Perché gli scienziati non possono rinunciare alla caccia alla vita aliena

Ci saranno sempre millantatori le cui affermazioni appassiranno sotto esame. Ma gli alieni sono certamente là fuori, se la scienza osa trovarli

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Siamo pronti per incontrare gli extraterrestri?
Siamo pronti per incontrare gli extraterrestri?

Nonostante tutto ciò che abbiamo imparato su noi stessi e sulla realtà fisica in cui tutti abitiamo, la gigantesca domanda se siamo soli nell’Universo rimane senza risposta.

Abbiamo esplorato le superfici e le atmosfere di molti mondi nel nostro Sistema Solare, ma solo la Terra mostra segni definitivi di vita: passata e presente. Abbiamo scoperto più di 5.000 esopianeti negli ultimi 30 anni, identificando tra loro molti mondi potenzialmente abitabili delle dimensioni della Terra. Tuttavia, nessuno di loro si è rivelato effettivamente abitato, sebbene le prospettive di trovare vita extraterrestre nel prossimo futuro siano allettanti.

E infine, abbiamo iniziato a cercare direttamente qualsiasi segnale dallo spazio che potrebbe indicare la presenza di una civiltà intelligente e tecnologicamente avanzata, attraverso programmi come SETI (la ricerca dell’intelligenza extraterrestre) e Breakthrough Listen.

Tutte queste ricerche finora hanno prodotto solo risultati nulli, nonostante affermazioni memorabilmente forti del contrario. Tuttavia, il fatto che non abbiamo ancora avuto successo non deve in alcun modo scoraggiarci a continuare la ricerca della vita su tutti e tre i fronti, ai limiti delle nostre capacità scientifiche. Dopotutto, quando si tratta della più grande questione esistenziale di tutte, non abbiamo il diritto di aspettarci che i rami più bassi dell’albero cosmico della vita diano frutti così facilmente.

Gli alieni intelligenti, se esistono nella galassia o nell’Universo, potrebbero essere rilevabili da una varietà di segnali: elettromagnetici, dalla modifica del pianeta o perché viaggiano nello spazio. Ma finora non abbiamo trovato alcuna prova di un pianeta alieno abitato. Potremmo essere veramente soli nell’Universo, ma la risposta onesta è che non ne sappiamo abbastanza per dirlo. ( Credito : Ryan Somma/flickr)

Ciascuno dei tre modi principali che abbiamo di cercare la vita oltre la vita che è sorta e continua a prosperare sul pianeta Terra ha i suoi vantaggi e svantaggi.

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  1. Possiamo accedere alle superfici e alle atmosfere di altri mondi nel nostro Sistema Solare, permettendoci di cercare anche minuscoli segni microscopici di attività biologica, comprese le impronte lasciate da antiche forme di vita ormai estinte. Ma potremmo dover scavare decine di chilometri di ghiaccio per trovarle, o riconoscere forme di vita del tutto estranee alla vita come la conosciamo sulla Terra.
  2. Con migliaia di esopianeti ora conosciuti, gli imminenti progressi tecnologici che consentiranno la spettroscopia di transito e/o l’imaging diretto di mondi delle dimensioni della Terra potrebbero portarci a scoprire pianeti abitati con biofirme inconfondibili nelle loro atmosfere. Se la vita che prospera su un mondo delle dimensioni della Terra è comune, i rilevamenti positivi sono solo una questione di tempo e risorse.
  3. Le ricerche di intelligenza extraterrestre offrono le ricompense più profonde: la possibilità di entrare in contatto con un’altra specie intelligente, forse anche tecnologicamente superiore. Le probabilità sono sconosciute, ma la vincita potrebbe essere insondabile.

Per questi (e altri) motivi, l’unica strategia ragionevole è continuare a perseguire tutti e tre i metodi fino ai limiti delle nostre capacità, poiché senza informazioni superiori non abbiamo modo di sapere che tipo di probabilità avrà uno di questi metodi di produrre il nostro primo rilevamento positivo. Dopotutto, “l’assenza di prove non è prova di assenza” e questo detto si applica certamente alla vita nell’Universo.

