Vita aliena e dove trovarla Understand article

Tradotto da Maltese Rocco Giuseppe Dato che si sta procedendo con l’avventura sulle lune di Giove e Saturno – e oltre – per cercare le condizioni per la vita, che forma di vita aliena si potrebbe trovare in un tale ambiente esotico?  

Stiamo entrando in una nuova era delle esplorazioni spaziali: che finalmente potrebbe rivelarci se siamo soli nell’Universo. Mezzo secolo dopo il primo atterraggio sulla luna della Terra, nella prossima decade esploreremo le lune che orbitano attorno ad altri pianeti del Sistema Solare. Diverse missioni della NASA e dell’ESAw1 sono state pianificate per osservare da vicino alcune di queste lune (vedi la casella di testo), e – mentre nessuna vita al di fuori della Terra è stata ancora individuata – si cercherà se esistono le condizioni che potrebbero permettere la vita. Che cosa si propongono di trovare queste missioni, e quali sono i posti migliori del Sistema Solare dove cercare per la vita?

Lune e ricerca della vita

In generale, gli altri pianeti che orbitano attorno al Sole sono ostili alla vita. Essi sono o troppo caldi, come Venere e Mercurio, o troppo freddi, come Nettuno. Altri, come Marte, non possiedono un’atmosfera densa, mentre altri non sono altro che essenzialmente solo atmosfera, come il gigante gassoso Giove e Saturno. Ancora più notevole è la mancanza di acqua liquida, un ingrediente necessario alla vita come noi la conosciamo.

Però, le lune – che una volta pensavamo fossero rocce fredde, sterili e perciò del tutto noiose, dal punto di vista di un astrobiologo – si sono rivelate molto più promettenti nella ricerca delle condizioni che potrebbero ospitare la vita. Alcune hanno l’acqua, spesso sotto uno spesso strato di ghiaccio che la protegge dall’evaporazione e dalle radiazioni. Il caso di Ganimede, la luna più grande di Giove, il suo oceano liquido potrebbe essere profondo 200 km, sotto a 50 km di ghiaccio.

The icy surface of Jupiter’s moon Europa, photographed by NASA’s Galileo spacecraft. Blue or white areas contain relatively pure water ice.
La superficie ghiacciata di Europa, la luna di Giove, fotografata dalla nave spaziale della NASA, Galileo. Le aree blu o bianche contengono ghiaccio di acqua relativamente puro.
NASA/JPL-Caltech/SETI Institute

La recente scoperta di pennacchi di acqua eruttata dalla superficie di alcune di queste lune suggerisce che al loro interno contiene dei liquidi caldi e forse di acqua salata – non diversi oceani della Terra. Troppo distanti dal Sole per poter essere riscaldate da esso, queste lune possono invece essere riscaldatie dal decadimento radioattivo del loro nucleo o dalla marea generata dall’attrazione gravitazionale dei loro pianeti. Sul fondo dei loro oceani, gli scienziati sospettano che vi possano essere dei venti idrotermali che rilasciano il loro calore e minerali nell’acqua, creando l’occasione di emergere condizioni adatte alla vita. In verità, molti scienziati pensano che la vita sulla Terra potrebbe essere stata originata da venti idrotermali presenti nel mare profondo che anche oggi pullulano di vita, utilizzando l’energia proveniente dall’interno piuttosto che dal Sole.

L’oceano nascosto di Plutone

Vi sono sempre più prove che un altro corpo del nostro Sistema Solare abbia un oceano nascosto al di sotto della sua superficie ghiacciata: il pianeta nano Plutone. Nel 2015, il satellite della NASA New Horizonw2 nella sua missione di sorvolo ha rivelato che Plutone era molto più geologicamente complesso e attivo di quanto si pensasse prima, con ghiacciai di azoto, montagne di acqua ghiacciata e strati di ghiaccio di spessore non uniforme. Queste osservazioni, assieme ai dati gravitazionali, suggeriscono che vi possano essere dei liquidi sotto la superficie – il che è sorprendente, poiché Plutone è così distante dal Sole che dovrebbe essere un solido ghiacciato.

Nel 2019, uno studio congiunto tra diverse università del Giappone e Università della California, Santa Cruz, suggerisce che uno strato isolante di gas al di sotto della superficie ghiacciata di Plutone potrebbe contenere uno strato più profondo di acqua allo stato liquido. Se fosse vero, potrebbe voler dire che altri oggetti celesti distanti potrebbero contenere dell’acqua liquida, e che vi possano essere molti più oceani nell’Universo di quelli precedentemente supposti, rendendo l’esistenza di vita extraterrestre anche più plausibile. “Se si ha dell’acqua liquida che si dovrebbe essere accumulata da 4 miliardi di anni, forse è successo qualcosa”, dice Seth Shostak, un astronomo all’Istituto SETI in California, USA.”E se su Plutone è successo qualcosa, vi potrebbero essere altrettanti altri posti simili.”  

