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UNIVERSO: PUO’ ESISTERE ALTRA VITA ?

Posted on 15. ago, 2010 by Aldo Gagliano in esobiologia

Siamo sinceri: chi non si è mai posto almeno una volta questa domanda? E chi, non sapendo certamente rispondere con certezza, non avrebbe voluto qualcuno che potesse dargli conforto nella risposta -che tutto sommato si ha dentro- sia positiva che negativa? Bene, come è certamente ovvio a tutti, la risposta certa non c’è e probabilmente non ci sarà per moltissimo tempo. Ma si può comunque ragionare sulla domanda e cercare di capire quali possono essere i lati deboli delle risposte. Risposte è volutamente scritto al plurale, perché appunto diverse possono essere le risposte.

 

Ma per fare un ragionamento almeno “logico”, dobbiamo sviluppare la domanda in una serie di altri quesiti (almeno i principali); cominciamo subito.

 

1. QUALE “TIPO” DI VITA CERCHIAMO ?
2. DOVE CERCARE (NELL’UNIVERSO) ?
3. CHE PROBABILITA’ ABBIAMO DI TROVARLA (DURANTE LA NOSTRA ESISTENZA) ?

 

 

QUALE TIPO DI VITA CERCHIAMO ?

 

Noi siamo abituati a conoscere un tipo di vita: la nostra. Sembrerebbe scontato ma certamente non lo è. E’ chiaro, non abbiamo paragoni di “altri tipi di vita”, ma questo non significa che debba esistere la VITA così come siamo abituati a concepirla; in fin dei conti anche la nostra stessa vita è molto variegata e per certi versi strana e fuori dagli schemi soliti che conosciamo; sappiamo bene che esistono forme di vita e batteri che traggono “vitalità” da gas come il metano (per noi letale) o alghe marine viventi a profondità di chilometri sotto la superficie del mare, dove la luce non esiste e la pressione è tale che nessun essere umano o macchina potrebbe sopravvivere.

Ma tutto questo non significa che condizioni diverse di evoluzione e sviluppo da quelle maturate nel nostro pianeta non possano aver dato luogo a forme di batteri diversi da quelli a noi noti. Detto questo, per dovere di cronaca, tralasceremo il ragionamento di altre forme di vita a noi sconosciute e ci concentreremo invece su quello che conosciamo: la nostra vita, o quantomeno la vita batterica e cellulare del pianeta Terra.

E’ già molto complicata la domanda e conseguentemente difficile la risposta per poterci permettere altre disquisizioni. Contentiamoci.

 

 

Quindi diamo per assunto il principio che se di vita parliamo, è la vita come la conosciamo oggi. Se della nostra vita parliamo, non possiamo certo ignorare che essa nel nostro bel mondo si è potuta sviluppare grazie a dei precisi requisiti, ed è quindi legittimo supporre che tali requisiti debbano essere più o meno uguali per quanto cerchiamo. Quali sono questi requisiti?

La vita “dovrebbe” esistere in un pianeta molto simile al nostro; un pianeta più o meno grande come la Terra per consentire la giusta forza gravitazionale che ci permette di avere l’aspetto che abbiamo e passeggiare tranquillamente per le nostre strade. Una gravità maggiore ci “schiaccerebbe” o quantomeno ci renderebbe così pesanti con conseguenti difficoltà respiratorie e di flusso sanguigno da rendere impossibile la sopravvivenza; una gravità minore comporterebbe una diversa configurazione (e fragilità) ossea oltre alle ovvie conseguenze di instabilità “terrena”;

e questi sono solo alcuni dei problemi gravitazionali. Diamo quindi per buono un pianeta molto simile alla Terra.

Ma il pianeta da solo non basta. Deve esistere un sistema planetario molto simile a quello nostro, ovvero tipo “Sistema Solare”. Quindi una stella della massa molto simile a quella del Sole. Perché ?

Perché un sistema planetario si forma in relazione alla massa della stella formatasi dalla nebulosa che la ospita. La stella si forma dalla condensazione delle polveri e dei gas di una nebulosa diffusa. Questi gas molto caldi condensandosi si addensano sempre maggiormente formando la caratteristica forma sferica e causando una gravità sempre maggiore verso il centro della protostella (la stella neonata); ciò causerà a sua volta una massa sempre più grande ma nello stesso tempo la protostella tenderà a contrarsi per il suo stesso peso, diminuendo le sue dimensioni. La contrazione genera un aumento di calore e a determinate temperature (a seconda la massa, solitamente per una stella tipo il Sole a 20.000 gradi centigradi) s’innesca il processo di fusione nucleare, ovvero la trasformazione di idrogeno in elio con una emissione di energia. A questo processo si accompagna (inizialmente) un aumento della velocità di rotazione ed un conseguente appiattimento del suo corpo sferico. La forma diventa quindi quella di un disco con un rigonfiamento centrale che è poi la stella vera e propria. Tutta la materia che forma il disco esterno tende a distaccarsi successivamente a causa della sempre più elevata velocità di rotazione. Questa miriade di piccoli “sassolini” di materia avranno il compito di formare nuovi pianeti. probabilmente è così che si è formato il Sistema Solare. 

