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Esobiologia. Scoperti 7 pianeti simili alla Terra, più speranze per non essere soli nell’Universo?

(Giuseppe PACE). PADOVA. Cos’è l’Esobiologia? Si può definire come ramo della Biologia che indaga sulle possibilità di vita extraterrestre. Il termine fu introdotto da J. Lederberg (1957). Scopi principali sono la ricerca di forme viventi che eventualmente esistono fuori della Terra e lo studio della fisiologia dell’uomo o di altri organismi portati su altri pianeti. Nella rivista romena, edita nella città di Deva,“Vox Libri” della Judet Hunedoara, una decina d’anni fa, scrissi di Esobiologia o vita extraterrestre. Allora, come ora, ero per cercare compagnia nell’Universo anche per non sentirsi solo e capire meglio il senso della vita, che molti cercano solo nelle religioni, rinunciando del tutto all’aiuto della razionalità umana o della scienza, che aiuta non poco se non si sostituisce alla religione stessa. Entrambe, scienza e fede, sono finestre dalle quali si guarda con occhi differenti il reale e l’immaginario. Una collaborazione può dare migliori risultati, se ci si riesce. Sul Matese, a Pietraroja (BN) esiste un giacimento fossilifero straordinario esaminato da studiosi vari come Scipione di Breilak, chiamato dai Borboni per esaminare la Geografia del loro regno. Lassù, a Pietraoja, è stato rinvenuto un fossile di Celurosauo singolare (Sciponix samniticus) di oltre 110 milioni di anni. Di tale fossile ho scritto spesso nei miei articoli e libri. Spielberg, nel film Giurassic Park, ci ha fatto immaginare le paure e le speranze dell’uomo che cerca nel passato il futuro. Ma l’Esobiologia va dritta nel futuro. Solo pochi anni fa l’Esobiologia era concentrata su alcuni pianeti medicei, tra cui Io ed Europa (fu Galileo Galilei a scoprire gran parte dei satelliti naturali intorno a Giove), per cercare forme di vita simili a quelle terrestri. Poi si cercò su Titano, satellite di Saturno. Successivamente la razionalità umana (applicata all’astrofisica ed astronomia) è andata a cercarli fuori del Sistema solare. La ricerca di vita extraterrestre è fatta tramite l’analisi dei materiali raccolti nelle missioni spaziali, l’identificazione di molecole organiche complesse nella materia celeste e segnali di comunicazione provenienti dallo spazio. Dal 1984 il progetto SETI (Search for extra terrestrial intelligence) ricerca segnali radio intelligenti. Approfondimento di Piero Bianucci. L’idea che la vita non esista solo sulla Terra ma sia diffusa nell’intero Universo è antica. La troviamo già nei filosofi greci Anassagora ed Epicuro: quest’ultimo in una lettera a Erodoto scriveva: “I mondi poi sono infiniti, sia quelli uguali al nostro sia quelli diversi; poiché gli atomi sono infiniti, nulla impedisce che siano infiniti i mondi”. Solo di recente però è diventato possibile tradurre in scienza queste intuizioni. Fu il biologo americano J. Lederberg a coniare negli anni Sessanta del 20° sec. il termine ‘esobiologia’ per da altri mondi, o indiretto, con l’individuazione di pianeti extrasolari sui quali le condizioni ambientali siano simili a quelle terrestri. Finora gli scienziati non sono riusciti a raccogliere nessuna prova certa di vita aliena, ma dalla metà del 20° sec. le conoscenze su questo problema sono cresciute rapidamente. Importanti sono stati i contributi derivati da esperimenti, dalle missioni Apollo, dai robot scesi su Marte e su altri corpi del Sistema Solare e dall’osservazione di stelle e nebulose con telescopi e radiotelescopi. 1. L’esperimento di Miller. Forse il maggior ostacolo che i bioastronomi si trovano ad affrontare è la nostra ignoranza su come la vita abbia avuto origine. La convinzione più comune è che date condizioni adatte e un tempo sufficientemente lungo, alcune molecole casualmente abbiano assunto configurazioni tali da permettere loro di riprodursi assumendo energia dall’esterno. Nel 1953 il biochimico S.L. Miller (1930-2007), sotto la guida del premio Nobel H.C. Urey, provò a simulare l’ambiente della Terra di 3,5 miliardi di anni fa (l’epoca a cui risalgono i più antichi fossili di organismi primitivi) mettendo in un reattore metano, ammoniaca, idrogeno e vapore acqueo; facendo scoccare scintille elettriche nel contenitore, Miller ottenne vari amminoacidi, i costituenti delle proteine. L’esperimento è stato perfezionato da numerosi ricercatori, ma senza sostanziali progressi nella comprensione dei passaggi che dagli amminoacidi dovrebbero portare alla materia vivente. Anche l’ipotesi che la vita sia arrivata sulla Terra dallo spazio tramite meteoriti o comete, ripresa da F. Hoyle e dal premio Nobel F.H.C. Crick, non fa che spostare il problema dall’ambiente terrestre agli spazi siderali.

