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Astrobiology

Periodo di svolgimento

da Lunedì, 11 Novembre 2019 a Lunedì, 1 Giugno 2020
Ore del corso: 40
Ore dei docenti responsabili: 40

Modalità d'esame

  • Prova scritta

Prerequisiti

Prerequisiti: Corsi della laurea triennale in Fisica, Chimica, o Biologia. Il corso è fortemente interdisciplinare; gli argomenti verranno trattatti ad un livello accessibile agli studenti con background in una delle discipline sopra menzionate. Il corso è consigliato per gli studenti della laurea specialistica e del perfezionamento.

Programma

La finalità del corso è di insegnare secondo un approccio multidisciplinare le conoscenze di base relative all’origine ed evoluzione della Vita, dalla formazione di semplici molecole nello spazio alla sintesi di materiale prebiotico e allo sviluppo di semplici organismi sulla Terra.

Verranno forniti i principi di base relative alla formazione di molecole nel mezzo interstellare, verranno discussi i principali processi fisici responsabili della formazione stellare e dei pianeti, verranno presentate le principali tecniche osservative disponibili attualmente per la rilevazione di pianeti extra-solari. Partendo dalle nostre conoscenze relative al Sistema Solare, verranno indicate le condizioni necessarie per lo sviluppo della Vita nella nostra galassia.

Verranno poi discusse le condizioni fisiche e chimiche della Terra prebiotica, con particolare riguardo alla formazione delle molecole di interesse per l'evoluzione della vita. La natura e le caratteristiche delle molecole basilari per la vita, come proteine e DNA, verranno illustrate, fornendo indizi sulla loro origine e illustrando i vincoli energetici e chimici che hanno possibilmente guidato l’evoluzione verso le forme molecolari che oggi conosciamo. In questo contesto, saranno anche discussi alcuni esperimenti rilevanti per la comprensione della sintesi e aggregazione prebiotica di tali sistemi biomolecolari complessi. Infine, verranno discusse la natura della vita ed il suo sviluppo sulla Terra, la transizione ad una atmosfera ossidante, l'origine e la primazia del metabolismo e del codice genetico, gli ingredienti dell'evoluzione molecolare, e infine gli approcci sperimentali all'evoluzione della vita.

Obiettivi formativi:

- Fornire il riferimento teorico necessario per studiare la formazione di semplici molecole nello spazio, i processi di formazione stellare e dei pianeti, l’origine di semplici molecole sulla Terra

- Sviluppare conoscenze e competenze riguardo i processi e le condizioni chimico-fisiche che hanno caratterizzato l’era prebiotica sulla Terra e la fase iniziale di sviluppo della vita

- Stimolare gli studenti ad investigare le domande aperte nell’ambito della ricerca in Astrobiologia utilizzando un approccio multi-disciplinare.

Riferimenti bibliografici

K.W.Plaxco e M.Gross, Astrobiology. A brief Introduction. Johns Hopkins ed.

Caleb Scharf, Extrasolar Planets and Astrobiology, USCI ed.

A.M. Shaw, Astrochemistry. From astronomy to astrobiology, John Wiley ed.

Ulteriori articoli verranno distribuiti durante il corso.