L'aria respirabile potrebbe essere più comune di quanto pensiamo

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Negli ultimi anni la ricerca di esopianeti potenzialmente abitabili ha fatto enormi passi avanti, siamo stati in grado di localizzare migliaia di pianeti alla giusta distanza dalla loro stella e che potrebbero avere la temperatura adatta. Il grande problema è che, per come conosciamo noi la vita, in questi pianeti non c'è abbastanza ossigeno.

La ricerca degli esopianeti, sopratutto l'analisi della loro atmosfera, ha mostrato come la concentrazione di ossigeno sia generalmente bassa; la domande importante è: quanto siamo stati fortunati ad evolverci su un pianeta così ricco di ossigeno? La storia degli oceani e dell'atmosfera ci dice che la crescita della concentrazione di questo gas è molto lenta e difficile. La teoria attuale prevede un aumento del livello in tre fasi: il "Great Oxidation Event" circa 2.4 miliardi di anni fa; successivamente il "Neoproterozoic Oxygenation Event" 800 milioni di anni fa; infine il "Paleozoic Oxygenation Event" circa 400 milioni di anni fa, quando il livello di ossigeno ha raggiunto il 21% attuale.

Cosa sia accaduto in questi tre periodi è ancora oggetto di dibattito; un'idea è che i nuovi organismi hanno modificato l'ambiente ossigenandolo, ad esempio la colonizzazione della terra ferma da parte delle piante ha aumentato il livello di ossigeno tramite la fotosintesi, prendendo il posto dei batteri fotosintetici che sono stati i più grandi produttori di ossigeno nella maggior parte della storia del nostro pianeta. Alternativamente gigantesche eruzioni vulcaniche potrebbero essere legate a questi eventi.

Questo tipo di descrizione implica che siamo stati fortunati a vivere su questo pianeta; se una eruzione gigante non fosse avvenuta, o alcuni organismi non si fossero evoluti nel giusto modo, l'ossigeno non sarebbe mai cresciuto. Le ultime ricerche suggeriscono che non sia così: le simulazioni al computer dei cicli di carbonio, ossigeno e fosforo ci dicono che la dinamica può essere spiegata dalla struttura del pianeta e non servono eventi fortuiti.

Uno degli elementi che mancano nelle teorie sull'ossigenazione delle Terra è il fosforo. Questo nutriente è molto importante per i batteri fotosintetici e le alghe nell'oceano. La quantità di fosforo marino controlla in maniera diretta l'ossigeno prodotto sulla Terra; questo è vero ancora oggi ed era ancora più importante milioni di anni fa. La fotosintesi negli oceani dipende dal fosforo, ma alti livelli di fosforo provocano una diminuzione dell'ossigeno tramite un processo chiamato eutrofizzazione; quando i batteri muoiono consumano ossigeno grazie alla decomposizione. Quando il livello di ossigeno cala, i sedimenti tendono a produrre ancora più ossigeno creando un ciclo che si autoalimenta. Il livello di ossigeno nell'oceano è un problema anche ai nostri giorni, il cambiamento climatico sta modificando drasticamente la concentrazione di questo prezioso gas.

Durante la storia della Terra, l'attività vulcanica ha rilasciato gas che reagiscono rimuovendo ossigeno dall'atmosfera. Questo flusso di gas si è placato grazie al raffreddamento del mantello, e i modelli computazionali suggeriscono che questa lenta riduzione, insieme all'iniziale evoluzione degli organismi fotosintetici, sono gli unici elementi necessari per produrre i passi che hanno portato all'aumento di ossigeno.

Quello che è realmente entusiasmante di queste simulazioni è che il livello di ossigenazione può essere prodotto senza complessi meccanismi o catastrofi casuali. Essendo avvenuto sulla Terra può succedere in altri pianeti, con buona probabilità.

FONTE: phys.org
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