Forse, nell'intera storia dell'universo, non c'erano altri tipi di alieni intelligenti e tecnicamente avanzati. In un discorso del New York Times la scorsa settimana, lo scienziato Adam Frank ha espressamente scritto: Sì, gli alieni esistono. Ha fatto questa conclusione, poiché ci sono mondi potenzialmente abitabili a noi noti da studi astrofisici nell'universo, la vita intelligente potrebbe anche sorgere lì. Ma ciò che non poteva spiegare era il numero di incognite introdotte nell'equazione dall'abiogenesi, dall'evoluzione, dall'abitabilità a lungo termine e da altri fattori. In effetti, esiste un numero astronomico di possibilità per forme di vita intelligenti e tecnologicamente avanzate, ma a causa delle colossali incertezze potrebbe essere che gli umani siano le uniche creature viventi che solcano il cosmo.noto al nostro universo.
Nel 1961, lo scienziato Frank Drake ha compilato la prima equazione che mostra quante civiltà spaziali esistono nell'universo oggi. Ha basato i suoi calcoli su una serie di proprietà e fattori sconosciuti al fine di effettuare stime basate su di essi e infine capire quante specie aliene tecnicamente avanzate si trovano attualmente nella nostra galassia e nell'universo osservabile. Grazie ai progressi della scienza negli ultimi 55 anni, molti dei fattori che potevamo solo indovinare per supposizione possono ora essere appresi con incredibile precisione.
Per cominciare, la nostra comprensione delle dimensioni e della scala dell'universo si è espansa nel modo più drammatico. Grazie alle osservazioni che utilizzano osservatori spaziali e terrestri, che coprono l'intero spettro delle onde elettromagnetiche, oggi sappiamo quanto è grande l'universo e quante galassie ci sono al suo interno. Abbiamo una migliore comprensione della formazione e del funzionamento delle stelle. Pertanto, guardando nel vasto abisso dello spazio lontano, siamo in grado di calcolare quante stelle ci sono e sono state nell'universo nel corso della storia cosmica dal "big bang". Questa è una quantità colossale: circa 10 alla 24a potenza. E questo ci dice quante possibilità ha avuto l'universo negli ultimi 13,8 miliardi di anni di generare una vita come la nostra.
È così che l'artista ha immaginato l'esopianeta Kepler-452b
Foto: NASA / JPL-Caltech / T. Pyle
In precedenza, ci siamo chiesti quante stelle ci sono pianeti che ruotano intorno a loro, quali pianeti sono allo stato solido, quanti hanno un'atmosfera simile alla nostra e quanti di questi pianeti sono a una tale distanza dalle loro stelle che c'è acqua liquida sulla loro superficie. Per innumerevoli anni, abbiamo potuto solo speculare su questo. Ma grazie agli enormi progressi nello studio degli esopianeti, principalmente con l'aiuto del satellite spaziale Kepler della NASA, abbiamo imparato molto su ciò che è nello spazio. Tra le altre cose, oggi sappiamo quanto segue:
- i pianeti o sistemi planetari ruotano intorno all'80-100% delle stelle in orbita;
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- circa il 20-25% di questi sistemi ha un pianeta in una zona abitabile o in un luogo dove può formarsi acqua liquida sulla sua superficie;
- circa il 10-20% di questi pianeti ha le stesse dimensioni e massa della Terra.
Mettiamo insieme tutto e otteniamo che nell'universo ci sono 10 fino alla 22a potenza dei pianeti simili alla terra, dove ci sono le condizioni necessarie per la vita.
Ma la situazione qui è anche migliore, perché ad eccezione delle prime generazioni delle prime star, quasi tutte sono arricchite con elementi pesanti e ingredienti necessari alla vita. Quando guardiamo lo spazio interstellare, le nuvole di gas molecolari, i centri di galassie lontane, i flussi che emanano da grandi stelle e persino la nostra galassia, troviamo elementi della tavola periodica: carbonio, azoto, ossigeno, silicio, zolfo, fosforo, rame, ferro e così via. Tutte queste sono sostanze necessarie per la vita nella forma che conosciamo. Guardando all'interno dei meteoriti e degli asteroidi nel nostro sistema solare, non troviamo solo questi elementi, ma li troviamo in molecole organiche complesse come lo zucchero, gli anelli di grafite e persino gli amminoacidi. In altre parole, nell'universo non ci sono solo più di 10 fino alla 22a potenza dei pianeti simili alla Terra;ci sono più di 10 pianeti simili alla Terra al 22 ° grado, dove ci sono componenti necessari per la vita!
Ma se mostriamo onestà e coscienziosità scientifica, il nostro ottimismo dovrebbe finire qui. Il fatto è che per l'emergere di una civiltà simile a quella umana devono accadere tre cose importanti.