Image of Pluto’s surface, showing mountains thought to be made of water ice, from NASA’s New Horizons fly-by mission
Immagine della superficie di Plutone che mostra montagne che si pensa siano di acqua ghiacciata, dalla missione di sorvolo della NASA New Horizon
Laboratory/Southwest Research Institute

Oltre il Sistema Solare

Plutone, la Terra e le lune del nostro Sistema Solare non sono gli unici posti con oceani. L’acqua liquida, una volta considerata un bene limitante che rendeva il nostro pineta speciale, ora si pensa che sia facilmente comune negli esopianeti – pianeti di altri sistemi solari. “H2O si trova in tutti i luoghi”, dice Shostak aggiungendo che vi sono “molto poche ragioni per pensare che la Terra sia eccezionale” da questo punto di vista. 

Alcuni studi sugli esopianeti suggeriscono che alcuni possono essere dei ‘mondi d’acqua’ – dei pianeti blu marmo che sorpassano in contenuto persino il nostro pianeta blu. Secondo certi modelli, vi potrebbero essere esopianeti che potrebbero avere acqua per più del 50% della loro massa, confrontandola con un mero 0.02% della Terra. Alcuni esopianeti si pensa che possano essere coperti interamente di acqua, con oceani come unici ambienti disponibili – così ogni essere vivente dovrebbe essere una creatura marina.  

Artist’s image of exoplanet K2-18b, which is known to have water and temperatures that could support life
Immagine artistica dell’esopianeta K2-18b, che è noto avere acqua e temperature che possono ospitare la vita
ESA/Hubble, M. Kornmesser, CC BY 4.0

Persino gli esopianeti che non sono dei veri mondi d’acqua, nel senso di essere completamente ricoperti da un oceano globale, possono essere anch’essi ricchi d’acqua. Per esempio, diversi esopianeti scoperti nel sistema planetario TRAPPIST-1, distanti 39 anni luce, sembra siano dei mondi rocciosi con sino al 5% della loro massa di acqua. Alcuni di questi pianeti orbitano attorno alla loro stella nella zona abitabile, dove le temperature permettono l’esistenza dell’acqua liquida, e potenzialmente potrebbero ospitare anche la vita – sebbene le condizioni della superficie potrebbero essere inospitali per altre ragioni.

Riavvolgere il nastro della vita

Se c’è vita su uno degli oceani alieni nel nostro Sistema Solare o oltre a cosa dovrebbe essere simile? L’evoluzione potrebbe riavvolgere il nastro della vita e produrre organismi simili a quelli che vediamo sulla Terra, o dovrebbero essere completamente differenti?

Un problema è che potrebbe essere che le forme della vita aliena sono così esotici che potremmo non riconoscerli come esseri viventi. “Per la maggior parte delle cose che potrebbero esistere, sarà difficile dimostrare che siano vita; io non sono nemmeno sicuro che saremmo capaci di raccontarlo”, Casey Brinkman dice, una astronoma dell’Università delle Hawaii a Manoa, USA. “Come si definisce la vita? Non vi è una buona singolare definizione analoga”. Così come il problema di definire la vita in un modo che soddisfi scienziati di diverse discipline, Brinkman sottolinea che, anche sulla Terra, ci sono molte possibilità per differenti forme di vita che non assomigliano molto a creature riconoscibili simili a piante strutture statiche come le barriere coralline.

Coral reef in French Polynesia – an exotic life form on Earth
La Barriera Corallina nella Polinesia Francese – una forma di vita esotica sulla Terra
Adam Reeder/Flickr, CC BY-NC.2.0

Ma alcuni scienziati pensano che gli stessi vincoli fisici e geologici si trovano probabilmente in differenti pianeti, dovuti alle leggi della fisica e della chimica, che causano a differenti forme di vita e lignaggio di convergere alle stesse soluzioni, portando ad organismi che si evolvono per assomigliare e comportarsi in modi simili. Nell’acqua, per esempio, la necessità di nuotare e ridurre l’attrito ha portato sulla Terra ad animali con corpi affusolati simili ad animali diversi come pesci e i delfini. 

“L’evoluzione talvolta si ripete, ma spesso non lo fa”, scrive il biologo evoluzionista Jonathan Losos nel suo libro 2018 Improbable Destinies: Fate, Chance, and the Future of Evolution (Losos 2018).“Nonostante il succedersi di alcuni casi di convergenza, mi aspetterei che la vita extraterrestre sia per la maggior parte molto differente da quella che noi vediamo sulla Terra”, dice. “Un extraterrestre potrebbe anche essere un miscuglio, in stile ornitorinco, di molte parti diverse prese in prestito da diversi abitanti della Terra “. Notoriamente, l’ornitorinco australiano ha un becco come quello di un’anatra, una coda come quella di un castoro, i piedi palmati di una lontra, una pelliccia impermeabile come una lontra marina, un elettro ricettore elettrico come un’anguilla e un artiglio velenoso come una zanna di serpente a sonagli.