2. Ricerche nel Sistema Solare. È ormai certo che non esistano altre forme di vita evolute nel Sistema Solare. Mercurio è privo di atmosfera, Venere ha una temperatura vicina ai 500 °C, Giove, Saturno, Urano e Nettuno sono pianeti gassosi senza una superficie abitabile, Plutone ha una temperatura troppo bassa. Qualche speranza rimaneva per Titano, il maggiore dei satelliti di Saturno, dotato di un’atmosfera prevalentemente di azoto, ma la sonda europea Huygens, scesa su di esso il 14 genn. 2005, non ha fornito indizi in tal senso. L’attenzione si concentra ora su Europa, satellite di Giove che potrebbe avere un oceano liquido sotto la crosta di ghiaccio che lo ricopre, e su Marte. Le due sonde Viking, scese su Marte nel 1976, hanno tentato tre esperimenti alla ricerca di tracce di vita presente o fossile, con esiti controversi. Il robot Sojourner (1997) e i robot Spirit e Opportunity (2004-06) hanno individuato su Marte segni certi dell’antica esistenza di acqua, ma niente di più. Molto scalpore fece un articolo su Science (1996) di D.S. McKay (che dirige l’équipe della NASA incaricata di analizzare le meteoriti ritenute di origine marziana) e E.K. Gibson jr. del Johnson space center della NASA in cui si annunciava la scoperta di microrganismi fossili nella meteorite ALH 84001, trovata in Antartide e ritenuta di origine marziana. Anche in questo caso però mancano prove davvero convincenti. I prossimi anni saranno interessanti per la bioastronomia del Sistema Solare. Ogni 26 mesi fino al 2018 partiranno sonde americane ed europee verso Marte e le prossime missioni riporteranno campioni estratti dal suolo marziano, dove si ritiene esista ghiaccio d’acqua. C’è attesa anche per il materiale già raccolto dalla sonda americana Stardust presso la cometa Wild 2, per quello proveniente dall’asteroide Itokawa, che forse una sonda giapponese riporterà nel 2010, e per l’analisi chimica della cometa Churymov Gerasimenko, prevista dalla missione europea Rosetta per il 2014. 3. Al di fuori del Sistema Solare. Un nuovo capitolo della bioastronomia si è aperto nel 1995 con l’individuazione del primo pianeta extra-solare, risultato ottenuto con una tecnica ideata dagli astronomi M. Mayor (n. 1942) e D. Queloz (n. 1966) dell’Osservatorio di Ginevra. Oggi i pianeti extra-solari noti sono più di 200, ma gli strumenti non consentono ancora di individuare con certezza pianeti piccoli come la Terra e con un ambiente adatto alla vita. L’annuncio della scoperta di un oggetto abbastanza simile al nostro pianeta è giunto nei primi mesi del 2007 grazie a osservazioni fatte con il satellite Corot e con strumenti al suolo ma attende verifiche. 4. Segnali intelligenti. Affascinante, ma ardua, è la ricerca di segnali radio intelligenti provenienti dallo spazio. Il primo tentativo (1960) si deve all’americano F. Drake (n. 1930). Sono seguiti vari progetti simili, indicati con la sigla SETI (Search for extra terrestrial intelligence). A tutt’oggi l’esito di tali ricerche è stato negativo, tanto che hanno perso i finanziamenti pubblici e oggi procedono con fondi privati. Sono stati scoperti 7 nuovi mondi in un unico Sistema solare: hanno dimensioni simili alla Terra e alcuni sono in una “zona abitabile”, adatta alla vita e potenzialmente con acqua liquida sulla loro superficie. Ha dell’incredibile quanto sta annunciando la NASA in questi minuti nella conferenza indetta nella giornata di ieri. L’agenzia spaziale americana, infatti, ha scoperto un nuovo sistema solare che al suo interno contiene ben sette pianeti, tutti simili alla Terra ed abitabili. I 7 pianeti sono stato scoperti intorno ad una sola stella, Trappist-1, della nostra galassia, e