Da una prospettiva cosmica, le leggi che governano l’Universo così come la natura dei componenti che lo compongono indicano che il potenziale per la vita come evento comune potrebbe essere assolutamente inevitabile. Inizialmente, all’inizio del caldo Big Bang, il nostro Universo era caldo, denso e pieno di particelle, antiparticelle e radiazioni che si muovevano alla velocità della luce. In queste fasi iniziali non esistevano né gli ingredienti né le condizioni necessarie per la vita basata sulla chimica; l’Universo è nato senza vita. Eppure, col passare del tempo, il potenziale per l’attività biologica è aumentato.

Mentre l’Universo si espandeva e si raffreddava, si verificarono in sequenza i seguenti passaggi:

  • le particelle e le antiparticelle si annichilirono, lasciando dietro di sé un minuscolo eccesso di materia,
  • quark e gluoni formarono stati legati, dando origine a protoni e neutroni,
  • si sono verificate reazioni di fusione, creando gli elementi leggeri,
  • atomi formati da questi nuclei atomici e dal bagno di elettroni circostante,
  • avvenne la contrazione gravitazionale e il collasso, dando origine alle stelle,
  • ammassi stellari e altri ammassi di materia si attraggono, formando galassie,
  • e all’interno di quelle galassie si formano successive generazioni di stelle, creando elementi pesanti.

Una volta che una galassia si arricchisce abbastanza di questi elementi pesanti, le nuove generazioni di stelle che seguono possono formarsi con mondi rocciosi all’interno di quei sistemi stellari, molti dei quali avranno il potenziale per la vita.

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Le superfici di sei diversi mondi nel nostro Sistema Solare, da un asteroide alla Luna a Venere, Marte, Titano e la Terra, mostrano un’ampia diversità di proprietà e storie. Mentre solo la Terra contiene precipitazioni di acqua liquida e riserve di acqua liquida sulla sua superficie, altri mondi hanno altre forme di precipitazioni e liquidi superficiali, così come il potenziale per la vita. ( Crediti : Mike Malaska; ISAS/JAXA, NASA, IKI, NASA/JPL, ESA/NASA/JPL)

All’interno del nostro Universo osservabile, dall’alba del caldo Big Bang, si sono formati sestilioni di stelle. Di questi, la maggior parte si trova in galassie grandi, massicce e ricche: galassie paragonabili per dimensioni e massa alla Via Lattea o superiori. Quando saranno trascorsi miliardi di anni, la maggior parte delle nuove stelle avrà frazioni sufficientemente grandi di elementi pesanti da portare alla formazione di pianeti rocciosi e molecole note come precursori della vita. Queste molecole precursori sono state trovate ovunque, dalle comete e dagli asteroidi al mezzo interstellare, dai deflussi stellari ai dischi di formazione dei pianeti.

E, in questa fase critica, ci troviamo faccia a faccia con la fine della nostra certezza scientifica.

  • Dove e in quali condizioni nasce la vita?
  • Su quei mondi dove nasce la vita, con quale frequenza sopravvive e prospera, persistendo per miliardi di anni?
  • Quante volte quella vita satura le sue regioni abitabili, trasformandosi e nutrendosi della sua biosfera?
  • Dove ciò accade, quante volte la vita si diversifica, diventando complessa e differenziata?
  • E dove ciò accade, con quale frequenza la vita diventa abbastanza intelligente da diventare tecnologicamente avanzata, in grado di comunicare attraverso o addirittura attraversare le vaste distanze interstellari?

Queste domande non servono sono solo la riflettere filosoficamente; sono lì per noi per raccogliere informazioni e, infine, per trarre conclusioni scientificamente valide su tali probabilità.

