Minacce cosmiche: le 7 che potrebbero farci estinguere

La vita sulla Terra è un miracolo fragile e prezioso, in un universo apparentemente ostile e vuoto, con il nostro pianeta che ospita una straordinaria diversità di esseri viventi, tra cui la nostra specie, intelligente e curiosa. Ma quanto è sicura la nostra esistenza? Quali sono i pericoli che ci minacciano dallo spazio profondo? E come possiamo proteggerci da essi?

In questo articolo, esamineremo le sette maggiori minacce cosmiche alla vita terrestre, basandoci su dati scientifici e storici, e vedremo quali sono le probabilità che si verifichino, quali sono le conseguenze possibili e quali sono le possibili soluzioni. Iniziamo con la minaccia più frequente e meno grave, e procediamo verso quella più rara e catastrofica.

Numero 1 delle minacce cosmiche: gli eventi solari estremi

Il sole è la fonte di energia e di vita per il nostro pianeta, ma è anche una stella instabile e imprevedibile, ogni tanto infatti il sole emette enormi esplosioni di particelle cariche e radiazioni elettromagnetiche, chiamate eruzioni solari. Queste eruzioni possono causare disturbi alla nostra tecnologia e alla nostra salute, se sono abbastanza intense e dirette verso la Terra.

Il più potente evento solare mai registrato fu l’evento Carrington, avvenuto nel 1859, fu causato da una gigantesca eruzione solare che generò una potente tempesta geomagnetica, ovvero una perturbazione del campo magnetico terrestre. Questa tempesta causò effetti spettacolari e dannosi, come:

• l’aurora boreale e australe, il fenomeno luminoso che si produce quando le particelle solari interagiscono con l’atmosfera terrestre, fu visibile in tutto il mondo, anche in luoghi insoliti come il Messico, il Giappone e l’Australia;
• gli operatori del telegrafo, il mezzo di comunicazione più avanzato dell’epoca, ricevettero scosse elettriche, videro le loro apparecchiature prendere fuoco e riuscirono a trasmettere messaggi senza usare le batterie, grazie alla corrente indotta dalla tempesta;
• alcuni animali, come le mucche e le pecore, furono colpiti da scariche elettriche dai recinti metallici, e alcuni uccelli migratori persero il senso dell’orientamento.

Se la minaccia cosmica numero uno si verificasse oggi, le conseguenze sarebbero molto più gravi, dato il nostro alto livello di dipendenza dalla tecnologia, potremmo assistere a:

• il danneggiamento o la distruzione di satelliti artificiali, che sono essenziali per le telecomunicazioni, la navigazione, l’osservazione e la difesa.
• il malfunzionamento o il blackout di reti elettriche, che potrebbero lasciare al buio intere regioni e causare il collasso di servizi vitali come ospedali, trasporti, acqua e sicurezza.
• l’esposizione a radiazioni nocive per le persone e gli animali, soprattutto per coloro che si trovano a bordo di aerei, navi o stazioni spaziali, o che vivono a latitudini elevate.
• l’alterazione del clima globale, a causa della variazione della radiazione solare che raggiunge la superficie terrestre.

La frequenza degli eventi solari estremi è difficile da prevedere, ma si stima che si verifichino una volta ogni 100-200 anni, con l’ultimo evento di questo tipo che si è verificato nel 1989, quando una tempesta geomagnetica causò il blackout di sei milioni di persone in Québec, in Canada, e danneggiò alcuni satelliti. Quindi, siamo in ritardo per un altro evento Carrington, e dobbiamo prepararci.

Numero 2 delle minacce cosmiche: i piccoli asteroidi

Gli asteroidi sono corpi rocciosi che orbitano intorno al sole, principalmente nella fascia principale tra Marte e Giove, ed alcuni di essi hanno orbite che li portano vicino o addirittura in collisione con la Terra. Questi sono chiamati asteroidi near-Earth, o NEA. La maggior parte dei NEA sono piccoli, delle dimensioni di un’auto o di un autobus, ma alcuni possono essere molto più grandi, fino a qualche chilometro di diametro.

I piccoli asteroidi sono molto più numerosi dei grandi, e quindi molto più probabili da incontrare, e si stima che ogni anno circa 500 piccoli asteroidi entrino in collisione con la Terra, ma la maggior parte di essi si vaporizza nell’atmosfera, causando solo una scia luminosa nel cielo, chiamata meteora o stella cadente. Alcuni di essi, però, sono abbastanza grandi e densi da sopravvivere alla discesa e raggiungere il suolo, creando un cratere e una potente onda d’urto. Questi sono chiamati meteoriti.

