Astrobiologia - corso completo

GEOLOGIA

Dimensioni delle formazioni geologiche sugli altri pianeti del sistema solare:

Mercurio ha dei grandi crateri che possono arrivare a 50 km, Venere ha delle formazioni notevoli come dei grandi vulcani, la Terra ha una geoconformazione particolare perché è un pianeta blu con una grande quantità di acqua e un atmosfera (come Venere), la Luna è completamente diversa dalla terra, Marte è un pianeta che era molto simile alla Terra in ere passate ma poi ha perso la capacità di trattenere un atmosfera e quindi di trattenere l'acqua. La geologia è la radice della vita sul nostro pianeta, in quanto gli eventi geologici sono legati a eventi che poi generano la vita. La geologia è uno studio di come i mondi si evolvano, mutino e nonostante siano materia inanimata siano in costante movimento ed evoluzione. Che cos'è che ha scatenato un evento che abbia poi causato la comparsa della vita.

Il vulcanismo oltre che emettere magma

E hanno una maggiore liberà di movimento dei singoli atomi. I solidi invece hanno una minore possibilità di movimento a livello atomico. I reperti geologici (pietre) ci danno quanti delle informazioni importanti sull’evoluzione del pianeta e ci permettono di capire i mutamenti avvenuti e quante volte questi sono avvenuti. Si parla comunque di un sistema dinamico.

Ci sono 3 tipi di rocce che possiamo individuare sulla terra:

Rocce ignee: la fusione ad altissime temperature di rocce e il successivo raffreddamento porta alla formazione di questo tipo di rocce. Si ha un passaggio da liquido a solido.

Rocce metamorfiche: si hanno delle modificazioni delle rocce a seguito di fenomeni fisici come un aumento della pressione.

Rocce sedimentali: sono rocce frammentate che sedimentando subiscono la pressione degli strati superiori e formano nuovi sistemi rocciosi. Ad esempio, questo avviene sui fondali oceanici.

Esiste tra le rocce una continuità e una dinamicità.

definito il CICLO DELLEROCCE. Che spiega come le rocce che noi possiamo vedere oggi si modificheranno nel tempo. Le rocce sono fatte di minerali che sono quelli che ci danno l'informazione sulla composizione chimica. Sono attualmente conosciuti più di 4300 minerali che si formano per varie combinazioni di elementi in particolari condizioni fisiche.

I tre tipi di rocce ci dicono come sono state fatte le rocce mentre i minerali ci dicono di cosa sono fatte.

Rocce sedimentarie

Sono formate a partire dall'erosione di altre rocce e la successiva deposizione in strati a livello dei fondali marini. Questa stratificazione e la pressione dell'acqua permettono di aumentare la consistenza di queste rocce. La tettonica a zolle può poi portare a degli sconvolgimenti che portano in superficie materiali che precedentemente si trovavano in profondità.

Possiamo definire l'età relativa di un campione in base allo strato in cui lo troviamo. Si definisce

vita e non vita inquanto un reperto biologico può aver perso completamente le sue componenti biologiche e aver semplicemente lasciato l'impronta su un mezzo non vivente. Sostituzione minerale. Questo fenomeno è quello che porta alla formazione di fossili definisce il fatto che i reperti archeologici possono condividere la loro natura mineraria con gli elementi che sono fatti di questo quindi le rocce. Quindi in un reperto fossile non si ha più la parte organica, ma solo più quello che è derivato dallo scambio tra materia organica e inorganica con ad esempio la sostituzione della parte organica da parte delle rocce. Tutto questo è dato dall'acqua che può sciogliere i minerali e permette di sostituire la parte organica. Questo fenomeno può avvenire in modo molto peculiare tanto da portare a una completa sostituzione. Un esempio è la foresta pietrificata nella quale di può andare a fare una analisi dendrologica:

Studiare nei fossili (che sono pietre) la vita della pianta che li ha generati andando a guardare i cerchi annuali e da questi si può vedere quali eventi sono avvenuti nella vita della pianta (incendio, grande abbondanza d'acqua...).

Calco. Ci sono casi in cui non si ha una sostituzione minerale e quindi ciò che rimane è solo il calco. Tutto quello che si vede non è materia dell'essere vivente, ma l'impronta che ha lasciato.

