Encelado: cronache di ghiaccio e maree

Un’illustrazione di Cassini in picchiata sui geyser di Encelado. credit: NASA/JPL

Cassini terminerà la sua missione ventennale a settembre. E vuole proprio andarsene in bellezza. In una conferenza stampa ieri, la NASA ha annunciato che la sonda, sorvolando Encelado (una luna di Saturno) nel 2015, ha trovato indizi che l’oceano di questa luna ghiacciata abbia quasi tutti gli ingredienti che pensiamo servano per la vita.

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Perché non abbiamo ancora incontrato gli alieni

L’universo è enorme, inimmaginabilmente enorme. A meno di coincidenze pazzesche, dovrebbe essere anche discretamente abitato. Ma allora com’è che non abbiamo incontrato nessuno?

Questo si chiama “paradosso di Fermi” (sì quel Fermi). Non ha una soluzione scientifica, dato che non abbiamo idea di come si evolvano altre civiltà—o addirittura se e come ci sia vita fuori dalla Terra. Ma è comunque divertente da esplorare.

La spiegazione più semplice (e meno divertente) è che siamo davvero soli: la vita si è sviluppata solo sulla Terra, nell’universo non c’è nessuno da trovare. Sebbene non sappiamo esattamente quanto probabile sia la nascita della vita, uno studio recente ha mostrato che è fenomenalmente improbabile che questa sia davvero la soluzione al problema.

Quello studio, però, non considerava il fattore tempo. L’universo esiste da parecchio più tempo della vita sulla Terra. Molte favolose civiltà in tantissimi altri pianeti potrebbero essersi sviluppate ed estinte secoli prima che anche le prime piante colonizzassero la Terra.

Una sintesi estrema della storia della Terra. La comparsa degli ominidi è la fettina sottile sottile in alto (l’immagine si ingrandisce con un clic). Credit: Woudloper, Bukkia/Wikimedia

Oppure gli extraterrestri sono troppo lontani. Come suggerisce Kurzgesagt, la semplice immensità dell’universo ci impedisce ogni contatto con la maggior parte del cosmo. Se galassie al di fuori del nostro immediato vicinato fossero abitate non ci potremmo incontrare comunque, a meno che qualcuno non costruisca le astronavi di Interstellar.

Il disco caricato sulla sonda Voyager, con suoni e musica dalla Terra. Basta trovare un’altra civiltà a cui piacciono gli LP… Credit: NASA

La mia argomentazione preferita però è un’altra, cioè che sia un problema di comunicazione. La luce ci mette un sacco a coprire distanze stellari, infatti si dice spesso che vediamo le stelle come erano anni o millenni fa, ma vale anche l’inverso. Stiamo provando a comunicare col cosmo da pochissimo: i nostri messaggi (o la risposta) potrebbero non essere ancora arrivati a destinazione. O magari siamo stati bombardati di messaggi in passato, ma eravamo impegnati a dipingere caverne e non ce ne siamo accorti.

C’è poi la possibilità che stiamo comunicando proprio nel modo sbagliato. Chi ha detto che ipotetiche civiltà extraterrestri conoscono i segnali radio? Potrebbero esserci alieni che non sentono la nostra chiamata mentre, come noi, cercano disperatamente qualcuno con cui parlare, trasmettendo segnali in un modo che non conosciamo.

Le spiegazioni possibili sono quasi infinite e, secondo me, il fatto che ne scegliamo una piuttosto che un’altra dice di più su di noi che sulle argomentazioni stesse.Per chi non ha trovato la sua preferita, c’è un altro video di Kurzgesagt sul tema, e anche una divertente canzone.

Foto copertina: Aliens at the edge of America, CC-BY-NC Bill Dickinson, via Flickr. Some rights reserved.

Gli alieni sono più probabili di quello che pensavamo

La Terra è l’unico posto che siamo sicuri abbia ospitato vita intelligente. L’unico in tutto l’universo in cui sia mai successo. Siamo sicuri che sia davvero l’unico? Frank Drake provò a rispondere negli anni 60 con una semplice equazione: un’pprossimazione molto… approssimativa ma mostrava che, molto proabilmente, non siamo soli.

