Termosfera, Ionosfera, Magnetosfera e l'Ipotesi Gaia: Esplorando i Confini del Nostro Pianeta

Termosfera e Ionosfera

Si estende tra gli 80 e i 600 km di altezza, con il suo confine con la termosfera che è l'Esosfera.

• È così chiamata perché la maggior parte delle molecole presenti sono ionizzate dall'assorbimento della radiazione solare di alta energia (raggi gamma, raggi X, radiazione ultravioletta), causando la perdita di elettroni da azoto e ossigeno ionizzati (caricati +). Gli elettroni staccati originano campi elettrici attraverso il livello e liberano calore (funzione di filtro).
• Le cariche + si accumulano nell'ionosfera e le cariche superficiali - sulla Terra, formando un campo magnetico che viene ricaricato dalle tempeste.

L'interazione delle particelle subatomiche provenienti dal Sole con gli atomi ionizzati di questo livello produce fenomeni luminosi chiamati aurore polari (aurora boreale nel polo nord e aurora australe nel polo sud), che si verificano in prossimità dei poli magnetici. Il loro colore dipende da cosa viene colpito:

• O₂ → bassa pressione (colore verde-giallo)
• N₂ (blu)
• A pressione molto bassa (rosso)

Nella ionosfera, rimbalzano le onde radio utilizzate nel settore televisivo e delle telecomunicazioni.

La temperatura della termosfera aumenta con l'altezza, assorbendo le radiazioni ad alta energia, e può raggiungere oltre 1000 °C (ma, a causa della bassa densità dei gas, questa temperatura non implica una grande quantità di energia).

La Magnetosfera

La magnetosfera è la regione dello spazio intorno alla Terra dove il campo magnetico terrestre costituisce uno scudo protettivo contro il vento solare (flussi di particelle, principalmente protoni emessi dall'atmosfera solare) e la radiazione più pericolosa, come i raggi gamma solari e i raggi X. Questa protezione è una condizione che permette l'esistenza della vita sul nostro pianeta. La magnetosfera inizia a circa 500 km di quota sopra l'ionosfera e si estende ben oltre l'esosfera, circa 60.000 km di quota in direzione del Sole e ancora più distante nella direzione opposta.

L'Ipotesi Gaia di Lovelock

James Lovelock ha sostenuto l'esistenza di un sistema di controllo globale della temperatura, della composizione atmosferica e della salinità degli oceani. I suoi argomenti principali erano:

• La temperatura superficiale globale della Terra è rimasta costante nonostante l'aumento di energia fornita dal Sole.
• La composizione atmosferica rimane costante, ma dovrebbe essere instabile.
• La salinità degli oceani rimane costante, ma dovrebbe essere molto più variabile.

Si riteneva che l'atmosfera attuale dovesse essere costituita da circa il 99% di CO₂ con poche tracce di ossigeno e azoto. Secondo la teoria di Gaia, l'atmosfera di oggi è costituita da 78% di azoto, 21% di ossigeno e solo lo 0,03% di biossido di carbonio, perché l'attività della vita e la sua riproduzione mantengono queste condizioni, rendendola abitabile per molte forme di vita.

Prima di formulare l'ipotesi di Gaia, si pensava che la Terra dovesse possedere le giuste condizioni di vita per essere data, e che la vita si fosse semplicemente adattata alle condizioni e ai cambiamenti che si verificano in queste condizioni.

L'ipotesi Gaia propone che, date le condizioni iniziali che hanno reso possibile l'inizio della vita sul pianeta, è stata la vita stessa a modificare le condizioni, e quindi le condizioni risultanti sono una conseguenza e responsabilità della vita che lo abita. Per spiegare come la vita può mantenere le condizioni chimiche di Gaia, Lynn Margulis ha sottolineato l'importante capacità dei microrganismi di trasformare i gas contenenti azoto, zolfo e carbonio.

Cos'è l'Ipotesi Gaia?

L'ipotesi Gaia è un insieme di modelli scientifici della biosfera che postula che essa favorisce la vita e mantiene condizioni adeguate per se stessa, influenzando l'ambiente. Secondo l'ipotesi Gaia, l'atmosfera e la superficie della Terra si comportano come un insieme coerente, dove la vita è l'elemento caratteristico responsabile dell'autoregolazione delle condizioni essenziali del loro ambiente, quali temperatura, composizione chimica e salinità degli oceani. Gaia si comporterebbe come un sistema di autodisciplina (che tende all'equilibrio).

Questa ipotesi si basa sull'idea che la biomassa autoregola le condizioni del pianeta per rendere il suo ambiente fisico (in particolare la chimica atmosferica e la temperatura) più ospitale per le specie viventi. L'ipotesi Gaia ha definito questa "ospitalità" come un completo...