Il mese scorso, gli astronomi del team del satellite astronomico Kepler hanno annunciato la scoperta di 1.284 nuovi pianeti. Orbitano tutte attorno a stelle al di fuori del nostro sistema solare. Il numero totale di tali "esopianeti", la cui esistenza è stata confermata grazie al telescopio Kepler e ad altri mezzi di ricerca, supera oggi i tremila.
Questa è una vera rivoluzione nella nostra conoscenza dei pianeti. Circa dieci anni fa, la scoperta di un singolo esopianeta divenne immediatamente una sensazione scientifica. Oggi molto è cambiato. Grazie al miglioramento delle tecniche e delle tecnologie per le osservazioni astronomiche, siamo passati dalla scoperta di pianeti al dettaglio a quella all'ingrosso. Ad esempio, ora sappiamo che ogni stella del cielo in orbita ha almeno un pianeta.
Ma i pianeti sono solo l'inizio della storia. Tutti vogliono sapere se questi mondi sono abitati da alieni. La nostra nuova conoscenza dei pianeti ci aiuta ad avvicinarci alla risposta a questa domanda?
In effetti, sì, anche se un po '. Nel numero di maggio di Astrobiology, insieme all'astronomo Woodruff Sullivan, ho pubblicato un articolo in cui dimostriamo che, sebbene oggi non sappiamo nulla dell'esistenza di civiltà extraterrestri avanzate nella nostra galassia, abbiamo abbastanza informazioni per concludere che che probabilmente sono esistiti a un certo punto della storia cosmica.
Nella comunità scientifica c'è la cosiddetta equazione di Drake. Questa è una formula utilizzata per determinare il numero di civiltà extraterrestri nella galassia con cui abbiamo la possibilità di entrare in contatto. Nel 1961, l'Accademia Nazionale delle Scienze chiese all'astronomo Frank Drake di tenere una riunione scientifica sulle possibilità di "comunicazione interstellare". Poiché le possibilità di stabilire un contatto con la vita aliena sono determinate dal numero di civiltà extraterrestri avanzate che esistono nella galassia, Drake ha dedotto sette fattori da cui dipende questo numero e li ha inclusi nella sua equazione.
Il primo fattore è il numero di stelle nate all'anno. Il secondo è la proporzione di stelle con pianeti. Poi arriva il numero di pianeti per stella che orbitano in luoghi in cui può formarsi la vita (supponendo che la vita richieda acqua liquida). Il fattore successivo è la proporzione di pianeti in cui la vita ha effettivamente avuto origine. E c'è anche un fattore come la proporzione di pianeti in cui la vita si è sviluppata fino a diventare ragionevole e sono apparse civiltà avanzate (capaci di emettere segnali radio). E l'ultimo fattore è la durata media della vita di una civiltà tecnicamente avanzata.
L'equazione di Drake è completamente diversa dalla formula di Einstein E = mc2. Questa non è una dichiarazione di una legge universale. È un meccanismo per facilitare una discussione organizzata, un modo per capire ciò che dobbiamo sapere per rispondere alla domanda sulle civiltà aliene. Nel 1961 si conosceva solo il primo fattore: il numero di stelle che si formano ogni anno. Siamo rimasti in tale ignoranza fino a tempi recenti.
Questo è il motivo per cui le discussioni sulle civiltà extraterrestri, non importa quanto siano scienziati, sono state a lungo ridotte alle solite espressioni di speranza o pessimismo. Ad esempio, qual è la frazione di pianeti in cui si forma la vita? Gli ottimisti possono inventare modelli biologici molecolari complessi, sostenendo di essere grandi. I pessimisti, d'altra parte, citano i propri dati scientifici, sostenendo che questa proporzione è più vicina a 0. Ma poiché abbiamo un solo esempio di pianeta con la vita (la nostra), è piuttosto difficile capire quale di loro sia giusto.
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Oppure pensiamo alla durata media della vita di una civiltà. Gli esseri umani usano la tecnologia radio solo da circa 100 anni. Quanto durerà la nostra civiltà? Millennio? Centomila? Dieci milioni? Se la durata media della vita di una civiltà è breve, la galassia è molto probabilmente spopolata per la maggior parte del tempo. Ma ancora una volta, possiamo usare solo un esempio e questo ci riporta di nuovo alla battaglia tra pessimisti e ottimisti.
Ma la nostra nuova conoscenza dei pianeti ha rimosso alcune delle incertezze da questo dibattito. Tre dei sette fattori nell'equazione di Drake sono noti oggi. Conosciamo il numero di stelle che nascono ogni anno. Sappiamo che la proporzione di stelle con pianeti è di circa il 100%. E sappiamo anche che il 20-25% di questi pianeti si trova in un luogo in cui la vita può formarsi. Quindi, per la prima volta, possiamo dire qualcosa di definito sulle civiltà extraterrestri, se poniamo le domande giuste.
Nel nostro lavoro più recente, il professor Sullivan e io abbiamo spostato il fulcro dell'equazione di Drake. Invece di chiedere quante civiltà ci sono in questo momento, abbiamo deciso di scoprire qual è la probabilità che la nostra civiltà sia l'unica tecnicamente avanzata che sia mai apparsa. Facendo questa domanda, siamo stati in grado di aggirare il fattore della durata media della vita di una civiltà. Quindi, abbiamo solo tre fattori sconosciuti, che abbiamo ridotto a una probabilità "biotecnica": le possibilità dell'emergere della vita, le possibilità dell'emergere della vita intelligente e le possibilità dello sviluppo tecnico.
Si può presumere che una tale probabilità sia piccola, e quindi le possibilità per l'emergere di un'altra civiltà tecnicamente avanzata sono piccole. Ma i nostri calcoli hanno mostrato che anche se questa probabilità è estremamente bassa, le probabilità che non siamo la prima civiltà tecnicamente avanzata sono piuttosto alte. Nello specifico: se la probabilità che una civiltà emerga su un pianeta abitabile è inferiore a uno su dieci miliardi di trilioni, allora non siamo i primi.
Introduciamo un contesto per comprendere meglio i numeri. Nelle discussioni precedenti sull'equazione di Drake, la probabilità che le civiltà formassero una su dieci miliardi era considerata molto pessimistica. Secondo i nostri calcoli, anche in tali condizioni, un trilione di civiltà sarebbero dovute apparire nell'intera storia dello spazio.
In altre parole, dato ciò che sappiamo oggi sul numero e sulla posizione orbitale dei pianeti nella galassia, il grado di pessimismo necessario per dubitare prima o poi dell'esistenza di una civiltà extraterrestre avanzata è contrario al buon senso.
Un importante passo avanti nella scienza può essere la ricerca di una domanda a cui è possibile rispondere con i dati alla mano. Questo è esattamente quello che abbiamo fatto nel nostro lavoro. E per quanto riguarda la domanda più importante - ci sono altre civiltà oggi - qui dovremo aspettare un po 'finché non appariranno i dati rilevanti. Ma non dobbiamo sottovalutare i successi che abbiamo ottenuto in così poco tempo.
Adam Frank è professore di astrofisica presso l'Università di Rochester, co-fondatore del blog 13.7 Cosmos and Culture e autore di About Time: Cosmology and Culture at the Twilight of the Big Bang.