Secondo Adam Frank dell’Università di Rochester (USA): “La questione è sempre stata afflitta dalle grandi incertezze nell’equazione di Drake: quante stelle abbiano pianeti abitabili, quanto spesso la vita si evolva in esseri intelligenti, e quanto a lungo durino queste civiltà.” In uno studio pubblicato su Astrobiology, Frank e il suo collega Woodruff Sullivan hanno dimostrato che alcune di queste incertezze si possono raffinare, altre addirittura aggirare.

I termini dell’Equazione di Drake nella forma originale e come vengono raggruppati nello studio di Frank e Sullivan (cliccando si ingrandisce). Credit: University of Rochester

Grazie al telescopio Kepler, ad esempio, sappiamo quante le stelle abbiano pianeti abitabili, ma ancora non sappiamo quanto a lungo sopravvivano ipotetiche civiltà aliene. Frank e Sullivan hanno aggirato il problema chiedendosi “quanto dovrebbe essere improbabile lo sviluppo di civiltà avanzate perché l’umanità sia davvero l’unica ad essere mai emersa?”

Secondo i loro calcoli, perché l’umanità sia unica nella storia serve che la probabilità di evolvere una civiltà sia meno di uno su 10mila miliardi di miliardi. In pratica è centomila volte più difficile essere soli che fare 6 al Superenalotto. Due volte di fila. C’è anche un comodo calcolatore per sapere quanto probabile è essere soli in una fetta di universo.

“Per la prima volta abbiamo una risposta empirica, ed è sbalorditivo quanto sia probabile che non siamo l’unica civiltà ad essersi sviluppata”, dice Frank.

Non sapendo quanto a lungo siano vissute altre civiltà, però, non sappiamo se sono ancora lì, e anche se lo fossero, potremmo essere troppo lontani per essere contattati.

 

Foto copertina: CC0 augustfinster, via pixabay.com

Con la citizen science tutti aiutiamo la ricerca

Nel 2000 ho fatto parte del più grande progetto di calcolo del mondo, aiutando a cercare segnali di vita intelligente nell’universo. Stavo iniziando il liceo. Tutto quello che ho dovuto fare è stato scaricare il salvaschermo SETI@home.

Scaricando il salvaschermo, mi sono preso un pacchetto di dati, che il mio computer analizzava quando non lo usavo. I dati venivano dal radiotelescopio di Arecibo (Puerto Rico), che scandaglia continuamente il cielo alla ricerca di possibili segnali da civiltà aliene, ma produce dati più velocemente di quanto si possano analizzare. Perciò i ricercatori hanno creato il salvaschermo, ottenendo l’aiuto di migliaia di nuovi computer.

Niente alieni. Ma il progetto continua ancora, con più di 120 mila utenti attivi.

La schermata di SETI@home. Credit: NASA

SETI@home è solo un esempio di citizen science: progetti scientifici che escono dai laboratori e si fanno aiutare dal grande pubblico. Analizzare le montagne di dati di Arecibo, infatti, non richiede competenze specifiche, ma solo tantissime persone e tempo.

Altri problemi, invece, sono troppo complessi anche per i migliori computer.

Ad esempio, sappiamo (in teoria) come si ripiegano le proteine, ma spesso le molecole sono troppo grandi e complicate da simulare esattamente. D’altra parte, però, anche differenze minime nella struttura possono avere grandi effetti sulla loro funzionalità.

Serve una soluzione creativa. Fortunatamente, gli umani ne trovano più dei computer. Per questo l’Università di Washington ha chiesto aiuto al pubblico, e l’ha fatto con lo strumento più coinvolgente possibile: un videogioco.

Sì chiama foldit ed è scaricabile gratuitamente dal sito dell’università. Lo scopo è ripiegare proteine virtuali, che però seguono le stesse regole di quelle reali. Più stabile è la conformazione che si trova più punti si fanno. Nel 2012, i partecipanti hanno trovato in poche settimane un indizio chiave per capire la struttura di un enzima coinvolto nella riproduzione dell’HIV, con cui gli scienziati si scontravano da anni.

