Negli ultimi dieci anni, l'umanità ha notevolmente accelerato il ritmo della ricerca di pianeti al di fuori del sistema solare. No, da un lato, questo è certamente fantastico - molte nuove informazioni scientifiche, ma dall'altro - cosa faremo con tutti questi pianeti? Certo, ora non c'è più dubbio che un giorno l'umanità diventerà una specie interplanetaria, ma è ancora necessario essere all'altezza di questi tempi. Allora cosa dobbiamo fare per tutto questo tempo? È davvero solo per aspettare, o dovremmo iniziare a prepararci adesso?
Tali domande che sorgono nell'ambiente scientifico e pseudoscientifico portano a proposte molto interessanti e ambiziose. Tale proposta, ad esempio, è il progetto Project Blue, all'interno del quale si propone di realizzare un telescopio spaziale, il cui unico compito sarà quello di osservare e studiare direttamente eventuali pianeti della costellazione Alpha Centauri, che saranno il primo obiettivo dei voli interstellari. O, per esempio, Breakthrough Starshot è un'iniziativa congiunta del famoso fisico teorico Stephen Hawking e del miliardario russo Yuri Milner, che si pone il compito di inviare una navicella spaziale di dimensioni nanometriche ad Alpha Centauri "a cavallo" su un raggio laser molto potente che può consegnarlo lì in appena 20 anni. Ma forsela più ardita e ambiziosa tra le proposte presentate recentemente è il "Progetto Genesi", che si pone il compito di popolare i pianeti esterni al sistema solare con "semi di vita".
La proposta è stata avanzata dal Dr. Claudius Groß, un fisico teorico presso l'Istituto di Fisica Teorica dell'Università Johann Wolfgang Goethe di Francoforte. Nel 2016, Gros ha pubblicato un articolo che descrive come la vita microbica potrebbe essere stimolata su "esopianeti parzialmente abitati" (cioè pianeti che possono supportare la vita, ma non sono in grado di riprodurla da soli) utilizzando missioni robotiche in cui questi pianeti saranno inviate fabbriche di geni speciali.
L'obiettivo del progetto Genesis è quello di popolare "esopianeti parzialmente abitati" con i semi della vita, avviando così una nuova evoluzione.
Non molto tempo fa, il portale Universe Today ha scritto di uno degli ultimi studi del dottor Gross, in cui proponeva di utilizzare una speciale vela magnetica come sistema di decelerazione per un'astronave interstellare, cosa che sarebbe tornata molto utile allo stesso progetto di Hawking e Milner. Il portale del Futurismo, a sua volta, è riuscito a contattare Gross e chiedergli più in dettaglio su Project Genesis. Di seguito troverai le risposte alle domande più frequenti. Inoltre, tutti possono leggere l'articolo dettagliato di Gross "Developing Ecospheres on Transiently Habitable Planets: The Genesis Project" ("Development of ecospheres on transiently abitets: Project Genesis"), sebbene in inglese.
Qual è l'obiettivo di Project Genesis?
Video promozionale:
Lo spazio è pieno di un'ampia varietà di esopianeti, ognuno con le proprie dimensioni, temperatura e composizione chimica uniche. L'obiettivo di Project Genesis è creare percorsi evolutivi alternativi per la vita terrena sui pianeti, sebbene siano potenzialmente abitati, ma non abbiano una propria vita. Molti scienziati ritengono che la vita più semplice non sia un fenomeno così raro nell'universo. Gli organismi complessi sono molto meno comuni in esso. Non lo sappiamo con certezza, ma al momento è questa opinione ad avere un consenso diffuso.
Nelle giuste condizioni, la vita semplice può svilupparsi molto rapidamente. La difficoltà nasce proprio nel creare organismi complessi. Sulla stessa Terra, questo ha richiesto un'enorme quantità di tempo. La cosiddetta esplosione del Cambriano è avvenuta solo circa 500 milioni di anni fa, cioè quasi 4 miliardi di anni dopo la formazione del pianeta. Se possiamo dare ai pianeti l'opportunità di accelerare il processo di evoluzione, allora forse così facendo creeremo le loro esplosioni Cambriane.
Quali pianeti abitare?
I principali candidati sono "pianeti ossigeno" abitabili situati intorno a stelle di classe spettrale M (nane rosse), lo stesso TRAPPIST-1, per esempio. È probabile che l'atmosfera iniziale ricca di ossigeno di questi pianeti abbia impedito lo sviluppo dell'abiogenesi, cioè l'emergere indipendente della vita.
Gli astronomi oggi sono più spesso alla ricerca di pianeti vicino alle nane rosse. Tuttavia, i pianeti di tali stelle saranno significativamente diversi da quelli che si trovano vicino alle stelle simili al sole. La formazione stellare richiede un certo periodo di tempo per raggiungere le condizioni necessarie per l'inizio di una reazione termonucleare e la produzione di energia. Ad esempio, il nostro Sole ha impiegato circa 10 milioni di anni, che è piuttosto veloce per gli standard cosmici. Tuttavia, per stelle come TRAPPIST-1, questo può richiedere da 100 milioni a 1 miliardo di anni. E solo dopo inizieranno ad abbassare la loro temperatura, diventando più adatti all'aspetto della vita sui pianeti situati accanto a loro.