Reperti organici conservati. In questo caso è necessaria la presenza di un elemento conservante che si è fuso con l'essere vivente. Questo elemento può essere il ghiaccio oppure le resine che solidificando mineralizzano diventando ambra. Negli insetti nell'ambra la resina ha scambiato il contenuto acquoso dell'insetto con le resine stesse e quindi questo reperto è solo di tipo istologico (tutti i liquidi interni sono resina).

Coproliti. I coproliti sono escrementi di animali che si...

Sono fossilizzati. Analizzandoli si possono capire l'alimentazione e quindi quali piante fossero presenti.

Impronte. Le impronte sono state lasciate su terreni soffici o fanghi che poi subendo un processo di metamorfosi si sono solidificati.

Scala temporale geologica. Subito dopo la formazione della terra c'è stato un impatto di un altro planetale che ha causato lo spostamento dell'asse. Questo planetale ha formato la luna e successivamente ci sono stati degli sciami di impatti dovuti in parte all'impatto e in parte al fatto che il sistema solare era in formazione. Degli impatti che si sono verificati in quel periodo si ha una grande testimonianza sulla luna in quanto mancando un'attività geologica come quella della terra e mancando l'atmosfera la superficie è rimasta com'era. Nell'archeano si trovano i primi minerali e dei primi oceani, quindi possiamo dire che l'acqua è stata una costante del nostro pianeta.

Questo è dimostrato anche dal fatto che certi minerali possono formarsi solo in presenza di acqua. 3,5 miliardi di anni fa si hanno gli isotopi di carbonio e i primi reperti di vita (quasi un miliardo di anni dopo la formazione della terra). Abbiamo le prime stromatoliti (cianobatteri, organismi fotosintetici che si organizzano a formare delle strutture) e i primi microfossili che danno un'idea della vita. Non si hanno dei fossili delle singole cellule ma delle strutture che una serie di cellule hanno creato. Poi si hanno le prime prove dell'esistenza dell'ossigeno. Prima di saturare l'atmosfera, l'ossigeno era un elemento della materia delle rocce, quindi quando tutte le rocce sono state saturate e tutte le loro reazioni di ossidazione compiute, ha poi cominciato a saturare l'atmosfera. Successivamente si vede l'esplosione della diversità animale e biologica del Cambriano (500 milioni di anni fa). Prima di questo punto c'erano solo

Batteri e organismi unicellulari poi si è raggiunto un limite giusto della concentrazione di ossigeno che ha permesso l'evoluzione di tutti gli organismi ossigenici.

La colonizzazione delle terre emerse è stata cominciata da piante e funghi in quanto avevano un maggiore capacità di combattere le avversità della vita terrestre. Quasi sicuramente hanno creato le condizioni per la vita animale sulla terra.

Gli animali hanno colonizzato le terre emerse 400 milioni di anni fa. Successivamente si ha la comparsa di dinosauri e mammiferi (di piccole dimensioni e quasi esclusivamente prede dei dinosauri). I dinosauri hanno dominato per 300 milioni di anni fino all'evento K-T che ha concluso il dominio dei dinosauri e il 90% delle forme di vita sul pianeta. Dopo questo evento la vita è ripartita da una serie di animali abbastanza piccoli da sopportare questi grandi eventi che poi hanno cominciato il loro periodo evolutivo. Alla fine, si ha la comparsa degli ominidi.

Per stabilire l'età della terra si utilizza lo zirconio che è un silicato particolare che ci permette di datare i reperti geologici. I più vecchi zirconi presenti sono di circa 4.38 miliardi di anni. Questo zirconio tramite varie analisi ci ha permesso di determinare la presenza di acqua già 4.4 miliardi di anni fa.

Sulla terra ci sono rocce che si sono formate quando si è formata la terra e quindi hanno la sua età e ci sono anche rocce che si sono formate successivamente che sono cadute sulla terra oppure rocce che si sono formate prima della formazione della terra.

Le rocce lunari ci hanno dato delle informazioni molto particolari in quanto ci hanno permesso di capire che sulla luna non sono presenti gli elementi volatili (elementi che sulla terra sono vaporizzabili). Possiamo anche definire che la luna non ha subito gli stessi processi di metamorfosi che sono avvenuti sulla terra.