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Nelle profondità del mare, intorno alle bocche idrotermali, dove non arriva la luce del sole, la vita prospera. Come creare la vita dalla non vita è una delle grandi questioni aperte nella scienza odierna, ma le bocche idrotermali sono uno dei luoghi principali in cui potrebbero essersi originati i primi processi metabolici, precursori degli organismi viventi. Se la vita può esistere sulla Terra, forse potrebbe essere nata anche nelle profondità marine di Europa o Encelado. ( Credito : NOAA Office of Ocean Exploration and Research)

Naturalmente, ci sono molte valide spiegazioni del motivo per cui non siamo ancora riusciti nella nostra ricerca della vita. Il più preoccupante – e il più pessimista – è che è possibile che uno o più dei passaggi necessari per dare origine al tipo di vita a cui saremmo sensibili siano particolarmente difficili, e solo raramente l’Universo può raggiungerli. In altre parole, è possibile che qualsiasi vita, vita sostenuta, vita complessa e differenziata, o vita intelligente e tecnologicamente avanzata sia rara, e nessuno dei mondi che abbiamo esaminato la possieda. Questa è una possibilità che dobbiamo tenere a mente fintanto che ci impegniamo a rimanere intellettualmente onesti.

Ma non c’è motivo, almeno finora, di sospettare che sia la ragione principale per cui non abbiamo ancora scoperto la vita oltre la Terra. Il vecchio detto “se all’inizio non hai successo, prova, riprova” si applica ovunque le probabilità di successo siano sconosciute, ma abbiamo tutte le indicazioni che il successo è possibile nelle giuste circostanze. Qui sulla Terra, le prove indicano fortemente che il nostro pianeta natale è un esempio di tali circostanze, e quindi è probabile che ci siano luoghi in tutto lo spazio e il tempo in cui la vita si sostiene, si evolve per diventare complessa e differenziata e raggiunge un livello di sviluppo tecnologico sufficiente per la comunicazione interstellare.

Le grandi incognite sono nelle probabilità dei vari tipi di vita aliena che sono effettivamente là fuori, non nella questione se tali risultati siano possibili all’interno del nostro Universo.

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Se la luce di una stella madre può essere oscurata, ad esempio con un coronografo o uno starshade, i pianeti terrestri all’interno della sua zona abitabile potrebbero essere potenzialmente ripresi direttamente, consentendo la ricerca di numerose potenziali firme biologiche. La nostra capacità di visualizzare direttamente gli esopianeti è attualmente limitata agli esopianeti giganti a grandi distanze da stelle luminose, ma questo migliorerà con una migliore tecnologia dei telescopi. ( Crediti : J. Wang (UC Berkeley) & C. Marois (Herzberg Astrophysics), NExSS (NASA), Keck Obs.)

Ciò non significa che dovremmo prendere sul serio ogni affermazione che è stata fatta – anche da scienziati – che la vita aliena è stata trovata. Il “Wow!” segnale , ad esempio, era un segnale radio ad alta potenza ricevuto nell’arco di 72 secondi nel 1977; sebbene la sua natura sia sconosciuta, non è mai stato replicato. Senza conferma o ripetibilità, non possiamo trarre conclusioni affermative e definitive.

I lampi radio veloci, come molte firme osservate astronomicamente, appaiono in molti luoghi dentro e fuori la nostra galassia, ma non forniscono alcuna indicazione che siano stati creati in modo intelligente; probabilmente sono semplicemente un fenomeno astronomico naturale le cui origini devono ancora essere determinate.

Il lander Mars Viking della NASA ha condotto numerosi test per la vita sulla superficie marziana, con un esperimento (l’esperimento Labeled Release) che ha dato una firma positiva. Tuttavia, la possibilità di contaminazione, la mancanza di riproducibilità e la mancanza di un esperimento di follow-up verificato ha gettato enormi dubbi sull’interpretazione “biologicamente positiva” dell’esperimento.

E nonostante la possibilità di incontri di sonde spaziali interstellari, contatti alieni diretti o persino l’ubiquità delle storie di rapimenti alieni, non è mai emersa alcuna solida verifica di nessuna di queste affermazioni. Dobbiamo mantenere le nostre menti aperte rimanendo allo stesso tempo scettici nei confronti di qualsiasi grande affermazione. Le conclusioni che traiamo possono essere forti solo quanto le prove a loro sostegno.