I pianeti intorno a TRAPPIST-1 erano molto probabilmente (e potrebbero ancora essere) molto caldi, poiché la stella stessa è rimasta calda per molto tempo. La potente radiazione UV durante questo periodo divide tutta l'acqua nella loro atmosfera in ossigeno e idrogeno. Entrambi questi elementi poi fuggono nello spazio. Questo accade più velocemente con l'idrogeno, ma l'ossigeno viene solitamente trattenuto. Tutti gli studi indicano che i pianeti TRAPPIST-1 hanno ossigeno nella loro atmosfera, ma è un prodotto di reazioni chimiche, non fotosintesi (come abbiamo sulla Terra).
Esiste un'alta probabilità che tali pianeti di ossigeno siano completamente sterili (senza vita), poiché l'ossigeno aumenta l'effetto serra. Crediamo che ci possano essere miliardi di pianeti di ossigeno nella nostra galassia. Non c'è vita su di loro, sebbene l'ossigeno sia necessario per la vita complessa. Nella fantascienza, ci vengono spesso mostrati pianeti con le stesse condizioni atmosferiche e la stessa vita. Forse, tra 500 milioni di anni, tali pianeti appariranno anche nella nostra galassia. Potremmo ottenere ciò popolandoli artificialmente.
Illustrazione che mostra come potrebbe apparire il sistema TRAPPIST-1 dal lato del pianeta TRAPPIST-1f (il più grande a destra).
Quali organismi inviare?
La prima ondata consisterebbe in autotrofi unicellulari che sintetizzano sostanze organiche da quelle inorganiche. Questi organismi fotosintetici sono i primi anelli della catena alimentare. Sono i principali produttori di materia organica nella biosfera e forniranno cibo per gli eterotrofi, che dovrebbero essere inviati in una seconda ondata.
E come possono essere inviati ad abitare altri pianeti?
Ciò dipenderà dal livello di tecnologia che abbiamo a nostra disposizione. Se faremo progressi significativi in termini di tecnologia, saremo in grado di utilizzare la cosiddetta fabbrica di geni in miniatura. Questo progetto richiederà generalmente un grande livello di miniaturizzazione. Se riusciamo a padroneggiare il livello richiesto, questa sarà la soluzione perfetta. Invia un intero database di geni, quindi seleziona l'organismo più ottimale per il ripopolamento. Se ciò non è possibile, usa i geni congelati. Ancora una volta, tutto dipende dal livello di tecnologia che hai.
Puoi anche provare a inviare una vita artificiale. La biologia sintetica è un campo nuovo e molto interessante nella scienza, compreso l'uso attivo di metodi per riprogrammare il codice genetico. La fantascienza ci parla di specie con differenti codici genetici. Oggi gli scienziati stanno cercando di ottenere la stessa cosa sulla Terra. L'obiettivo finale dietro tutto questo è ottenere una nuova forma vivente basata su un codice genetico diverso. Per la Terra, un tale progresso sarebbe estremamente pericoloso, ma per un altro pianeta potrebbe essere utile.
E se questi mondi fossero già abitati?
Project Genesis è un progetto sulla vita, non sulla sua distruzione. Pertanto, ovviamente, vorremmo evitare un simile sviluppo di eventi. Le sonde inviate avranno il compito di entrare prima nell'orbita dei pianeti desiderati. Dall'orbita, possiamo già capire con certezza se ci sono forme di vita complesse su un particolare pianeta. Project Genesis è principalmente rivolto a pianeti che sono sempre rimasti disabitati. La Terra è stata abitata per miliardi di anni, ma non siamo sicuri degli esopianeti.
La stella illumina l'atmosfera dell'esopianeta.
Ci sono moltissimi esopianeti. Ognuno ha le proprie dimensioni, temperatura e potenziale di abitabilità. Molti di questi pianeti potrebbero diventare abitabili nel tempo, forse tra un miliardo di anni. Tuttavia, la vita potrebbe semplicemente non avere abbastanza tempo per svilupparsi in forme complesse. Hai una scelta: lasciare tutto così com'è, oppure tentare la fortuna e cercare di far apparire lì una vita complicata.
Alcune persone pensano che tutte le colture batteriche siano molto importanti. Ma non ci sono installazioni speciali sulla Terra per proteggere tutti i batteri. Allo stesso tempo, per qualche motivo iniziamo a preoccuparci della sicurezza planetaria di altri mondi. Quindi diciamo che ogni vita è più importante dell'opportunità di studiarla, giusto? Su Marte, molto probabilmente, anche la vita esisteva contemporaneamente. Ora non c'è, forse ad eccezione di poche specie di batteri. Sono preziosi quanto quelli che si possono trovare sugli esopianeti di nostro interesse. Tuttavia, andremo su Marte, cioè, in effetti, non ci interessa il suo ecosistema planetario e la sua sicurezza, mettendo in pericolo questi batteri. Non ci sono contraddizioni qui per te?
