VITA NELL’UNIVERSO

Siamo soli nell’Universo? Da un punto di vista strettamente statistico, la risposta dovrebbe essere no: nell’Universo ci sono miliardi di galassie, ciascuna delle quali formata da centinaia di miliardi di stelle. Vista l’immensità dell’Universo, sarebbe un atto di presunzione inaccettabile pensare che noi siamo gli unici esseri viventi esistenti !
Resta però il dato di fatto che, fino al momento in cui scriviamo, non è stata trovata nessuna prova dell’esistenza di qualsiasi forma di vita, anche elementare, al di fuori del nostro pianeta.
Poichè è impensabile ritenere che possano esistere forme di vita sulle stelle, la vita dovrebbe essersi sviluppata su qualche pianeta o su qualche satellite. Diventa dunque di cruciale importanza stabilire la percentuale di stelle nell’Universo che siano dotate di un sistema planetario.
Molte stelle fanno parte di sistemi stellari doppi, tripli o multipli e si ritiene altamente improbabile che possano esistere pianeti in tali sistemi. La percentuale di stelle dotate di un corredo planetario viene dunque stimata dagli astrofisici tra il 50% (stima pessimistica) e l’80% (stima ottimistica).
Non possiamo però trascurare il fatto che alcuni scienziati fanno delle stime più pessimistiche che riducono la quota di stelle dotate di sistemi planetari fino al 10%.
La scoperta e l’osservazione di pianeti extrasolari, cioè che ruotano attorno a stelle diverse dal Sole, è estremamente difficoltosa, con i mezzi che attualmente abbiamo a disposizione: essi vengono sopratutto individuati con metodi indiretti, cioè osservando le perturbazioni del moto della stella attorno alla quale ruotano.
Con questi metodi, sono stati finora individuati solo pianeti extrasolari giganti, come il nostro Giove o più grandi, ma nulla ci fa escludere che, dove ci sia un pianeta gigante, ci siano anche pianeti più piccoli che, per ora, non siamo ancora in grado di individuare.
Da quando, negli anni ’90, sono stati individuati con certezza i primi pianeti extrasolari, questo tipo di ricerca ha fatto registrare enormi progressi: nell’agosto 2011 erano noti 573 pianeti extrasolari “certi”.
Prima di analizzare quali caratteristiche dovrebbe avere un pianeta per poter ospitare il fenomeno della vita, dobbiamo sottolineare il fatto che, sul nostro pianeta, tutta la Chimica della materia vivente è basta sull’atomo di Carbonio. Questo è l’unico, tra tutti e 92 gli elementi chimici, capace di formare lunghe catene lineari, ramificate e cicliche, che vanno a costituire i complessi composti chimici tipici del “fenomeno vita”.
Poichè è un fatto ampiamente appurato che questi 92 elementi sono gli unici presenti in tutto l’Universo, è ragionevole pensare che il fenomeno della vita, se si è sviluppato su qualche pianeta sperduto nell’immensità dell’Universo, sia analogamente basato sull’atomo di Carbonio.
In realtà, anche l’atomo di Silicio è capace di formare catene di atomi, ma in misura notevolmente inferiore all’atomo di Carbonio.
Il fatto che, in tutto l’Universo, le eventuali forme di vita siano basate sull’atomo di Carbonio, non ci deve far pensare che le specie viventi “aliene” siano identiche a quelle che troviamo sulla Terra: basti osservare quanto diverse fra loro sono le forme di vita già soltanto sul nostro pianeta.
La Chimica del Carbonio è talmente complessa che costituisce una branca a parte della scienza chimica che viene chiamata Chimica Organica e le molecole tipiche del “fenomeno vita” vengono chiamate molecole organiche.
Un fatto di notevole importanza è che negli ultimi anni sono state scoperte nello spazio più di 130 diversi tipi di molecole organiche ed il risultato finora più eclatante è la scoperta nel Cosmo della presenza dell’amminoacido Glicina. Indizi sulla presenza della Glicina nello Spazio sono emersi fin dagli anni ’90, ma la assoluta certezza si è avuta solo nel 2002.
La Glicina è uno dei venti amminoacidi caratteristici del “fenomeno” vita sul nostro pianeta. Questi venti amminoacidi sono gli unici “controllati” dal DNA nella sua costruzione delle proteine che, a loro volta, sono i costituenti fondamentali di tutti gli esseri viventi (almeno sul nostro pianeta).
Una teoria scientifica molto accreditata fra gli scienziati suggerisce che i semi della vita siano sparsi per l’Universo, e che la vita sulla Terra sia iniziata con l’arrivo di detti semi e il loro sviluppo. È implicito quindi che ciò possa accadere anche su molti altri pianeti. Col termine “semi” si intendono anche semplici molecole organiche.
Questa ipotesi è anche avvalorata dalla scoperta di molecole organiche anche nella coda delle comete ed in alcune meteoriti.
Ma quali sono le condizioni ideali che potrebbero permettere la nascita della vita su di un pianeta? Innanzitutto la stella attorno alla quale ruota il pianeta deve essere una stella “tranquilla” come il nostro Sole e deve avere una vita piuttosto lunga, per permettere l’evoluzione delle specie viventi. Il nostro Sole, nato 5 miliardi di anni fa dalla contrazione di una nube interstellare di gas e polveri, vivrà per altri 5 miliardi di anni, fino a quando, esaurito il suo combustibile nucleare, si contrarrà in una nana bianca ed i suoi strati esterni si rigonfieranno fino ad inghiottire prima Mercurio, poi Venere e poi la Terra.