Il più famoso esempio di un piccolo asteroide che ha colpito la Terra è l’evento di Tunguska, avvenuto nel 1908 in Siberia. Si ritiene che si sia trattato di un asteroide di circa 40 metri di diametro, che esplose a circa 10 chilometri di altezza, con una potenza equivalente a 15 megatoni di TNT, ovvero circa 1.000 volte la bomba atomica di Hiroshima.

L’esplosione rase al suolo circa 2.000 chilometri quadrati di foresta, uccidendo migliaia di alberi e animali, ma fortunatamente nessun essere umano.

Un altro esempio recente è l’evento di Čeljabinsk, avvenuto nel 2013 in Russia. Si trattò di un asteroide di circa 20 metri di diametro, che esplose a circa 30 chilometri di altezza, con una potenza equivalente a 500 chilotoni di TNT, ovvero circa 30 volte la bomba atomica di Hiroshima. L’esplosione causò una scia luminosa nel cielo, un boato assordante e un’onda d’urto che infranse migliaia di finestre e danneggiò edifici e veicoli. Circa 1.500 persone rimasero ferite, principalmente a causa dei vetri rotti.

Se un piccolo asteroide dovesse colpire una zona densamente popolata, le conseguenze potrebbero essere molto più gravi, causando morti, feriti, distruzione e panico. La probabilità che ciò accada è bassa, ma non trascurabile, anche perché si stima che un evento di Tunguska si verifichi una volta ogni 300 anni, e un evento di Čeljabinsk una volta ogni 60 anni.

Numero 3 delle minacce cosmiche: i cambiamenti climatici naturali a lungo termine

Il clima della Terra non è mai stato costante, ma ha subito variazioni cicliche e irregolari nel corso della sua storia, e queste variazioni sono dovute a diversi fattori, tra cui le oscillazioni dell’orbita terrestre intorno al sole (cicli di Milanković), le variazioni dell’attività solare, le variazioni della composizione dell’atmosfera terrestre, e le variazioni della superficie terrestre.

Questi fattori interagiscono tra loro in modo complesso e non lineare, creando dei feedback positivi o negativi, che amplificano o attenuano gli effetti dei cambiamenti climatici; alcuni esempi di feedback positivi sono il feedback ghiaccio-albedo, il feedback vapore-acqua, il feedback permafrost-metano. Alcuni esempi di feedback negativi sono il feedback nuvole-albedo, il feedback biosfera-carbonio, ed il feedback oceano-carbonio.

I cambiamenti climatici naturali a lungo termine hanno avuto effetti profondi sulla vita terrestre, causando l’alternarsi di periodi glaciali e interglaciali, l’espansione e la contrazione di habitat e biomi, la migrazione e l’adattamento di specie vegetali e animali, e talvolta la loro estinzione. Anche la nostra specie, Homo sapiens, si è evoluta e diffusa in risposta ai cambiamenti climatici naturali, sfruttando la sua intelligenza e la sua cultura per adattarsi a diversi ambienti e risorse.

Tuttavia, i cambiamenti climatici naturali a lungo termine non sono una minaccia immediata per la vita terrestre, perché avvengono su scale temporali molto ampie, dell’ordine di migliaia o milioni di anni, e perché sono moderati da feedback negativi che tendono a stabilizzare il sistema climatico.

La vera minaccia per la vita terrestre è il cambiamento climatico causato dall’uomo, che stiamo provocando con le nostre attività industriali, agricole e energetiche, che emettono enormi quantità di gas serra nell’atmosfera, alterando la composizione e il bilancio energetico del nostro pianeta.

Il cambiamento climatico causato dall’uomo è molto più rapido e intenso di quello naturale, e ha effetti devastanti sulla biosfera e sulla società umana. Alcuni di questi effetti sono:

• l’aumento della temperatura media globale, che ha già superato 1°C rispetto ai livelli preindustriali, e che potrebbe raggiungere 4°C o più entro la fine del secolo, se non si riducono drasticamente le emissioni di gas serra;
• linnalzamento del livello del mare, che è dovuto alla dilatazione termica dell’acqua e allo scioglimento dei ghiacci polari e dei ghiacciai, e che potrebbe raggiungere un metro o più entro la fine del secolo, minacciando le zone costiere e le isole, dove vive la maggior parte della popolazione mondiale;
• l’acidificazione degli oceani, che è dovuta all’aumento della concentrazione di anidride carbonica nell’acqua, e che altera il pH e la chimica dell’acqua, compromettendo la vita marina, soprattutto quella che forma gusci o scheletri calcarei, come i coralli, i molluschi e i crostacei;