Sono molto ottimista sulla scoperta della vita extraterrestre, ma cosa fare con quei pianeti in cui non troveremo la vita? Il Genesis Project può essere un'alternativa per creare la vita, non per distruggerla.
Ne trarrà beneficio l'umanità?
Sì e no. Sì, poiché i nostri discendenti (o rappresentanti di qualsiasi altra civiltà intelligente e tecnologicamente avanzata che vivrà sulla Terra in quel momento) potranno visitare i pianeti del "Progetto Genesi" tra 10-100 milioni di anni (che è considerato il tempo minimo per la vita seminata su questi pianeti potrebbe adattarsi e svilupparsi completamente). No, poiché in questo caso si parlerà di prospettive temporali così lontane che sarebbe irrazionale parlare di “benefici” adesso.
Lo Starshot Project è un'iniziativa della Breakthrough Foundation, che mira a portare l'umanità nel suo primo volo interstellare.
Quando saremo pronti per un progetto come questo?
L'invio delle sonde Genesis richiederà lo stesso sistema di lancio di energia direzionale della missione Breakthrough Starshot pianificata. Nell'ambito di quest'ultimo, si prevede di inviare una sonda spaziale molto veloce, molto piccola e molto leggera, del peso di 1 grammo, a un altro sistema stellare utilizzando un potente sistema laser diretto. Una tecnologia laser simile può essere utilizzata per inviare qualcosa di più grande, ma di conseguenza la velocità dell'oggetto lanciato sarà inferiore. Relativamente più basso, ovviamente. Pertanto, alla fine, tutto dipenderà da ciò che è più ottimale.
Un articolo che ho scritto di recente su una vela magnetica descriveva una missione di prova che potrebbe dimostrare che un simile viaggio è possibile. In breve, si parla della possibilità di lanciare un oggetto delle dimensioni di un'auto e del peso di una tonnellata nello spazio, nonché di accelerare questo oggetto a una velocità di circa 1000 km / s. Naturalmente, per il volo interstellare relativo alla velocità della luce, questo è molto piccolo, ma per gli standard terrestri è molto veloce. Il fatto è che su tali voli a lunga distanza, sacrificando la velocità e riducendola di circa 100 volte, è possibile utilizzare una massa 10.000 volte superiore. Il lancio della sonda Project Genesis del peso di una tonnellata sarà ancora possibile utilizzando le tecnologie proposte per l'uso nel progetto Breakthrough Starshot.
Inoltre, grazie a questo approccio, risolviamo immediatamente il problema legato alla necessità di costruire una nuova rampa di lancio. In questo caso, saremo in grado di adattare e utilizzare la stessa attrezzatura del progetto Breakthrough Starshot. Non appena viene costruito, non resta che condurre un lancio di prova della vela magnetica e, se tutto funziona, procedere a una nuova fase del progetto. Realisticamente, tutto questo può essere realizzato nei prossimi 50-100 anni.
Questo progetto ha avversari?
Ci sono tre aspetti principali. Il primo è religioso. Gli oppositori religiosi del Progetto Genesi dicono che gli esseri umani non dovrebbero cercare di interpretare Dio. Tuttavia, non capiscono o non vogliono capire che Project Genesis non è un progetto per creare la vita. Questo è un progetto che può fornire alla vita un'opportunità per lo sviluppo futuro. Non sulla Terra, ma da qualche parte nello spazio.
Secondo numerosi studi, Marte può ancora sostenere la vita, il che a sua volta non fa che aumentare l'acceso dibattito sulla "protezione planetaria".
La seconda parte sono i fautori dell'idea di protezione planetaria, che sostengono che non dovremmo interferire con l'ecosistema dei pianeti già formati. Pensa a te stesso, alcune persone che si oppongono al Progetto Genisys citano persino "la prima direttiva della Flotta Stellare" dall'universo immaginario di "Star Trek" come argomento. Comunque sia, Project Genesis supporta pienamente l'idea di proteggere i pianeti che ospitano già forme di vita complesse o pianeti in cui la vita complessa può svilupparsi da sola in futuro. L'obiettivo di Project Genesis è solo quei pianeti in cui le forme di vita complesse non possono apparire e svilupparsi da sole.
Il terzo argomento degli oppositori del progetto è relativo al livello presumibilmente insufficiente del suo potenziale beneficio per l'umanità. Per dirla semplicemente, credono che Project Genesis non sia nel migliore interesse dell'umanità. Se poniamo la domanda in un tale margine, allora, in effetti, i valori prioritari per alcune specie (ad esempio l'umanità), di regola, sono posti al di sopra di ogni altra cosa. Cioè, tutto è buono ciò che è buono per la propria specie. In questo caso, gli enormi costi finanziari di un progetto come Project Genesis non sarebbero davvero a favore della nostra stessa specie e, quindi, da questa posizione, può essere considerato privo di significato.
Nikolay Khizhnyak