Altre condizioni ideali, ma probabilmente non indispensabili, sono la presenza di acqua allo stato liquido, la presenza di ossigeno nell’atmosfera (o nell’acqua, nel caso di organismi sottomarini), variazioni di temperatura contenute nell’intervallo tra -70 e +60 gradi centigradi etc…, ma recenti scoperte sul nostro pianeta di organismi viventi che vivono in condizioni estreme (in assenza di luce, in assenza di acqua, all’interno di rocce, sotto una crosta di sale etc..) ha notevolmente allargato gli orizzonti di questo tipo di ricerca.
Il pianeta ideale per ospitare la vita non deve essere ne troppo vicino, ne troppo lontano dalla sua stella, non deve avere una massa troppo piccola che non gli permetterebbe di trattenere un’atmosfera, ma non deve avere neanche una massa troppo grande che sarebbe causa di un’atmosfera troppo densa.
Finora abbiamo abbondantemente usato il termine “vita”, ma dobbiamo sottolineare che, per essere vivente, si intende, un vegetale, un organismo unicellulare, un animale più o meno evoluto ed intelligente etc…
Vi è dunque un’ampia gamma di possibilità: potremmo un giorno scoprire un pianeta dove esistono solo specie vegetali, o solo virus o batteri. Resta aperta la questione se, dove si siano sviluppate forme di vita elementari, queste necessariamente debbano evolvere fino alla comparsa di animali evoluti ed autocoscienti come, sul nostro pianeta, sono i mammiferi, specie a cui appartiene l’uomo.
Il discorso va completato osservando che la vita è un fenomeno che si oppone al secondo principio della Termodinamica, secondo il quale l’importo totale del “disordine” dell’Universo tende ad aumentare. Ciò si applica statisticamente a tutto l’Universo. il fenomeno della vita è invece un aumento dell’ordine in un singolo punto che crea una maggiore quantità di disordine nei suoi dintorni.
In base a queste brevi considerazioni possiamo affermare che la vita su qualche altro pianeta del nostro Universo dovrebbe essere un evento piuttosto raro, ma non impossibile.
Potremmo mai entrare in contatto con altre Civiltà presenti nel Cosmo?
La risposta a questa domanda comporta due ordini di problemi, uno spaziale ed uno temporale.
Il problema spaziale è dovuto essenzialmente al fatto che la velocità più alta raggiungibile nel nostro Universo è la velocità della luce (300.000 km/secondo) che è un limite assolutamente invalicabile. Questo limite vale ovviamente non solo per una fantascientifica astronave capace di viaggiare a velocità prossime a quella della luce, ma anche per qualsiasi tipo di segnale che potremmo usare per scambiare informazioni.
Supponiamo che ci sia una civiltà evoluta piuttosto vicino, per esempio su di un pianeta che ruota attorno ad una stella della galassia di Andromeda che dista dalla nostra circa 2 milioni di anni luce.
Se fossimo in grado di viaggiare alla velocità della luce impiegheremmo 2 milioni di anni per andare a trovare i nostri vicini e 2 milioni di anni per tornare. Ma non sappiamo viaggiare alla velocità della luce….
Lo stesso vale per qualsiasi segnale radio.
Il problema temporale è dovuto al fatto che questa ipotetica civiltà aliena “vicina” dovrebbe essere a noi contemporanea: il nostro pianeta si è formato solo 4,5 miliardi di anni fa, mentre l’Universo è nato col Big-Bang 13,7 miliardi di anni fa, per cui l’eventuale cività aliena “vicina” potrebbe già essere scomparsa, inghiottita dalla morte della sua stella.
Queste ultime considerazioni mi rendono un po’ scettico sul fenomeno “UFO”, ma l’obiezione che, di solito, fanno gli ufologi è che potrebbe esistere una civiltà talmente avazata, da essere capace di viaggiare tra le “pieghe” dello Spazio-Tempo, aggirando così il problema del limite della velocità della luce.
Un tentativo di stimare il numero di civiltà evolute tecnologicamente presenti attualmente in una determinata galassia è dato dalla famosa equazione di Drake.
Il numero N di queste civiltà sarebbe dato da:
N = R * f(p) * n(e) * f(l) * f(i) * f(c) * L
dove:
R è la percentuale di formazione di stelle adatte nella galassia.
f(p) è la frazione di stelle che hanno pianeti.
n(e) è il numero di questi pianeti che si trovano nell’ecosfera adatta della stella.
f(l) è la frazione di questi pianeti nell’ecosfera sui quali la vita realmente si evolve.
f(i) è la frazione di questi pianeti sui quali si evolve una vita intelligente.
f(c) è la frazione di questi pianeti dove una vita intelligente sviluppa una tecnologia e tenta di comunicare.
L’ultimo fattore, L, è il tempo che dura una civiltà intelligente e comunicante.
Applicando questa equazione alla nostra galassia si otterrebbe una stima ottimistica di 600.000 civiltà evolute nella nostra galassia, una stima moderata di 50 civiltà ed una stima pessimistica di 0,0000001 civiltà, cioè, in pratica, nessuna.
Ma moltiplicando queste stime per il numero delle galassie presenti nel nostro Universo (svariati miliardi), si ottiene:
Numero di civiltà evolute tecnologicamente presenti oggi nel nostro Universo:
Stima ottimistica: 6 milioni di miliardi.
Stima moderata: 500 miliardi.
Stima pessimistica: 1000.
Dunque, forse, oltre a noi, cè molto probabilmente qualcun altro …..
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