell'ultimo miliardo di anni. Secondo alcune teorie - ma l'argomento è dibattuto - le acque del mare in quel periodo ghiacciarono fino all'Equatore, trasformando la Terra in una gigantesca "palla di neve". Poiché la maggior parte della luce solare veniva riflessa, la temperatura sulla Terra doveva aggirarsi intorno ai -50 °C. Fortunatamente il pianeta era all'epoca popolato solo di microrganismi.
Riscaldamento globale: effetti collaterali inattesi
Il global warming ci farà rimpicciolire?
La deriva dei continenti: ecco come si sono mossi
Foto: © Photo credit: ESA
Il luogo più arido della Terra, il deserto di Atacama, in Cile, si trova - ironia della sorte - proprio accanto alla più grande riserva d'acqua del pianeta: l'Oceano Pacifico. Si dice che la città di Calama, qui situata, non vide una goccia di pioggia per 400 anni, fino al 1972 quando fu bagnata da un improvviso temporale. In alcune aree dell'Atacama (che, a differenza di molti deserti, è un luogo freddo) non vivono neppure i cianobatteri, organismi fotosintetici che si sviluppano vicino alle rocce. Ecco perché gli scienziati della Nasa studiano il suo ecosistema per paragonarlo a quello dei luoghi più inospitali del Sistema Solare.
Se la Terra fosse una sfera liscia come quelle di cristallo, il suo campo gravitazionale sarebbe uniforme. La realtà dei fatti è molto diversa: catene montuose come quella dell'Himalaya, fosse oceaniche come quella delle Marianne, scorrimento dell'acqua e spostamento delle placche terrestri provocano anomalie gravitazionali in positivo o in negativo. Con i suoi due satelliti gemelli la missione della Nasa GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) sta provvedendo a mappare con grande accuratezza il campo gravitazionale terrestre (un rendering nell'immagine).
Foto: © Illustration credit: Nasa GRACE
Diciotto mila anni fa, durante la fase clou del più recente avanzamento dei ghiacci sul pianeta Terra, i ghiacci intrappolarono talmente tanta acqua che il livello del mare scese di 120 metri, lasciando scoperte parti ingenti del fondale marino. Ma in passato il livello del mare ha conosciuto anche diverse fasi "up", arrivando ad essere alto fino a 70 metri più di quanto non lo sia ora. Durante l'ultimo periodo interglaciale - conclusosi 10-15 mila anni fa - era di 5-7 metri più alto di adesso.
Foto: © Photo credit: REUTERS/Stephane Mahe
Quando avrà esaurito la sua scorta di idrogeno, il Sole collasserà sotto la sua gravità trasformandosi in una gigante rossa 100 volte più grande e 2 mila volte più luminosa. Durante questo processo, che accadrà verosimilmente tra 5 miliardi di anni, la Terra sarà vaporizzata. Scappare prima che questo avvenga potrebbe richiedere tecnologie e mezzi di cui non siamo ora in possesso (parliamoci chiaro: dove potremmo trasferirci?). Ma, in base ad alcune previsioni, a salvare il nostro pianeta potrebbe sopraggiungere una stella, il cui passaggio distruggerebbe l'orbita terrestre spazzando via il Pianeta blu dal Sole. Sfortunatamente, a quel punto i terrestri morirebbero congelati...
Foto: © Photo credit:NASA
Esistono altri due corpi celesti con orbita prossima alla Terra che sono spesso definiti - anche se impropriamente - "lune". Uno di questi è l'asteroide 3753 Cruithne. Scoperto nel 1986, orbita intorno al Sole, ma in un periodo di tempo analogo a quello terrestre: ecco perché sembra che il sasso spaziale stia "seguendo" il nostro pianeta. il secondo intruso è l'asteroide 2002 AA29, che orbita intorno al Sole una volta all'anno con un percorso a ferro di cavallo che lo porta vicino alla Terra una volta ogni 95 anni.
Stregati dalla Luna: 10 leggende incredibili sul nostro satellite
Foto: © Photo credit: Corbis
Non è solo un modo di dire: dietro alla sensazione della calma prima che si scateni il finimondo - meteorologicamente parlando - c'è una precisa ragione scientifica. Quando si forma una tempesta, l'aria calda e umida viene raccolta dall'atmosfera circostante e sospinta verso le nubi più alte del temporale in arrivo, situate anche a 16 chilometri di altezza. Successivamente l'aria discende al suolo più mite e asciutta, quindi più stabile. Ecco perché le persone che vivono nella zona in cui sta per avvenire un temporale percepiscono questa sensazione di calma improvvisa.
Foto: © Photo credit: Visuals Unlimited/Corbis
Il Sole sarà più brillante. Come gran parte delle stelle che conosciamo, Il Sole si trova nella fase di sequenza principale della sua evoluzione. Nel suo nucleo avvengono reazioni di fusione nucleare che trasformano l'idrogeno in elio e sprigionano, ogni secondo, circa 4 x 10 alla 27 Watt di energia. Finora ha convertito qualcosa come 100 volte la massa della Terra in elio ed energia: quando la riserva di idrogeno sarà ai minimi, il nucleo si restringerà e gli strati di gas esterni si avvicineranno al nucleo stesso. L'aumentata pressione sul centro accelererà i processi di fusione e la luminosità crescerà: tra 1,1 miliardi di anni il Sole sarà più brillante del 10%. Per la Terra, significherà un effetto serra pari a quello che ha reso Venere un pianeta infernale. Infine, quando tutto l'idrogeno nel nucleo si sarà fuso in elio, la nostra stella inizierà a collassare sotto il suo stesso peso.