Ma tutte le stelle hanno i propri sistemi planetari?

No. La formazione di un sistema planetario dipende dalla massa della stella. Bisogna qui specificare che non tutte le stelle sono uguali. Una stella non si forma (o quantomeno non possiamo classificarla come stella) se ha una massa minore di 1/10 di quella del Sole. A partire da questo dato, sino a 70 volte la massa solare, esistono le stelle. Inoltre la vita di una stella è (in un certo senso) inversamente proporzionale alla sua massa; una stella di grande massa “brucerà” in modo più rapido il suo “combustibile” ed avrà (paradossalmente) una vita più breve di un’altra stella di massa minore. Il stella come nostro Sole (assunto come massa=1) ha una durata media di circa 10 miliardi di anni (il Sole è giunto alla mezza età: 4,5 miliardi di anni); una stella di massa molto grande può quindi “vivere” intorno a 100 milioni di anni, una stella con massa piccola può esistere anche per 20 miliardi di anni. 

Non è infine da sottovalutare il fatto che una stella di massa molto grande, durante la sua formazione emettendo un grande ed imponente “vento solare” spazzerebbe via i

planetesimi composti dalla sua stessa materia solare impedendo la formazione dei pianeti (durante la fase di formazione della stella, la contrazione gravitazionale genera energia sotto forma di luce ultravioletta e di particelle cariche, appunto il Vento Solare).

 

Ricapitolando:

La stella deve avere una massa non superiore a 1,2 e non inferiore a 0,8 della massa del Sole

Deve essere posta, o meglio il pianeta deve risiedere ad una distanza non superiore al 1% e non inferiore al 5% della distanza della Terra dal Sole (circa 150 milioni di chilometri).

Per distanze inferiori la temperatura terrestre diventerebbe incandescente non permettendo alcuna forma di vita (brucerebbe tutto); per distanze superiori la temperatura terrestre diventerebbe glaciale impedendo la sopravvivenza di qualsiasi forma di vita.

Questi due limiti determinano quella che gli astronomi chiamano la “zona abitabile con continuità”.

 

Questo ragionamento implica una restrizione “di campo” dove cercare il nostro pianeta abitato, ma non dobbiamo dimenticare che nella nostra Galassia, la Via Lattea, esistono oltre 200, forse 300 miliardi di stelle !

Comunque, continuiamo il nostro ragionamento di ricerca; dicevamo che la nostra indagine deve svolgersi su determinate stelle di grandezza e massa corrispondenti all’incirca come il nostro Sole; abbiamo ristretto notevolmente il “range” di ricerca, ma rimane un fatto alquanto problematico: qualsiasi telescopio, compreso l’ Hubble, il telescopio spaziale orbitante sulla Terra, non potrà mai distinguere un pianeta che si trovi nelle vicinanze della sua stella. La luce emessa da quest’ultima impedirà la vista ottica del pianeta; è questo (purtroppo) un dato di fatto. Ma non scoraggiamoci; la tecnologia fortunatamente ci viene in aiuto. L’aiuto proviene da quella meravigliosa scoperta delle onde radio. Ma non solo.

In teoria i metodi per la scoperta di un nuovo pianeta sono due: il metodo diretto e quello indiretto. Il metodo diretto lo dobbiamo scartare subito per quanto detto in precedenza, ovvero l’impossibilità di “vedere” il pianeta in prossimità di una stella vicina. Altresì il metodo indiretto consiste nel fatto che un pianeta “vicino” ad una stella, anche se ha una massa molto inferiore alla stella riesce comunque a perturbare il moto dell’astro. Lo studio attento della luce emessa dalla stella permette di stabilire questa perturbazione, arrivando a stabilire con complessi calcoli matematici persino la massa e quindi la grandezza del “presunto” pianeta.

Abbiamo fatto un piccolo passo avanti. Ma riuscire a stabilire se esiste la vita su “un presunto” pianeta ipotizzato, ci renderemo subito conto che è davvero quasi impossibile !

 

Ed ecco, come dicevamo prima, la “fortuna” delle onde radio. Perché proprio le emissioni elettromagnetiche? Il motivo è semplice quanto ovvio: la distanza e quindi (intrinsecamente) il tempo. 