La prima fase che deve avvenire è l'abiogenesi, quando gli ingredienti “grezzi” associati ai processi organici diventano ciò che riconosciamo come “vita”.
Affinché la multicellularità, la complessità, la differenziazione e ciò che chiamiamo "intelligenza" appaiano, la vita sul pianeta deve esistere e svilupparsi per miliardi di anni.
Così l'artista ha immaginato la galassia più luminosa dell'Universo, circondata dalla polvere
Foto: NRAO / AUI / NSF; Dana Berry / SkyWorks; ALMA (ESO / NAOJ / NRAO)
E infine, una vita così intelligente dovrebbe alla fine diventare una civiltà sviluppata scientificamente che può acquisire la capacità di dichiarare la sua presenza nell'universo, o andare oltre la propria casa e iniziare a esplorare lo spazio esterno, o raggiungere uno stadio sarà in grado di ascoltare altre forme di mente nello spazio. Oppure, nel caso più ottimista, fai tutte e tre le cose.
Quando Carl Sagan presentò il suo libro Space: The Evolution of the Universe, Life, and Civilization nel 1980, sostenne che sarebbe stato prudente dare a ciascuno di questi tre passaggi una probabilità del 10% di successo. Se questa affermazione è vera, allora solo nella galassia della Via Lattea dovrebbero esserci più di 10 milioni di civiltà aliene intelligenti!
Oggi Adam Frank afferma che non è realistico dare a questi tre passaggi una probabilità cumulativa da meno di 10 a meno 22. Su questa base, arriva alla conclusione che da qualche parte nell'universo devono esserci degli alieni. Ma questa di per sé è un'affermazione ridicola che non si basa su nulla. Sì, l'abiogenesi può essere molto diffusa; anche solo sulla Terra, potrebbe apparire molte volte. E anche su Marte, Titano, Europa, Venere, Encelado e altri pianeti solo nel nostro sistema solare. Oppure può essere un processo così raro che anche se creiamo cento cloni della giovane Terra (o mille, o un milione), il nostro mondo potrebbe essere l'unico in cui è nata questa abiogenesi.
E anche se la vita sorgesse, quanto dovrebbe essere fortunata per esistere e prosperare per miliardi di anni? Uno scenario di riscaldamento catastrofico come quello su Venere non è la norma? O uno scenario di raffreddamento catastrofico come su Marte? O la vita nella maggior parte dei casi si avvelena nel processo dell'esistenza, come è quasi accaduto sulla Terra due miliardi di anni fa? E anche se abbiamo una vita che esiste da miliardi di anni, con che frequenza si verificheranno processi come l'esplosione del Cambriano, a seguito dei quali enormi piante, animali e funghi macroscopici multicellulari iniziano a dominare il pianeta? Possono verificarsi abbastanza spesso, quando il 10% di tali esplosioni finisce con successo, o raramente, quando la possibilità di successo per tali esplosioni è una su un milione o addirittura una su un miliardo.
E anche se ciò accadesse, quanto sono rare specie come gli umani che usano strumenti, avanzano tecnologie e lanciano razzi nello spazio? Rettili, uccelli e mammiferi sviluppati, che secondo alcuni standard possono essere considerati ragionevoli, esistono da decine e centinaia di milioni di anni, ma l'uomo moderno è apparso meno di un milione di anni fa. E siamo diventati "tecnicamente avanzati" nella nostra comprensione solo negli ultimi due secoli. C'è una probabilità del 10% che dopo aver superato il passaggio precedente, otteniamo una civiltà di viaggiatori spaziali? O forse tali possibilità sono una su mille, su un milione, su un trilione o anche peggio?
In verità, non lo sappiamo. Sappiamo che l'universo offre alla vita intelligente un numero molto elevato di possibilità di accadimento, nell'ordine da 10 alla 22a potenza. E sappiamo anche che la probabilità di avanzare e svilupparsi in questa vita, diventando una civiltà tecnicamente avanzata che domina lo spazio, è molto piccola. Quello che non sappiamo è il significato di questa probabilità. Quali sono le probabilità: 10 al meno terzo, 10 al meno ventesimo, dieci al meno cinquantesimo? O anche meno? Sappiamo che almeno una volta è sorta la vita (umana), e quindi la probabilità della sua origine non è zero. Ma quale? Per scoprirlo, abbiamo bisogno di dati. Presupposti, ipotesi e dichiarazioni non sostituiranno queste informazioni. Dobbiamo trovarla per saperlo. E nonostante le affermazioni del New York Times, tutto il resto non è altro che cartomanzia sui fondi di caffè.
L'astrofisico e scrittore Ethan Siegel è il creatore e l'autore principale del blog Starts With A Bang.