Una schermata di Quantum Moves

Più di recente si è parlato di un nuovo gioco: Quantum Moves. Sviluppato in Danimarca, è disponibile per Windows, Mac, iOS e Android. Lo scopo del gioco è trasportare una specie di strano liquido da un punto all’altro sullo schermo. In realtà, stiamo facendo il lavoro di un tipo di computer quantistico, che calcola spostando singoli atomi da un posto ad un altro. Per giocare, però, non serve sapere nulla di meccanica quantistica: basta uno smartphone e pazienza.

Gli scienziati hanno già pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature che i giocatori hanno risolto alcuni dei problemi più efficientemente dei migliori algoritmi, fornendo indicazioni fondamentali per migliorarli.

La citizen science, quindi, crea non solo risultati concreti, ma anche entusiasmo per la ricerca, sui temi più disparati. Per prendervi un posto nella prossima grande scoperta basta una veloce ricerca su google!

 

Foto copertina: CC0 pixabay.com

La fondamentale importanza dei batteri di Marte

L’Agenzia Spaziale Europea sta per lanciare la prima parte della missione ExoMars. L’obiettivo è potenzialmente la scoperta più importante della storia: vita su Marte.

Questa prima tranche di ExoMars porterà il satellite TGO e il modulo Schiaparelli. Quest’ultimo testerà le tecnologie che permetteranno, nella seconda fase (che partirà nel 2018) di portare un rover europeo sul pianeta. TGO, invece, costruirà mappe molto precise di parti della superficie e aiuterà le comunicazioni con i rover della NASA attualmente sulla superficie (e faciliterà le comunicazioni col rover del 2018). In più, cercherà nell’atmosfera tracce di metano ed altri gas rari che potrebbero essere stati prodotti da attività biologiche.

L’obiettivo globale della missione, oltre all’esplorazione del pianeta in vista di missioni umane, è proprio cercare tracce di vita. Sappiamo che su Marte c’è acqua (più o meno), e quindi potrebbe esserci vita.

Sappiamo anche che, se ci fosse, non sarebbero omini verdi, quanto piuttosto batteri o altri microorganismi. Ma pure se trovassimo solo quelli, sarebbe una delle più grandi scoperte di sempre.

Per quel che ne sappiamo, la Terra è l’unico posto dove piccoli aggregati di molecole organiche hanno imparato a replicarsi. In pratica, l’unico posto con la vita. Chiaramente, questo la rende piuttosto speciale.

Ma perché solo qui? Cos’ha di speciale?

Trovando vita su Marte, anche solo tracce di batteri estinti milioni di anni fa, avremmo una risposta: la Terra non è poi così speciale. Vorrebbe dire che i pochi ingredienti che sappiamo essere necessari alla vita sono anche sufficienti.

Insomma, troveremmo una risposta all’origine della vita. Hai detto niente.

 

Foto copertina: Panoramic View From ‘Rocknest’ Position of Curiosity Mars Rover (credit: NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science Systems)

8 grandi notizie del 2015

Cosa è successo nel fantastico mondo di amorefisico nel 2015? Dai confini del Sistema Solare alle profondità subatomiche, ecco le mie 8 notizie preferite di quest’anno (più una), in un post più lungo del solito. Ma in vacanza abbiamo un po’ più di tempo.

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Che aria tira fuori dal Sistema Solare?

Il venti possono rendere abitabili pianeti altrimenti ostili. Dopo molti studi teorici, ora abbiamo la prima vera mappa dell’atmosfera di un pianeta fuori dal sistema solare. Su cui c’è vento. Molto.

HD189733b è poco più grande di Giove, molto caldo, e in circa due giorni orbita intorno alla sua stella.

“La stella è più luminosa al centro che ai bordi”, spiega Tom Louden, astronomo dell’Università di Warwick. “Perciò quando il pianeta le passa davanti, cambia la quantità di luce bloccata da parti diverse dell’atmosfera”.

Come il rumore di un’auto che passa, anche la luce filtrata da HD189733b cambia a seconda che l’aria si stia avvicinando o allontanando da noi. I ricercatori hanno sfruttato questo effetto per mappare i venti, trovando raffiche a oltre 2km al secondo.