Potremmo attenderci di trovare questa specie miscela evoluzionaria sulla maggior parte di esopianeti e lune simili alla Terra e, ma le cose potrebbero andare ancora peggio in località più strane con una chimica ancora più esotica – come sulla luna di Saturno, Titano, dove i mari sono costituiti da metano liquido piuttosto che di acqua. La missione Cassini-Huygens nel 2005 ha fatto atterrare una sonda su Titano, che ha rivelato un panorama del tipo terrestre in un territorio con condizioni molto dissimili da quelle sulla Terra: un mondo così freddo che l’acqua, mischiata con la roccia, forma delle colline e terreno solido, e le nuvole, la pioggia, i fiumi e mari sono costituiti da metano ed etano, i quali sulla Terra sono dei gas. In tale ambiente alieno, la necessità che forme di vita si adattino alle condizioni locali significa che esse potrebbero essere completamente differenti da quelle sulla Terra.

Immaginando che forme di vita potrebbero esistere al di là della Terra, ci porta a fare delle speculazioni, ma che non hanno fermato luminari come il biotecnologo Craig Venter e il fisico Michio Kaku e Syephen Hawking di sognare diverse possibilità.  E date le infinite forme creative che l’evoluzione ha generato sul nostro pianeta, sembra ragionevole immaginare che debbano esserci cose molto più strane in attesa di essere scoperte altrove.

Mosaic image of Saturn’s moon Titan, from NASA’s Cassini-Huygens mission, showing (in blue/black) lakes and seas made up of liquid methane and ethane. Land areas appear yellow or white. NASA/JPL-Caltech/ASI/USGS
Immagine mosaico della luna di Saturno, Titano, dalla missione Cassini-Huygens della NASA, mostra in (blu/nero) laghi e mari costituiti da metano liquido ed etano. Il territorio appare gialla e bianca.
NASA/JPL-Caltech/ASI/USGS

 

Più missioni sulle lune

Diverse missioni spaziali verso le lune del nostro Sistema Solare verranno programmate nelle prossime decadi. Uno dei loro fini è cercare le prove per la vita extra terrestre.

  • La missione JUICE dell’ESA, che prevede il lancio nel 2022, studierà le tre lune di ghiaccio di Giove, Callisto, Europa e Ganimede. Tra gli altri obiettivi, studierà le superfici degli oceani delle lune e l’abilità e indagherà le condizioni chimiche per la essenzialità per la vita. 
  • La missione Clipper Europa della NASA, che decollerà nel 2023, è programmata per orbitare attorno a Giove con passaggi multipli sulla sua luna Europa per indagare se la luna di ghiaccio potrebbe possedere le condizioni adeguate alla vita.
  • La missione Dragonfly della NASA sulla luna di Saturno, Titano, il cui lancio è stato programmato per 2026 che arriverà su Titano nel 2034. Sorvolando come un drone per esplorare le località promettenti e cercare i segni di vita, e si può utilizzare anche un sottomarino autonomo per studiare il più grande mare di Titano, il Mare di Kraken. La missione potrebbe anche comprendere uno strumento a propulsione nucleare, “tunnelbot”, per scavare attraverso il ghiaccio e raggiungere l’oceano sul fondo – e verificare se sotto il ghiaccio vi possono essere microbici microfilm.  
Artist’s illustration showing NASA’s Dragonfly lander on the surface of Titan
L’illustrazione artistica del lander della missionr Dragonfly della NASA sulla superficie di Titano 
NASA/JHU-APL

 

References

  • Losos J (2018) Improbable Destinies: Fate, Chance, and the Future of Evolution. Riverhead Books. ISBN: 9780525534136

Web References

Resources

Author(s)

Mićo Tatalović è il presidente dell’Associazione Britannica degli Scrittori. Ha lavorato come editore del notiziario scientifico di Nature, New Scientist e SciDev.Net. . Mićo ha ottenuto il suo BA in biologia all’Università di Oxford, UK; e un MPhil in zoologia all’Università di Cambridge, UK; e un MSc in comunicazioni all’Imperial College Londra, UK.


Review

La ricerca dei segni per la vita al di là della Terra, o delle condizioni necessarie per essa, è appena iniziata. Abbiamo dato uno sguardo all’interno del nostro Sistema Solare (per es. La missione Marte, e quelle sulle comete) e sui distanti esopianeti. Questo articolo specula su quello che potrebbe essere la forma vita aliena – se esiste – potrebbe essere trovata in posti esotici nello spazio.

L’articolo può essere utilizzato come esercizio di comprensione, le domande potrebbero essere:

  • Quali condizioni ambientali potrebbero essere necessarie per la vita fuori dalla Terra?
  • Perchè potrebbe essere difficile identificare le forme viventi della vita aliena?
  • Sei in grado di definire la parola vita?
  • Discutere le possibilità per la vita sul pianeta nano di Plutone
  • Alcune missioni spaziali sulle lune sono state programmate per iniziare nella prossima decade. Quali sono queste missioni e quali i loro obiettivi?

Gerd Vogt, insegnante di fisica e tecnologia, nella Scuola Secondaria Superiore per l’Ambiente e Economia, Yspertal, Austria




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