Qualche cenno al Sole
Corso di Astronomia
Daniele Gasparri
Lezione 6, 20/01/2012: La ricerca della vita
Il progetto SETI
- I pianeti extrasolari
-
1
Siamo soli nell’Universo?
Ancora non lo sappiamo
Cosa sappiamo?
Oltre 700 i pianeti scoperti
Oltre 2000 in attesa di conferma
Da recenti studi sembra possano esistere più pianeti che stelle nella sola
Via Lattea
Per quanto le condizioni per l’esistenza di vita possano essere stringenti,
appare assai più probabile che altri pianeti siano abitati piuttosto di essere
gli unici esseri viventi dell’Universo
Come cercare la vita?
NO!
Non esiste alcuna prova che possa confermare, neanche lontanamente, la
presenza di alieni sulla Terra!
Per cercare la vita bisogna guardare tra le stelle, non aspettare l’improbabile
momento in cui essa ci verrà a trovare
Dove e come cercare la vita?
Il cielo è enorme, dove possiamo indirizzare i nostri occhi?
Con cosa osserviamo?
Cosa ci aspettiamo di scoprire?
Quali forme di vita potrebbero esistere?
La ricerca della vita: semplifichiamo
Sebbene siamo coscienti che la vita potrebbe manifestarsi in forme e in
ambienti totalmente diversi rispetto alla Terra, è meglio iniziare la nostra
indagine cercando qualcosa di familiare
Alcuni criteri di ricerca:
1) La vita ha bisogno di acqua liquida
2) La vita (intelligente) ha bisogno di ossigeno
3) La vita, per evolversi, ha bisogno di stelle che vivono a lungo
4) La vita ha bisogno di ambienti stabili per un grande periodo di tempo
5) La vita modifica l’ambiente in cui si sviluppa
La ricerca della vita: cosa ci aspettiamo di
trovare
Non ci aspettiamo di fotografare gli “omini verdi”, piuttosto possiamo
sperare di:
1) Osservare forme di vita primitive su alcuni corpi celesti vicini (Marte,
Europa, Titano
2) Rilevare pianeti extrasolari con atmosfera simile a quella terrestre
3) Captare qualche segnale radio di origine extraterrestre
La ricerca della vita elementare nel sistema
solare
Oltre alla Terra, nel sistema solare
non ci sono forme di vita intelligente
C’è o c’è stata vita elementare
(batteri, organismi unicellulari)
sugli altri corpi del sistema
solare?
La ricerca della vita elementare
La partita è ancora aperta
1) Vita su Marte?
2) Vita sotto i ghiacci di Europa?
3) Vita nelle nubi di Venere?
4) Vita su Titano?
In realtà non sappiamo quali condizioni sono richieste per lo sviluppo di
queste elementari forme di vita, quindi per scoprirla dobbiamo andare sui
luoghi e condurre delle analisi
La ricerca della vita elementare
Marte è il candidato ideale ed il pianeta più studiato.
Alcuni scienziati sostengono di aver trovato batteri fossili in un meteorite
marziano
La ricerca della vita elementare
Gli esperimenti delle sonde
Viking non hanno chiarito la
diatriba
Ma una cosa è sicura: su Marte
scorreva acqua liquida e buona
parte della superficie è
ricoperta di ghiaccio d’acqua
La ricerca della vita al di fuori del sistema solare
Se vogliamo cercare di scoprire vita intelligente o comunque su scala
planetaria e stabile nel tempo, bisogna guardare oltre il sistema solare
Invece di aspettare improbabili incontri, è meglio indirizzare i nostri
strumenti verso le stelle.
In che modo?
Possiamo ascoltare
Possiamo farci sentire
Possiamo osservare
Ascoltare i messaggi di vita intelligente
Assunzione molto forte: se nell’Universo ci sono forme di vita intelligente
è probabile che usano o hanno usato per comunicare le onde
elettromagnetiche
Il progetto SETI: Search for Extra-Terrestrial Intelligence
Il progetto SETI
Ogni onda elettromagnetica si perde
nello spazio, quindi può essere captata
con appositi rilevatori, detti
RADIOTELESCOPI
Possiamo però captare solamente
segnali forti o altamente direzionati
Difficoltà del progetto SETI
Dove cercare?