sono lontani 39 anni luce e localizzati nella costellazione dell’Acquario. La distanza dalla stella madre dei pianeti è molto simile a quella che intercorre tra la Terra ed il Sole. Gli scienziati non escludono che possa esserci dell’acqua sui suddetti pianeti, ma questo nuovo sistema solare è localizzato nella “fascia abitabile dagli esseri umani”. Il nome della stella madre, Trappist, riprende il nome dato al telescopio con cui sono state effettuate le osservazioni. Gli astronomi non hanno mai visto nulla di simile prima d’ora: 7 pianeti grandi quanto la Terra che orbitano intorno alla stessa stella e potrebbero essere in grado di ospitare la vita.
Durante la conferenza è stato affermato che
“nel giro di pochi anni, sapremo molto di più su questi pianeti, e soprattutto se sono in grado di ospitare la vita nel giro di dieci anni“.
Questi sette mondi sono più o meno grandi quanto la
Terra: il più piccolo è circa il 75% più massiccio del nostro pianeta, mentre il più grande è solo del 10% più pesante della Terra.
Tutti e 7 i pianeti occupano orbite molto strette, con periodi orbitali che variano tra 1,5 e 12,4 giorni; il più esterno, noto come
Trappist-1h, può completare il giro in circa 20 giorni. La notizia della scoperta dei 7 pianeti è stata pubblicata su Nature e annunciata oggi dalla NASA nel corso di un’attesa conferenza stampa: è una delle scoperte più importanti degli ultimi anni per quanto riguarda le ricerche sugli esopianeti, cioè i pianeti che si trovano al di fuori del nostro sistema solare. Il nuovo gruppo planetario ha il numero più alto di pianeti con dimensioni paragonabili alla Terra mai scoperto finora, e allo stesso tempo il maggior numero di mondi con un’alta probabilità di avere acqua liquida sulla superficie – come laghi e oceani – che potrebbe avere sostenuto la formazione della vita. Michaël Gillon dello STAR Institute dell’Università di Liegi, Belgio, ha guidato la ricerca di un ampio gruppo di astronomi, che ha lavorato analizzando le osservazioni e i dati raccolti da diversi telescopi come il Very Large Telescope dell’Osservatorio Europeo Australe (ESO) a La Silla (Cile) e lo Spitzer Space Telescope della NASA, in orbita intorno alla Terra per evitare i disturbi e le distorsioni che si hanno osservando il cielo dal suolo attraverso l’atmosfera. I sette pianeti (ma non si esclude che siano di più) orbitano intorno a una stella piccola e più fredda rispetto al Sole – una “nana rossa” – che si chiama Trappist-1 e che si trova a 40 anni luce dalla Terra (significa che un segnale luminoso emesso dalla stella impiega approssimativamente 40 anni per raggiungerci). Come avviene nel caso di queste osservazioni, i pianeti sono stati chiamati con il nome della loro stella di riferimento, seguiti da una lettera in ordine alfabetico dal più vicino al più lontano; si chiamano quindi: Trappist-1b, Trappist-1c e così via fino a Trappist-1h. La presenza dei pianeti è stata rilevata con un sistema molto diffuso e perfezionato negli ultimi anni, attraverso un’osservazione indiretta. Semplificando molto: si osserva una stella e si rilevano i suoi periodici cambiamenti nella luminosità, che si verificano quando un pianeta passa loro davanti (rispetto al punto di osservazione dalla Terra). Sulla base dei cambiamenti della luce e di altri parametri, gli astronomi possono poi ricostruire molte informazioni sui pianeti determinandone le dimensioni, la composizione e la distanza dalla stella di riferimento. Con questa tecnica, Gillon e colleghi hanno determinato che almeno 6 pianeti sui 7 rilevati sono comparabili con la Terra non solo per quanto riguarda la loro dimensione, ma anche per la temperatura