 

Andiamo per ordine:

L’universo è grande, molto grande. La nostra mente non riesce realmente a “quantificare” l’immensità dello spazio; per restare “in casa nostra”, diremo soltanto che la nostra galassia è larga circa 30.000 anni luce ed estesa per circa 100.000 a.l.

Sappiamo per certo che la nostra fisica non permette a nessun corpo avente massa (anche minima) di poter viaggiare a velocità maggiori della velocità della luce (come si sa bene, la velocità della luce è di circa 300.000 km. al secondo). Quindi, ammesso (ma non concesso) che un astronauta possa viaggiare ad un decimo della velocità della luce (30.000 Km./sec) e volesse fare una visita nei paraggi di Arturo, la stella gigante rossa nella costellazione del Boote distante 36 anni luce, tra andata e ritorno andrebbero via ben 720 anni della sua vita !

E parliamo di una stella a noi molto vicina. E’ evidente che questa non può essere proprio la strada da seguire.

Le onde elettromagnetiche, come i fotoni di luce, riescono invece a viaggiare alla velocità della luce (comunque nel vuoto). Non resta che cercare di restringere il campo in un “panorama” abbastanza vicino per sperare di essere così fortunati da rilevare in qualche generazione un segnale di vita.

La restrizione del “campo” di ricerca, insieme ai dati fisici almeno più logici per la ricerca che vogliamo svolgere, ci porta a “guardare” in uno spazio di circa 50 anni luce dal nostro pianeta; in questo spazio possiamo contare su circa 15 stelle che corrispondono all’incirca ai criteri possibili per ipotizzare dei sistemi solari e quindi pianeti simili al nostro. E su queste stelle è puntata l’attenzione degli astronomi.

 

Esiste infatti un progetto di ricerca internazionale denominato “Seti” che si occupa di questa ricerca e  che unisce centinaia di ricercatori da tutto il mondo. Il progetto si basa principalmente sui dati ottenuti dalle osservazioni radio. Gli scienziati infatti sono costantemente in attesa di qualche segnale di origine artificiale proveniente dal cielo da parte di una qualsiasi civilta’ extraterrestre. E in quest’ottica la cosa piu’ importante non e’ comprenderne il significato, bensi’ il fatto della ricezione del segnale in se’.

 

Ma continuiamo l’analisi della nostra ricerca: abbiamo detto che è opportuno  utilizzare le onde radio. Solo queste, insieme alle onde luminose, possono “attraversare” l’atmosfera che circonda la Terra; e vista l’enorme mole di segnali da elaborare è decisamente opportuno effettuare questa ricerca dalla Terra e non dallo spazio, se non altro per l’enorme numero di ore/calcolo da elaborare.

Le onde di luce sono subito da scartare. Occorrerebbe una grandissima energia di emissione (tutta l’energia disponibile nel nostro pianeta) e comunque non basterebbe ad essere visibile in prossimità della luce di una stella anche molto piccola.

Viceversa i segnali radio non necessitano di grandissime energie per essere emessi e, cosa da non trascurare, sono praticamente 60 anni che emettiamo segnali: dall’invenzione della radio prima e del televisore dopo ! Sono quindi 60 anni che abbiamo una voce che gironzola per lo spazio. Magari non interpretabile, ma sempre di un segnale si tratta !

Ma per lanciare il nostro segnale radio, quale frequenza usare?

Le frequenze radio sono tantissime ed anche qui si impone una scelta limitata alla natura della Terra e del cosmo. Sono da scartare lunghezze d’onda inferiori a 3 centimetri perché il segnale si confonde col vapor d’acqua, così come sono da scartare le lunghezze d’onda superiori a 30 centimetri perché in questo caso il disturbo è dovuto alle emissioni radiogalattiche.

 

Se come speriamo il nostro ragionamento potrebbe essere simile al ragionamento di un extraterrestre, le frequenze “papabili” sono due: la lunghezza d’onda di 21 cm. (pari a 1.420 Mhz.) che è quella caratteristica dell’idrogeno neutro o quella di 1.665 Mhz corrispondente ad una lunghezza d’onda di 18 centimetri. che è caratteristica dell’ossidrile OH.

Questi due elementi danno come prodotto l’acqua e le frequenze comprese tra queste due vengono chiamate il punto d’acqua. Perché dovrebbero essere queste e non altre le frequenze usate ?

Soltanto perché continuando a ragionare “da umani” (quale altra scelta avremmo?) ci sembra plausibile cercare altri essere fondamentalmente “fatti” come noi, ovvero al 70% di acqua ! Un elemento comune quindi, oltre al fatto che è praticamente escluso poter ricevere segnali radio in queste frequenze da una stella, evitando così “confusioni” inaspettate e fuorvianti.