• l’aumento della frequenza e dell’intensità di eventi meteorologici estremi, come ondate di calore, siccità, inondazioni, tempeste, uragani, tornado, incendi, che causano danni materiali, perdite economiche, morti, feriti, sfollati, e aumentano il rischio di malattie e conflitti;
• la perdita di biodiversità, che è dovuta alla distruzione e alla frammentazione degli habitat, all’introduzione di specie invasive, alla sovrasfruttamento delle risorse, all’inquinamento, e ai cambiamenti climatici, e che riduce la capacità degli ecosistemi di fornire servizi essenziali per la vita, come la produzione di ossigeno, la depurazione dell’acqua, il controllo dell’erosione, l’impollinazione, la regolazione del clima, la produzione di cibo, fibre, medicinali, e la bellezza e il benessere.

La probabilità che il cambiamento climatico causato dall’uomo continui e si aggravi è molto alta, se non si intraprendono azioni urgenti e coordinate a livello globale per ridurre le emissioni di gas serra e adattarsi agli effetti già in atto. Si stima che il cambiamento climatico causato dall’uomo potrebbe causare la scomparsa di oltre il 50% delle specie viventi entro la fine del secolo, e mettere a rischio la sopravvivenza della nostra stessa specie.

Numero 4 delle minacce cosmiche: i grandi asteroidi

Abbiamo visto che i piccoli asteroidi possono causare danni localizzati e temporanei, ma che possiamo prevenirli o mitigarli con le tecnologie e le conoscenze attuali. Ma cosa succederebbe se un asteroide molto più grande, delle dimensioni di una città o di una montagna, dovesse colpire la Terra?

Questo scenario è molto più raro, ma anche molto più catastrofico, e potrebbe significare la fine della vita terrestre.

I grandi asteroidi sono quelli con un diametro superiore a un chilometro, e si stima che ce ne siano circa 1.000.000 nella fascia principale, e circa 20.000 tra i NEA. La probabilità che uno di essi colpisca la Terra è molto bassa, dell’ordine di una volta ogni milione di anni, ma non è nulla, e le conseguenze sarebbero devastanti.

Alcuni esempi di impatti di grandi asteroidi avvenuti in passato sono:

• l’impatto di Chicxulub, avvenuto 65 milioni di anni fa nel Golfo del Messico, che fu causato da un asteroide di circa 10 chilometri di diametro, che esplose con una potenza equivalente a 100 trilioni di tonnellate di TNT, ovvero circa 2 milioni di volte la bomba atomica di Hiroshima.
  L’impatto creò un cratere di circa 200 chilometri di diametro, e innescò una serie di effetti globali, come terremoti, tsunami, eruzioni vulcaniche, incendi, oscuramento del cielo, raffreddamento globale, acidificazione degli oceani, che portarono alla famosa estinzione di massa del Cretaceo-Terziario, che cancellò il 75% delle specie viventi, tra cui i dinosauri non-aviari;
• l’impatto di Vredefort, avvenuto 2 miliardi di anni fa in Sud Africa, che fu causato da un asteroide di circa 15 chilometri di diametro, che esplose con una potenza equivalente a 300 trilioni di tonnellate di TNT, ovvero circa 6 milioni di volte la bomba atomica di Hiroshima.
  L’impatto creò un cratere di circa 300 chilometri di diametro, che è il più grande cratere da impatto mai trovato sulla Terra, e che potrebbe aver influenzato l’evoluzione della vita sulla Terra, favorendo l’aumento dell’ossigeno nell’atmosfera e la comparsa di organismi multicellulari.

Se un grande asteroide dovesse colpire la Terra oggi, le conseguenze sarebbero analoghe a quelle degli eventi passati, ma con l’aggravante della presenza della civiltà umana, che sarebbe completamente distrutta o gravemente compromessa.

Numero 5 delle minacce cosmiche: i lampi di raggi gamma

Abbiamo visto che le supernove sono esplosioni stellari che possono causare danni alla vita terrestre, se avvengono abbastanza vicino al nostro pianeta, ma esiste un tipo di esplosione stellare ancora più potente e pericolosa, che può causare danni anche a distanze molto maggiori. Questo tipo di esplosione è chiamato lampo di raggi gamma, o GRB.