Foto: © Shutterstock
Le stelle nascono, bruciano carburante, muoiono. Il Sole non sarà da meno: l'epilogo del nostro astro, che si trova a circa metà della sua vita, si consumerà a partire da 5,5 miliardi di anni da oggi (7, per i più ottimisti), e decreterà inevitabilmente anche l'epilogo della Terra, che finirà vaporizzata (non c'è un modo gentile per dirlo). Non avverrà dall'oggi al domani, ma attraverso una serie di apocalittiche fasi, osservate nell'evoluzione di stelle di massa simile: eccole, per chi è ansioso di sapere in dettaglio che cosa succederà. Vedi anche: come muore una stella.
Foto: © NASA/SDO
La vita sulla Terra finirà. Meglio escludere da subito ogni velleità di sopravvivenza: tra 3,5 miliardi di anni il Sole sarà diventato il 40% più luminoso. La Terra svilupperà dapprima un massiccio effetto serra: i gas atmosferici tratterranno ancora più calore e l'acqua evaporerà, formando una spessa coperta di nubi che proteggerà la vita per qualche tempo. Non durerà a lungo: gli oceani terrestri inizieranno a bollire, le calotte di ghiaccio saranno fuse e ogni forma di vita rimasta in superficie sarà annientata.
Foto: © Shutterstock
La nuova fase: gigante rossa. La nostra stella non diverrà soltanto più brillante, ma inizierà ad espandersi passando alla fase successiva del suo ciclo vitale. Sarà una gigante rossa, una stella più fredda ("solo" 2000-3000 °C, contro i 5000-9000 attuali in superficie) ma di maggiori dimensioni. I suoi strati più esterni arriveranno a lambire Mercurio, Venere e la Terra (la quale, nel frattempo, per la mutata attrazione gravitazionale solare, avrà modificato la sua orbita). L'intero processo richiederà circa 5 milioni di anni: un battito di ciglia nella vita del Sole.
Foto: © Shutterstock
Marte sarà più ospitale della Terra (ma per poco). La zona abitabile, la regione attorno a una stella entro la quale è possibile per un pianeta ospitare acqua liquida (e che ora è compresa tra 0,95 e 1,37 volte il raggio medio dell'orbita terrestre, o unità astronomiche) si sposterà progressivamente verso l'esterno. Per qualche tempo Marte si troverà in quest'area privilegiata (se escludiamo la questione della sottile atmosfera). Per allora, avremo forse imparato a vivere sul Pianeta Rosso: ma non potremo contarci molto a lungo.
Foto: © Shutterstock
Si creeranno altrove le condizioni per la vita. Nella fase di espansione del Sole, alcuni pianeti o satelliti ghiacciati come Europa (luna di Giove, nella foto) che già oggi appaiono interessanti per possibili forme di vita extraterrestri, potrebbero divenire, per un breve periodo, ancora più ospitali. La loro crosta di ghiaccio sublimerà dando luogo a transitorie atmosfere o oceani superficiali. Ma quando il Sole sarà definitivamente passato allo stadio di gigante rossa, la zona di abitabilità si sposterà tra le 49 e le 70 unità astronomiche, e persino su Nettuno farà troppo caldo.
Foto: © Nasa
Gli asteroidi del Sistema Solare non avranno vita facile. Le mutate orbite di Giove e di altri giganti della nostra famiglia planetaria disturberanno quelle degli asteroidi interni al Sistema, scagliandoli verso l'esterno o, al contrario, spingendoli verso la nana bianca, dove finiranno in briciole. Lo sappiamo perché attorno alle nane bianche osservate finora, sono stati individuati frammenti di corpi celesti avventuratisi troppo vicini all'astro.
Foto: © Shutterstock
La Nebulosa-Sole. Gli strati più esterni del Sole, sempre più sganciati dal nucleo e scagliati all'esterno in una nube di gas, formeranno una nebulosa planetaria, simile alla Nebulosa Anello oggi visibile nella costellazione della Lira. Lo spettacolo illuminato dagli ultimi scampoli di energia della nana bianca, durerà circa 10 mila anni.
Foto: © Nasa
La fase finale: nana bianca. Quando la fusione dell'idrogeno in elio sarà completata, il Sole inizierà a collassare di nuovo. Per 2 milioni di anni fonderà l'elio in carbonio e ossigeno, seppur con reazioni meno energetiche di quelle descritte finora. Terminato anche l'elio, senza più energia radiante a contrastare il suo peso, il nucleo del Sole si ridurrà a una nana bianca. Questo residuo stellare è estremamente longevo e potrebbe rimanere così per miliardi di anni, prima di estinguere tutto il suo calore e "spegnersi" definitivamente (diventando nero).
Foto: © Shutterstock
Dovremo cercarci un'altra stella. E un altro sistema planetario meno in difficoltà: Proxima Centauri b (nell'illustrazione), un pianeta che orbita intorno a Proxima Centauri, la stella più vicina alla Terra dopo il Sole (4,25 anni luce), ha dato finora segnali di abitabilità, tuttavia quest'astro è già una nana rossa (e per allora...). Intanto, stiamo lavorando a sistemi, ancora molto lontani, di trasporto interstellare - come racconta Focus 349 - novembre 2021.
Foto: © ESO
