Esiste la vita nell’Universo?

Vita nell'Universo

Possibili mondi nel cosmo

Mentre si osserva il cielo notturno, sgombri da altri pensieri, è naturale porsi la seguente domanda: “Siamo soli nell’Universo?”. Grazie alle nuove tecnologie e, soprattutto, ai telescopi spaziali lanciati negli ultimi anni sono stati scoperti più di 4.400 pianeti extrasolari (per una lista dettagliata e continuamente aggiornata degli esopianeti scoperti, clicca qui), e alcuni con caratteristiche molto particolari. Considerando la vastità del cosmo è molto probabile che ne possano esistere milioni, se non miliardi sparsi nell’universo: la possibilità che da qualche altra parte, oltre che sulla Terra, si sia sviluppata la vita è, pertanto, concreta.

Che tipo di vita potrebbe esistere su un mondo diverso dal nostro, per esempio con due o tre soli invece di uno soltanto? Oppure di un mondo la cui atmosfera è completamente diversa da quella terrestre, costituita da elementi chimici a noi non familiari? L’universo è un posto davvero, davvero grande, quindi le possibilità sono quasi infinite.

Molti pianeti extrasolari scoperti sembrano simili alla Terra, cioè percorrono un’orbita stabile attorno a una stella come il Sole e si trovano nella zona abitabile della stella, così chiamata perché all’interno di essa sussistono le condizioni ambientali per il possibile sviluppo della vita e, in particolare, per la presenza di acqua liquida sulla superficie del pianeta.

Anche nel nostro sistema solare esistono mondi caratterizzati dalla presenza di oceani, come Europa ed Encelado, le lune di Giove e Saturno, che li nascondono entrambi sotto i loro gusci ghiacciati.

L’universo è strano e, se la scienza ha imparato una cosa dalla fantascienza, è che la vita extraterrestre potrebbe andare oltre i nostri pensieri più estremi. Ma la vita deve comunque seguire alcune regole di base.

Cercare l’acqua

Una condizione importante per lo sviluppo della vita è la presenza di acqua. Finora, tutta la vita conosciuta richiede acqua. Questa cosa ha senso: infatti, l’acqua aiuta a spostare le cose, trasporta i nutrienti nelle cellule, evita intoppi. Teoricamente, comunque, qualsiasi liquido potrebbe andare bene per svolgere queste funzioni, non soltanto l’acqua.

Vediamo cosa succede nel Sistema solare. La luna di Saturno, Titano, è gelida, con una temperatura superficiale media di –179 °C. L’acqua è solida, congelata, a queste temperature. Ma altri composti, quelli che di solito esistono come gas sulla Terra, sono invece liquidi. Sia il metano che l’etano sono prevalenti su Titano e formano nuvole, pioggia sulla superficie, fluiscono nei fiumi e si riversano nei mari giganti ai poli. La vita potrebbe nascondersi lì.

Ma c’è una differenza. I liquidi presentano due distinte tipologie: polare e non polare. L’acqua è polare, il che significa che la molecola di acqua ha un’estremità positiva e un’estremità negativa. Questo è importante perché l’acqua dissolve solo altre molecole polari, come amminoacidi, proteine ​​o DNA, consentendo alle cellule di utilizzarle in modo efficace. Al contrario, il metano e l’etano sono entrambi non polari, quindi le molecole che si dissolvono bene in acqua non si dissolveranno in metano o etano liquido. Pertanto, le molecole complesse da cui dipende la vita terrestre, come il DNA, non sarebbero utilizzabili da nessuna ipotetica vita su Titano.

Gli scienziati stanno esaminando se queste molecole complesse possano essere sostituite con qualcos’altro, ma non ne hanno trovato nessuna in grado di eseguire i tipi di reazioni chimiche necessarie all’esistenza della vita. Questo non significa che la vita sia impossibile nei laghi di Titano; significa solo che non comprendiamo ancora appieno il sistema chimico potenzialmente complesso di Titano.

La chimica della vita

È probabile che la vita dipenda dalla disponibilità di elementi chimmici costitutivi: gli scienziati non si aspettano che la vita si basi su un elemento estremamente raro, come l’iridio o il platino. Quando cercano la vita nel cosmo, tendono a cercare ciò che è più probabile (e rilevabile). Ciò significa puntare la ricerca su firme chimiche contenenti i 10 elementi più abbondanti nell’universo osservabile: idrogeno, elio, ossigeno, carbonio, neon, ferro, azoto, silicio, magnesio e zolfo.

Ma c’è dell’altro: il silicio è più comune sulla Terra del carbonio, eppure tutta la vita sulla Terra è basata sul carbonio, il che significa che il carbonio forma l’impalcatura su cui costruire altri elementi. Il carbonio garantisce che i processi chimici necessari alla vita possano avvenire più facilmente. Per questo motivo (combinato con una moltitudine di altri), la vita sulla Terra utilizza un sottoinsieme di elementi: carbonio, idrogeno, azoto, ossigeno, fosforo e zolfo, insieme noto anche come CHNOPS.

È del tutto possibile che una vita possa rompere il familiare paradigma CHNOPS. Gli scienziati stanno cercando esempi, ma non ne hanno ancora trovato uno sulla Terra. Quindi, per ora, qualsiasi ricerca di vita extraterrestre è focalizzata sul CHNOPS e governata dalle regole della chimica terrestre.

Dalle nostre parti

Con un intero universo di pianeti da esplorare, può sembrare banale cercare la vita all’interno del nostro sistema solare. Ma, a differenza degli esopianeti, i mondi delle nostre parti sono a portata di mano. L’esopianeta più vicino è a 4,2 anni luce di distanza. Anche il veicolo spaziale più veloce che l’umanità ha lanciato impiegherebbe quasi 20.000 anni per raggiungerlo. In confronto, i veicoli spaziali possono raggiungere Titano ed Europa in meno di 10 anni.

In effetti, la NASA sta attualmente lavorando su due veicoli spaziali per aiutare a valutare l’abitabilità di questi mondi affascinanti. La missione Europa Clipper effettuerà più flybys di Europa e il rotorcraft Dragonfly esplorerà la superficie e il clima di Titano.

Ci sono altri mondi nel nostro sistema solare da esplorare per cercare la vita. L’elenco finora include Encelado, Cerere, Ganimede, Callisto, Dione, Tritone e forse anche Plutone.

Unire le competenze

In conclusione, per rispondere a una domanda così complessa come “C’è vita nell’Universo?” occorre mettere insieme competenze appartenenti a diverse discipline. Gli astronomi hanno infatti gli strumenti adatti per guardare lontano, ma sono i chimici che possono capire se quello che viene osservato possa essere di natura organica o meno. È così che nasce un campo di studio di frontiera del nuovo millennio: l’astrobiologia. Occorrono laboratori che simulino condizioni molto diverse da quelle che abbiamo sul nostro pianeta per capire se la vita, intesa come noi la conosciamo, possa svilupparsi in ambienti extraterrestri.

Nel video che segue una chimica e un astrofisico cercano di spiegare che vita cerchiamo nell’Universo.

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