I GRB sono brevi e intensi flash di radiazione elettromagnetica, principalmente raggi gamma, che sono la forma più energetica di radiazione, che vengono emessi da oggetti astronomici estremamente compatti e violenti, come le stelle di neutroni o i buchi neri.

I GRB possono avere una durata da pochi millisecondi a qualche minuto, e una potenza da miliardi a trilioni di volte superiore a quella di una supernova, inoltre sono anche molto direzionali, ovvero emettono la maggior parte della loro energia in due stretti fasci opposti, che possono raggiungere distanze intergalattiche.

I GRB sono classificati in due tipi principali, a seconda della loro durata e delle loro origini:

• i GRB a lunga durata, che durano da qualche secondo a qualche minuto, e che sono causati dal collasso gravitazionale di una stella massiccia, che forma un buco nero o una stella di neutroni, e che espelle parte della sua materia in due getti relativistici, che producono i raggi gamma;
• i GRB a breve durata, che durano da qualche millisecondo a qualche secondo, e che sono causati dalla fusione di due oggetti compatti, come due stelle di neutroni o una stella di neutroni e un buco nero, che forma un buco nero più grande, e che emette due getti relativistici, che producono i raggi gamma.

I GRB sono tra i fenomeni più energetici e violenti dell’universo, e possono avere effetti devastanti sulla vita terrestre, se avvengono abbastanza vicino al nostro pianeta, e se il loro fascio di raggi gamma è diretto verso di noi. La probabilità che un GRB colpisca la Terra è molto bassa, dell’ordine di una volta ogni miliardo di anni, ma non è nulla, e le conseguenze sarebbero catastrofiche.

Alcuni esempi di GRB che potrebbero aver colpito la Terra in passato sono:

• il GRB 080916C, avvenuto nel 2008 a una distanza di circa 12 miliardi di anni luce dalla Terra, che fu il più potente GRB mai osservato, con una potenza equivalente a 4,9 milioni di volte quella del sole. Se fosse avvenuto nella nostra galassia, e il suo fascio fosse stato diretto verso di noi, avrebbe potuto distruggere la vita terrestre;
• il GRB 090429B, avvenuto nel 2009 a una distanza di circa 13,1 miliardi di anni luce dalla Terra, che fu il più lontano GRB mai osservato, e che si verificò quando l’universo aveva solo 520 milioni di anni. Se fosse avvenuto nella nostra galassia, e il suo fascio fosse stato diretto verso di noi, avrebbe potuto distruggere la vita terrestre;
• il GRB 774-775, avvenuto nel 774 o nel 775 d.C. a una distanza sconosciuta dalla Terra, che fu un GRB a breve durata, che potrebbe aver colpito la Terra, causando un aumento del carbonio-14 nell’atmosfera, che fu rilevato in alcuni anelli di alberi.

Numero 6 delle minacce cosmiche: supernova e kilonova

Abbiamo visto che i GRB sono esplosioni stellari molto potenti e pericolose, che possono causare danni alla vita terrestre, se avvengono abbastanza vicino al nostro pianeta, e se il loro fascio di raggi gamma è diretto verso di noi. Ma esistono altri tipi di esplosioni stellari, meno potenti e meno direzionali, ma più frequenti e più vicine, che possono avere effetti negativi sulla vita terrestre. Questi tipi di esplosioni sono le supernove e le kilonove.

Le supernove sono esplosioni stellari che avvengono alla fine della vita di alcune stelle, quando il loro nucleo collassa sotto la propria gravità, e rilascia una grande quantità di energia, che spazza via gli strati esterni della stella. Le supernove possono essere di due tipi principali, a seconda della massa e della composizione della stella:

• le supernove di tipo II, che avvengono quando una stella massiccia, esaurisce il suo combustibile nucleare, e il suo nucleo diventa instabile, e implode in una frazione di secondo, formando una stella di neutroni o un buco nero, e rilasciando una potente onda d’urto, che fa esplodere gli strati esterni della stella; queste supernove sono associate a GRB a lunga durata;
• le supernove di tipo Ia, che avvengono quando una stella nana bianca, accresce materia da una stella compagna, e raggiunge il limite di Chandrasekhar, a questo punto, inizia una reazione di fusione nucleare incontrollata, che la fa esplodere completamente, senza lasciare alcun residuo; queste supernove non sono associate a GRB.

