Corso di Astronomia e Astrobiologia

Modulo 1: Introduzione a Astronomia e Astrobiologia Cos'è l'astrobiologia: la scienza che studia la vita nell'universo L'interazione tra astronomia e astrobiologia: come le scoperte astronometriche influenzano la ricerca di vita La questione fondamentale: cos'è la vita e come potrebbe esistere altrove nell'universo? Obiettivi e sfide della ricerca di vita extraterrestre Modulo 2: Le Condizioni per la Vita sulla Terra La Terra come esempio di un pianeta abitabile I fattori che supportano la vita sulla Terra: acqua, atmosfera, temperatura e distanza dal Sole La chimica della vita: gli elementi fondamentali (carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto) Come la Terra ha creato le condizioni per l'emergere della vita Modulo 3: La Chimica Prebiotica e la Formazione della Vita La chimica prebiotica: come le molecole organiche si formano senza vita I primi passi verso la vita: dagli aminoacidi agli acidi nucleici La teoria dell'abiogenesi: come la vita potrebbe essere nata spontaneamente Esperimenti significativi: il famoso esperimento di Miller-Urey e i suoi risultati Modulo 4: La Zona Abitabile e gli Esopianeti Cos'è la zona abitabile? La distanza giusta da una stella per avere acqua liquida Come gli astronomi scoprono esopianeti: metodi di rilevamento (transiti, velocità radiale, astrometria) La scoperta di pianeti nella zona abitabile e le loro caratteristiche Attività: identificare un esopianeta potenzialmente abitabile utilizzando una mappa stellare Modulo 5: La Ricerca di Acqua e le Condizioni per la Vita L'acqua come elemento fondamentale per la vita: ricerca di acqua su altri mondi La ricerca di acqua su Marte, Europa (luna di Giove), Encelado (luna di Saturno) Le evidenze di acqua passata su Marte e le missioni in corso per esplorarlo Attività: costruire un modello di un pianeta che ha acqua, come Marte o Titano Modulo 6: La Panspermia: La Vita Può Arrivare dallo Spazio? Cos'è la panspermia: l'idea che la vita possa provenire da altri mondi Come la vita potrebbe essere trasportata su comete, asteroidi o meteoriti Esperimenti e ricerche che suggeriscono che la panspermia potrebbe essere possibile Attività: analizzare i meteoriti e le loro proprietà chimiche per cercare indizi di vita Modulo 7: Le Lune di Giove e Saturno: Possibili Habitat per la Vita L'importanza di Europa, Encelado, Titano e altre lune come potenziali luoghi per la vita Le condizioni atmosferiche, la presenza di oceani sotterranei e la geotermia di questi mondi Missioni spaziali in corso e future: la sonda Europa Clipper e la missione Dragonfly su Titano Attività: costruire un modello delle lune ghiacciate e simulare gli ambienti di vita potenziale Modulo 8: La Vita Extraterrestre: Come la Cerchiamo? I metodi per cercare segnali di vita: ricerca di segnali radio, ricerca di bioindicatori, ricerca di molecole organiche Il SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) e come cerchiamo segnali di intelligenza extraterrestre La ricerca di biochimici extraterrestri: analisi dei gas atmosferici su esopianeti Attività: progettare un messaggio da inviare nello spazio alla ricerca di vita extraterrestre Modulo 9: I Pianeti Giganti e la Possibilità di Vita su Mondi Lontani I pianeti giganti gassosi: Giove e Saturno e la loro atmosfera Le lune dei pianeti giganti: potrebbero ospitare forme di vita (come Europa e Titano)? Le difficoltà di cercare vita in ambienti estremi, come atmosfere ricche di idrogeno e metano Attività: creare un modello di un'atmosfera di un pianeta gigante e simulare le condizioni di vita Modulo 10: I Segnali Potenziali di Vita: Come Riconoscerli? Come riconoscere segni di vita extraterrestre: biochimica, spettroscopia atmosferica, e modifiche ambientali La biochimica della vita e come identificare molecole organiche complesse La ricerca di biosignature nell'atmosfera di esopianeti Attività: analizzare lo spettro di un esopianeta per cercare segnali di vita Modulo 11: L'Evoluzione della Vita e la Possibilità di Vita Intelligente L'evoluzione della vita sulla Terra: dai microrganismi all'uomo Le condizioni per l'evoluzione della vita intelligente: tempo, risorse e stabilità planetaria La ricerca di vita intelligente: l'enigma del paradosso di Fermi Attività: riflettere sulle possibilità di evoluzione della vita intelligente su un esopianeta Modulo 12: Le Simulazioni di Vita Extraterrestre Come gli scienziati simulano ambienti extraterrestri per capire come potrebbe sopravvivere la vita Le simulazioni di habitat marziani, lunari e di mondi ghiacciati I progetti di biosfera: creare ambienti artificiali che riproducono condizioni extraterrestri Attività: costruire un piccolo ambiente simulato che ricrea le condizioni di un pianeta lontano Modulo 13: La Vita e l'Evoluzione su Esopianeti Possibilità di forme di vita diverse dalla Terra: vita basata su silicio, metano o altri solvenzioni La biologia extraterrestre: potrebbe esistere una chimica alternativa alla base della vita? Come l'evoluzione potrebbe procedere in ambienti così diversi dalla Terra Attività: scrivere un racconto su una forma di vita extraterrestre evoluta Modulo 14: La Ricerca di Segnali di Vita e la Futura Colonizzazione La possibilità di colonizzare altri pianeti e lune del sistema solare La ricerca di segnali extraterrestri: protocolli per l'identificazione di vita L'intenzione umana di esplorare e colonizzare Marte e altre lune del nostro sistema Attività: progettare una missione di esplorazione interplanetaria per cercare vita su Marte Modulo 15: La Filosofia e l'Etica dell'Astrobiologia Le implicazioni etiche della scoperta di vita extraterrestre La questione della protezione degli ecosistemi extraterrestri e la contaminazione biologica La filosofia dell'esistenza di vita intelligente: come cambia la nostra visione dell'universo Attività finale: un dibattito sulle implicazioni filosofiche e morali della scoperta di vita extraterrestre