sulla loro superficie. Inoltre, i dati suggeriscono che i sei pianeti più vicini alla stella siano rocciosi, come il nostro. Trappist-1 ha una massa che è pari all’8 per cento di quella del Sole, con dimensioni paragonabili a quelle del pianeta Giove, il più grande del nostro sistema solare (il suo diametro è circa 11 volte quello della Terra). Nel cielo notturno terrestre, la stella è visibile (non a occhio nudo) nella costellazione dell’Acquario. La stella deve il suo nome al telescopio belga Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope, sempre a La Silla, utilizzato per la sua osservazione: lo strumento invece si chiama così in onore dell’ordine monastico dei trappisti, noti tra le altre cose per essere produttori di alcuni tipi di birra in Belgio. La stella è inoltre una vecchia conoscenza di Gillon e colleghi, che già nel 2015 avevano rilevato la presenza di almeno tre esopianeti nella sua orbita. Le orbite dei sette pianeti intorno a Trappist-1 sono relativamente strette rispetto a quella della Terra: inferiori persino all’orbita di Mercurio, il pianeta più prossimo al Sole. Essendo una stella meno calda della nostra, la minore distanza non comporta che il clima sia torrido e insostenibile per la vita su tutti e sette i pianeti. Secondo i modelli elaborati dai ricercatori, Trappist-1c, d ed f ricevono più o meno una quantità di energia paragonabile a quella ricevuta rispettivamente da Venere, Terra e Marte grazie al Sole. Potenzialmente tutti e sette potrebbero avere acqua allo stato liquido sulla loro superficie, anche se Trappist-1b, c e d sono forse troppo caldi per averne grandi quantità diffuse in diverse aree. Lo studio è più prudente su Trappist-1h, il più distante di tutti, per il quale si ipotizza un clima troppo freddo per mantenere acqua allo stato liquido in superficie. I tre pianeti con i requisiti più in ordine per essere abitabili sono Trappist-1e, f e g. La ricerca pubblicata su Nature e annunciata da NASA ed ESO è molto importante perché conferma come, con gli attuali strumenti, sia possibile identificare e analizzare pianeti lontani e che potrebbero ospitare la vita per come la conosciamo. Nei prossimi anni telescopi ancora più potenti, come l’European Extremely Large Telescope dell’ESO e l’atteso James Webb Space Telescope di NASA, Agenzia Spaziale Europea e Agenzia Spaziale Canadese, renderanno ancora più semplice l’osservazione di mondi lontani che eventualmente – molto eventualmente – ospitano la vita. Siamo soli nell’Universo? Chi vivrà vedrà o forse lo vedremo anche noi tra pochissimi anni? 10 anni dicono gli ottimisti della NASA. Intanto gli UFO (Oggetti non identificati) affascinano molti ed alcuni giurano di averli vista qua e là! La solitudine universale e non solo terrestre è una dimensione spirituale dell’Homo sapiens da approfondire, ma il famoso biochimico francese Monod (quello che scrisse “Il Caso e la necessità”) cercò di eliminarne la causa e sposò l’idea che siamo soli nell’Universo e sulla Terra non dobbiamo sprecare soldi per l’Esobiologia. Noi che siamo di opinione diversa li utilizziamo i soldi per alimentare una speranza umana connessa all’essere pionieri dentro e fuori di noi.indicare gli studi su eventuali forme di vita extraterrestre, poi sostituito da bioastronomia. La nascita ufficiale di questa nuova scienza si può far coincidere con l’istituzione, nel 1982, di un’apposita commissione da parte dell’Unione astronomica internazionale. Le ricerche sulla vita extraterrestre coinvolgono varie discipline scientifiche e possono avere un approccio diretto, con l’esplorazione del Sistema Solare e il tentativo di raccogliere segnali di vita provenienti