Le kilonove sono esplosioni stellari che avvengono quando due oggetti compatti, come due stelle di neutroni o una stella di neutroni e un buco nero, si fondono in un buco nero più grande, e rilasciano una grande quantità di materia, che si espande e si irradia in una nube di elementi pesanti, come l’oro e il platino; le kilonove sono associate a GRB a breve durata.

La probabilità che una supernova o una kilonova colpisca la Terra è bassa, dell’ordine di una volta ogni 100.000 anni, ma non è nulla, e le conseguenze potrebbero essere gravi. Alcuni esempi di supernove o kilonove che potrebbero aver colpito la Terra in passato sono:

• la supernova di Vela, avvenuta circa 12.000 anni fa a una distanza di circa 800 anni luce dalla Terra, che fu causata dal collasso di una stella massiccia. Si ritiene che questa supernova abbia prodotto un aumento del carbonio-14 nell’atmosfera, e che abbia influenzato la cultura e la religione degli antichi popoli, che avrebbero osservato una stella molto luminosa nel cielo;

• la supernova di Tycho, avvenuta nel 1572 a una distanza di circa 8.000 anni luce dalla Terra, che fu causata dall’esplosione di una nana bianca. Questa supernova fu osservata da molti astronomi, tra cui Tycho Brahe, che le diede il nome, e che la usò per confutare il modello geocentrico, dimostrando che il cielo non era immutabile;
• la kilonova di GW170817, avvenuta nel 2017 a una distanza di circa 130 milioni di anni luce dalla Terra, che fu causata dalla fusione di due stelle di neutroni. Questa kilonova fu la prima ad essere osservata direttamente, usando sia onde gravitazionali che radiazione elettromagnetica, e fu una conferma delle previsioni della relatività generale.

Numero 7 delle minacce cosmiche: alieni ostili

Abbiamo visto che le minacce naturali alla vita terrestre sono molte e diverse, ma che hanno tutte una probabilità molto bassa di verificarsi, ma esiste una minaccia potenziale alla vita terrestre che non dipende da fenomeni naturali, ma da fenomeni artificiali, ovvero la presenza di civiltà aliene ostili, che potrebbero attaccare o invadere il nostro pianeta, per motivi di conquista, di risorse, di religione, o di altro.

Gli alieni ostili sono esseri intelligenti e tecnologicamente avanzati, che provengono da altri pianeti o sistemi solari, e che hanno intenzioni aggressive o ostili nei confronti della vita terrestre, e in particolare della civiltà umana. Gli alieni ostili potrebbero avere diverse forme, dimensioni, abilità, culture, e motivazioni, ma in generale si presume che abbiano una capacità di viaggiare nello spazio, di comunicare tra di loro, e di usare armi o strumenti per attaccare o difendersi.

Se gli alieni ostili dovessero attaccare o invadere la Terra, le conseguenze sarebbero catastrofiche, con alcune di queste conseguenze che si possono riassumere in:

• la distruzione della civiltà umana, a causa dell’uso di armi o di strumenti alieni, che potrebbero avere una potenza e una precisione superiori a quelle umane, e che potrebbero colpire le infrastrutture, le risorse, le comunicazioni, le conoscenze, la cultura, che rendono possibile la sopravvivenza e il progresso della società umana, e che potrebbero causare morti, feriti, malattie, panico, caos, disordine, resistenza, collaborazione, tra gli esseri umani;
• la distruzione della biosfera, a causa degli effetti collaterali o voluti degli attacchi o delle invasioni aliene, che potrebbero alterare o contaminare l’atmosfera, l’idrosfera, la litosfera, la biosfera, del nostro pianeta, e che potrebbero causare cambiamenti climatici, inquinamento, estinzione di specie, introduzione di specie aliene, mutazioni genetiche, tra gli organismi viventi;
• la fine della vita terrestre, a causa della combinazione degli effetti precedenti, che potrebbero ridurre o annullare la biodiversità e la produttività degli ecosistemi, e che potrebbero compromettere la sopravvivenza e l’evoluzione della vita terrestre.

La probabilità che gli alieni ostili attacchino o invadano la Terra è sconosciuta, ma non è nulla, e dipende da molti fattori, come la presenza e la distribuzione di civiltà aliene nella galassia, il loro livello di sviluppo tecnologico e culturale, il loro grado di aggressività o di pacificità, il loro interesse o la loro indifferenza verso la Terra, la loro capacità o la loro volontà di comunicare o di cooperare con gli esseri umani.

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