Prima del suo crollo nel 2020, il telescopio di Arecibo è stato il primo a vedere più esplosioni radio veloci dalla stessa sorgente. Sebbene non sembrino un segnale di origine aliena intelligente, il telescopio è stato utilizzato per stabilire molti dei limiti più severi all’esistenza della trasmissione di civiltà aliene, oltre ad essere stato utilizzato per trasmettere messaggi dall’umanità nell’Universo. Sfruttare i radiotelescopi rimane forse lo strumento più potente per la ricerca di intelligenza extraterrestre. ( Credito : Danielle Futselaar)

È principalmente per questi motivi – che abbiamo tutte le indicazioni che l’Universo ha tutti gli ingredienti necessari per la vita, ma nessuna indicazione che l’abbiamo ancora trovata – che è così vitale continuare a cercare in modo scientificamente scrupoloso. Quando annunceremo di avere trovato la vita extraterrestre, non vogliamo che sia un altro esempio di gridare “al lupo” con prove insufficienti; vogliamo che l’affermazione sia supportata da prove schiaccianti e inattaccabili.

  1. Ciò significa costruire flotte di orbiter, lander, missioni di restituzione di campioni e rover dotati di laboratorio per esplorare un’ampia varietà di mondi nel nostro Sistema Solare: l’atmosfera di Venere, la superficie di Marte, i laghi di Titano e gli oceani di Europa, Encelado, Tritone e Plutone, tra gli altri.
  2. Ciò significa costruire coronografi superiori su telescopi spaziali e terrestri di livello mondiale, considerare la costruzione di un’ombra stellare e investire nella spettroscopia di transito. Immaginando le atmosfere e le superfici degli esopianeti, inclusa la scomposizione dei loro costituenti molecolari e atomici e le abbondanze nel tempo, dovremmo essere in grado di identificare qualsiasi mondo con una biosfera satura di vita.
  3. E questo significa continuare a cercare, con maggiore precisione e sensibilità attraverso lo spettro elettromagnetico, eventuali segnali che potrebbero provenire da una specie intelligente che cerca di comunicare o annunciare la propria presenza.

Se non trovi frutti sui rami più pendenti, ciò non significa necessariamente che rinunci all’albero; significa che trovi un modo per salire più in alto, dove il frutto può essere presente ma fuori dalla tua attuale portata.

La Terra di notte emette segnali elettromagnetici, ma ci vorrebbe un telescopio di incredibile risoluzione per creare un’immagine come questa da anni luce di distanza. Gli esseri umani sono diventati una specie intelligente e tecnologicamente avanzata qui sulla Terra, ma anche se questo segnale venisse oscurato, potrebbe comunque essere rilevabile dall’imaging diretto di prossima generazione: un segnale delle modifiche del pianeta intraprese da abitanti intelligenti. ( Credito : Osservatorio della Terra della NASA/NOAA/DOD)

Ciò potrebbe anche includere l’espansione delle nostre ricerche di intelligenza extraterrestre. Sebbene la maggior parte delle ricerche si concentri su trasmissioni radio di vasta portata, è possibile che le civiltà aliene che cercano di comunicare attraverso le stelle e le galassie facciano affidamento su una tecnologia diversa. Forse dovremmo monitorare le code delle linee maser dell’acqua o la transizione spin-flip di 21 cm dell’idrogeno. Forse dovremmo cercare schemi nei segnali delle pulsar, compresi i segnali di correlazione tra le pulsar. Forse dovremmo anche cercare intelligenze extraterrestri nei segnali delle onde gravitazionali. Ovunque un segnale possa essere codificato da una specie sufficientemente avanzata, l’umanità dovrebbe guardare e ascoltare.

Ci sono anche strade da esplorare che non riveleranno la vita aliena, ma potrebbero aiutarci a capire come è nata e sorge in tutto l’Universo. Possiamo ricreare le condizioni atmosferiche trovate su altri mondi o anche come erano sulla Terra molto tempo fa in laboratorio, con l’obiettivo di ricreare l’origine della vita dalla non vita. Possiamo continuare a esplorare la possibilità che gli acidi nucleici (RNA, DNA, persino PNA: acidi nucleici a base di peptidi) coevolvano con i peptidi in un ambiente prebiotico precoce: forse il candidato più convincente per come la vita è nata per la prima volta sulla Terra.

