Dal Big Bang alla nascita della Terra

La Terra e il Sole

L’Universo prima e dopo

C’è stato un lungo periodo di tempo durante il quale il Sole, la Terra e tutti gli altri pianeti del nostro sistema solare non esistevano. Durante questo tempo l’Universo è nato e si è evoluto, dando vita a stelle, galassie, sistemi stellari e forse alla vita da qualche parte.

Soltanto dopo tanti miliardi di anni si sono formati il Sole e la Terra (circa 4,5 miliardi di anni fa), prima non erano che idee, ipotesi. Quando il Sole scomparirà, e con esso la Terra, l’Universo proseguirà la sua evoluzione, senza più i corpi celesti a noi più familiari. C’è quindi stato un prima e ci sarà un dopo la presenza della Terra, periodi in cui tutto c’era e tutto proseguirà.

Ma come sono andate le cose prima che si formassero il Sole e la Terra?

Piccolo racconto di una grande storia

C’era una volta, circa 14 miliardi di anni fa, un piccolissimo punto in cui erano concentrati lo spazio, il tempo e la materia, così caldo e così denso che tutte le forze erano unite e la fisica non era in grado di descriverne le condizioni.

Subito dopo entrò in scena la fisica, ma per un brevissimo istante di tempo con leggi che ancora non conosciamo, perché univano la teoria della relatività generale e la meccanica quantistica, cosa che gli uomini ancora non sono riusciti a fare.
L’Universo continuò poi a espandersi e a raffreddarsi, e la gravità si separò dalle altre forze. Quando, poco dopo, l’interazione nucleare forte si separò da quella elettrodebole il rilascio di energia che ne scaturì provocò un enorme e rapido aumento delle dimensioni dello spazio (inflazione)

Questa espansione spianò la distribuzione di materia e di energia dell’Universo, rendendo tutto quasi perfettamente uniforme, a meno di una piccolissima percentuale di disomogeneità della densità da cui nacquero le grandi strutture come le galassie e gli ammassi di galassie che oggi osserviamo.

I fotoni convertivano spontaneamente la loro energia in coppie di particelle e antiparticelle, che a loro volta venivano a contatto tra loro scomparendo e restituendo così l’energia ai fotoni.

Questo continuo gioco del dare e avere sarebbe stato perfettamente simmetrico e avrebbe condotto a un Universo composto soltanto da energia se non fosse misteriosamente accaduta una cosa: una minuscola parte di materia prevalse sull’antimateria, e pertanto non scomparve perché non trovò la sua controparte con cui unirsi per trasformarsi in energia.

Dobbiamo ringraziare questa strana evenienza se possiamo stare qui a raccontare questa storia. Tutte le coppie di particelle e antiparticelle si unirono tra loro, ma per ogni miliardo di fotoni restò una particella di materia ordinaria.

L’Universo si fa vedere

I protoni e i neutroni in giro per l’Universo presero a combinarsi tra loro per formare i nuclei atomici più semplici, mentre i fotoni erano continuamente deviati nel loro percorso dai veloci elettroni, e non potevano quindi sfuggire da questa sorta di brodo opaco di materia e di energia.

Quando l’Universo continuando la sua espansione si raffreddò di più, la velocità degli elettroni diminuì e questi poterono essere catturati dai nuclei atomici che con essi diedero vita agli elementi più leggeri, l’idrogeno, l’elio, il litio. Di tutto ciò beneficiarono i fotoni, che poterono sfuggire dalla morsa degli elettroni e dare così finalmente luogo a un Universo trasparente, che in effetti siamo in grado di osservare.

Nel giro di un miliardo di anni nell’Universo, sempre in espansione e sempre più freddo, la materia si addensò spinta dalla gravità in stelle e galassie. E nelle stelle più grandi e massicce cominciò a bruciare l’idrogeno e via via gli elementi chimici più pesanti, anche quelli di cui sono composte le forme di vita.

Questi elementi non rimasero all’interno delle stelle, perché queste al termine della loro evoluzione, cioè una volta prodotti tutti gli elementi per loro possibili, diventano instabili ed esplodono rovesciando fuori il loro prezioso tesoro interno.

Ecco il Sole e la Terra

Dopo circa otto miliardi di anni una nube di gas ricca di tali elementi precipitò su sé stessa sotto il proprio peso. Nacque così una stella,come tante altre, e con essa una pletora di corpi celesti che gli giravano intorno, più o meno grandi, rocciosi e gassosi.

In uno di questi, la giusta distanza dal Sole e le adatte condizioni ambientali consentirono la formazione di un’atmosfera e di un sistema di oceani, nella cui acqua cominciò a svilupparsi la vita più primitiva.

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