Rimane da riflettere un attimo sul fattore “tempo”.

Abbiamo detto che è opportuno restringere la ricerca in un campo di distanze di circa 50 anni luce. Questa restrizione non può comunque garantirci proprio nulla; se ci ragioniamo un po’, la cosa è evidente.

La nostra Terra si è formata più o meno quando si è formato il Sole (magari un po’ dopo), circa 4 miliardi di anni fa; l’umanità si è cominciata a formare circa 1 milione di anni or sono, ma l’intelligenza (o meglio la tecnologia) è appena un infante, ha infatti poco più di 100 anni ! Continuando su questo ragionamento, è abbastanza logico pensare che un pianeta simile al nostro in un sistema solare molto uguale al nostro dovrebbe avere una formazione quantomeno simile sempre alla nostra.

Bene, sembra che tutto torna, ma non è del tutto così. Infatti, tempi di formazione simili, va bene, ma quando ?

Noi oggi siamo qui con la nostra intelligenza e la nostra (per fortuna) curiosità; i nostri “fratelli” cosmici, potrebbero percorrere magari la nostra stessa storia, ma nei prossimi 5 miliardi di anni o magari averla già vissuta 1 miliardo di anni fa !

In altri termini, basterebbe che il sistema solare gemello che cerchiamo si sia evoluto anche solo 10.000 anni prima del nostro o magari 100.000 anni dopo il nostro per far sì che le nostre “comunicazioni” siano completamente “sfasate”; un dialogo tra sordi. La generazione extraterrestre che cerchiamo potrebbe aver cercato inutilmente di “comunicare” con noi quando i nostri comparenti vivevano nelle caverne e dopo centinaia di anni di inutili tentativi abbiano abbandonato l’idea pensando al nostro pianeta come una terra desolata e disabitata, concentrando le proprie attenzioni verso altri sistemi solari.

O al contrario magari stiamo inviando segnali verso mondi che sono ancora in fase di evoluzione; stiamo cercando di comunicare con batteri o con vulcani in piena fase evolutiva; tempo perso, almeno oggi. Magari tra 1 miliardo di anni in quella terra ci saranno altri esseri che cominciano a chiedersi se sono soli in questo meraviglioso Universo. Noi però quasi sicuramente non ci saremo e non potremo ripetere i tentativi di comunicazione che oggi ci affanniamo a produrre.

E’ quindi una questione di tempo. Ma anche di fortuna. Di statistica certamente no, perché tutti i calcoli sarebbero decisamente a nostro sfavore, in relazione alla brevità della nostra esistenza.

Certo se non avessimo di mezzo il problema “tempo”, le cose (sempre statisticamente) cambierebbero in modo totale; se pensiamo infatti che nella nostra galassia ci sono oltre 200 miliardi si stelle (alcune fonti parlano di 400 miliardi) e la nostra galassia non è poi per così dire “grandissima”, che nell’universo conosciuto (esteso per circa 13 miliardi di anni luce) si calcola statisticamente ci siano oltre 200 miliardi di galassie, fate due conti e vedrete un po’ che numeri saltano fuori !

Dobbiamo però ricordare che abbiamo parlato di probabilità di vita su sistemi solari simili al nostro, ovvero con stelle simili al sole. Bene, nel raggio di 50 anni luce ne abbiamo a disposizione circa 15 o 16; è lecito, sempre statisticamente ragionando, che nella nostra Via Lattea potremmo contare su circa 30.000 sistemi solari e magari su 30.000 pianeti abbastanza “accoglienti”; per semplice moltiplicazione allora sarebbe giusto pensare a 6 milioni di miliardi (6 con 15 zeri in coda) di pianeti “ospitali” nell’universo conosciuto !

Ecco che la statistica cambia completamente “bandiera” e diventa molto favorevole alla nostra ricerca; ma andiamo piano con i facili entusiasmi; ricordiamoci sempre del fattore temporale.

A questo punto è legittimo pensare che il lettore possa rimanere un po’ deluso, o almeno pensare che non si è risposto alla domanda od ancora che si sia risposto con una serie di altre domande. Sono un po’ vere tutte e tre le cose; purtroppo la risposta non esiste, almeno oggi.

Lo scrivente comunque si permette di esporre la propria convinzione (assolutamente personale) che poi è solitamente la conclusione alla discussione spesso fatta insieme a molti ragazzi durante le lezioni didattiche, e precisamente:

io penso che il numero che rappresenta la probabilità di esistenza di altra vita nell’Universo è un numero altissimo ed esattamente uguale al numero che rappresenta la probabilità che non lo sapremo mai…..

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