Se la vita iniziasse con un peptide casuale in grado di metabolizzare nutrienti/energia dal suo ambiente, la replicazione potrebbe derivare dalla coevoluzione peptide-acido nucleico. Qui viene illustrata la coevoluzione DNA-peptide, ma potrebbe invece funzionare con RNA o anche PNA come acido nucleico. Affermare che è necessaria una “scintilla divina” affinché sorga la vita è un classico argomento del “Dio delle lacune” . ( Credito : A. Chotera et al., Chimica Europa, 2018)

Le ricompense di scoprire che non siamo soli nell’Universo sarebbero incommensurabili. Forse potremmo imparare a sopravvivere alle grandi minacce ambientali che ci attendono: asteroidi pericolosi, il clima che cambia o violenti eventi meteorologici spaziali. Forse ci sono lezioni ancora più importanti da imparare su come superare le nostre insufficienze come esseri umani: la grande sfida di andare oltre la nostra natura primordiale. Forse altre civiltà hanno storie di successo da offrirci, raccontando come, nei primi giorni della loro infanzia tecnologica, hanno superato problemi come:

  • consumo eccessivo, dove hanno divorato le risorse del loro pianeta oltre il punto di sostenibilità,
  • pensiero a breve termine, dove hanno affrontato i problemi immediati e urgenti a scapito di quelli a lungo termine che minacciavano la loro esistenza,
  • l’emergere di malattie, carestie, pestilenze e collasso ecologico, derivanti dai cambiamenti globali operati da una società postindustriale.

I nostri impulsi verso l’avidità, il saccheggio e l’autogratificazione potrebbero non essere unici e potrebbero esserci specie più esperte e più sagge là fuori che hanno escogitato soluzioni che oggi ci sfuggono. Forse, se siamo fortunati, potrebbero avere lezioni che ci aspettano dietro le quinte che potrebbero guidarci verso un futuro di maggior successo.

Questo grafico mostra la posizione dei sistemi stellari più vicini oltre il Sistema Solare, centrati sul Sole. Se riesci a raddoppiare il raggio entro il quale puoi vedere e misurare, racchiudi otto volte il volume, motivo per cui la capacità di vedere più lontano anche di poco aumenta enormemente le tue possibilità di trovare qualcosa di notevole. ( Crediti : Andrew Z. Colvin/Wikimedia Commons)

Molti di noi possono immaginare due diversi futuri che si stanno svolgendo per l’impresa della civiltà umana. C’è quello che dovremmo sforzarci di evitare: dove ricorriamo a lotte intestine, litigi sulle risorse limitate del nostro mondo, scendendo in guerre ideologiche assicurandoci la nostra eventuale distruzione. Se non troviamo mai la vita oltre la Terra – non troviamo mai nessun altro con cui comunicare, scambiare informazioni e cultura, e con cui darci la speranza che ci sia un futuro per l’umanità là fuori tra le stelle – forse l’estinzione sarà davvero il nostro risultato più probabile.

Ma c’è un altro possibile risultato per l’umanità: un futuro in cui ci riuniamo collettivamente per affrontare le sfide gigantesche che devono affrontare gli esseri umani, l’ambiente, il pianeta Terra e il nostro futuro a lungo termine. Forse la scoperta della vita oltre la Terra – e potenzialmente, di una o più civiltà extraterrestri intelligenti, che viaggiano nello spazio – potrebbe darci non solo la guida e la conoscenza di cui abbiamo bisogno per sopravvivere ai nostri dolori crescenti, ma qualcosa di molto più grandioso di qualsiasi risultato terrestre in cui sperare. Finché non arriverà quel giorno, dobbiamo accontentarci della consapevolezza che, al momento, abbiamo solo l’un l’altro a cui estendere la nostra gentilezza e compassione.