Sebbene HD189733b non sia abitabile, spiega un altro autore della ricerca, il metodo si può applicare ad altri pianeti e “permetterà di immaginare il clima su pianeti simili alla Terra”.

Foto: Weather Vane One, CC-BY-SA Ketzirah Lesser & Art Drauglis, via Flickr. Some rights reserved.

Il bar al termine del Sistema Solare

Secondo uno studio, le comete contengono alcool ed altre molecole organiche. Perciò avrebbero un ruolo ancora più importante nell’origine della vita.

Le comete sono blocchi ghiacciati che risalgono alla formazione del Sistema Solare. Normalmente confinate nella lontanissima Nube di Oort, capita che le loro orbite imprevedibili le portino più vicino al Sole. Quando succede, parte del loro ghiaccio diventa vapore, e viene espulso, formando la distintiva chioma.

Analizzando la cometa Lovejoy, transitata a Gennaio, un team internazionale di astronomi ha trovato acqua, ma anche diverse semplici molecole organiche. Perciò le comete—che si pensa abbiano portato l’acqua sulla Terra—potrebbero aver anche portato altri mattoni fondamentali per la vita: semplici zuccheri e perfino alcool etilico.

“Durante il suo picco di attività, la cometa emetteva ogni secondo tanto alcool quanto ce n’è in almeno 500 bottiglie di vino”, ha detto Nicolas Biver dell’Osservatorio di Parigi, principale autore dello studio—e apparentemente incurante degli stereotipi.

Foto: Sun in my glass, CC-BY-NC-ND Racineur, via Flickr. Some rights reserved.

Acqua su Marte! Ogni tanto

Sapevamo già che, in un passato piuttosto lontano, Marte aveva avuto acqua sulla sua superficie, e forse addirittura oceani. Ma ora siamo sicuri che un po’ d’acqua scorre ancora su Marte. Ogni tanto. Più o meno.

Il 28 Settembre la NASA ha dato una grande conferenza stampa, con diretta streaming pubblica, per annunciare di avere le prove di qualcosa che si sospettava da tempo. Scorre acqua su Marte.

Molti ne hanno parlato in diversi già, anche benissimo: da SciShow a diversi articoli sul Post, al sempre ottimo Phil Plait (che aveva previsto quasi perfettamente l’annuncio il giorno prima).

La sonda Mars Reconnaissance Orbiter ha raccolto nel tempo immagini di alcuni pendii dove lunghe strisce scure si allungano e si accorciano col passare delle stagioni.

Siccome assomigliano molto a piccoli rivoli d’acqua, gli scienziati le hanno studiate combinando le eccezionali immagini provenienti dal telescopio HiRISE a bordo della sonda con delle misurazioni spettroscopiche (che misurano varie lunghezze d’onda della luce per determinare la composizione chimica di un materiale).

Il risultato è che queste strisce (chiamate Recurring Slope Lineae, o RSL) hanno tutta l’aria di essere causate dallo scorrere dell’acqua.

Probabilmente più che “acqua” vera e propria, le RSL sono probabilmente qualcosa di molto simile a una fanghiglia. Siccome Marte è molto molto freddo (-63 gradi in media), l’unico modo per l’acqua di rimanere liquida è contenere altissime concentrazioni di sali, che impediscono il congelamento. Il più probabile è il perclorato, che si trova praticamente dappertutto sulla superficie del pianeta, ed è estremamente tossico.

Quindi non illudetevi che queste strisce siano graziosi ruscelletti di montagna. Sembrano molto più piccole valanghe di fango omicida.

E non è affatto chiaro da dove venga l’acqua. Una possibilità è che con l’estate si sciolga parte di uno spesso strato ghiacciato appena sotto la superficie di Marte. Un’altra è che ci siano vere e proprie falde acquifere. Oppure l’acqua viene dall’atmosfera, da cui il perclorato in superficie è capace di assorbirla e fissarla a terra.

Potrà non sembrare molto, ma finora la Terra era l’unico pianeta che conoscevamo con dell’acqua sulla superficie. Questo è un importante passo avanti per capire come funziona l’acqua e il nostro sistema solare.