Cosa cercare? Ovvero, come comunicano gli alieni, se dovessero
esistere?
Il progetto è nato negli anni 70 ed ha utilizzato i più grandi radiotelescopi
terrestri, analizzando milioni di stelle, anche con l’aiuto di tutti noi (progetto
SETI@home
Abbiamo trovato comunicazioni extraterrestri?
Il progetto SETI: Il segnale WOW
Nel 1977 è stato rilevato il primo e finora unico segnale artificiali
extraterrestre.
Gli scienziati erano cos’ emozionati che lo identificarono con l’esclamazione
WOW
Segnali extraterrestri?
Il segnale WOW del 1977 durò 72 secondi, esattamente il tempo di
osservazione massimo della sorgente, quindi non era un segnale di origine
terrestre
Era concentrato in una banda molto stretta nella quale non potevano
avvenire comunicazioni terrestri perché riservata a studi astronomici
Tutte le ipotesi di natura umana vennero scartate
Solo un problema
Non si è mai più ripetuto
Segnali extraterrestri?
Il segnale WOW del 1977 non venne più osservato, quindi non è mai più
stato possibile studiarlo e confermarne la Natura
A tutt’oggi resta l’indizio più importante di una trasmissione extraterrestre
Possiamo farci sentire
Invece di tentare di ascoltare messaggi altrui,
possiamo inviare noi un messaggio tra le stelle.
Così fu fatto nel 1974 ad Arecibo, inviando un
messaggio unico verso l’ammasso stellare di
Ercole
Più curiosità che esperimento: la probabilità che
una trasmissione con un fascio così stretto incontri
pianeti abitati che la possano captare è davvero
bassa.
Qualcuno, però, ha sollevato paranoie: e se
qualcuno in cerca di un altro pianeta ricevesse il
messaggio e ci venisse a far visita?
Possiamo osservare: i pianeti extrasolari
A partire dal 1995 abbiamo cominciato a scoprire pianeti attorno ad altre
stelle.
Se scopriamo pianeti simili alla Terra è probabile che ci sia la vita
Dagli ultimi studi, potrebbero esserci più pianeti che stelle nella Via
Lattea.
Per la legge dei grandi numeri, è probabile che almeno un altro, oltre al
nostro, sia abitato da esseri intelligenti.
Il problema è trovarlo!
Alcuni pianeti particolari
Hot Jupiter
Pianeti estremamente caldi (oltre
1000°C), ruotano attorno alla stella
in 3-5 giorni.
Come è possibile che a quelle
piccole distanze si siano formati
pianeti così grandi?
Qualche pianeta particolare...
HD209458b
Giove caldo, estremamente
vicino alla stella madre
La sua atmosfera, composta
principalmente di idrogeno, sta
lentamente evaporando,
lasciando una scia simile alla
coda di una cometa
Sono stati misurati imponenti venti compresi
tra 5000 e 10000 Km/h
Qualche pianeta particolare...
BD+20 1790b 35 milioni di
anni
83 anni luce dalla Terra,
6 volte la massa di Giove:
pianeta più giovane mai
scoperto.
Come si formano?
Come evolvono?
Quali proprietà?
La scoperta di numerosi pianeti extrasolari ha messo in profonda crisi tutte
le teorie di formazione ed evoluzione dei sistemi planetari prima basate solo
sul nostro sistema solare
Qualche pianeta particolare...
HD189733b
Giove caldo, transitante
sul disco della propria
stella.
Nella sua atmosfera sono
state trovate tracce di
acqua
L’acqua è una delle molecole più abbondanti dell’Universo
Esistono pianeti simili alla Terra?
Caratteristiche dell’attuale popolazione
La grande maggioranza dei pianeti sono
giganti gassosi caldi: Hot Jupiter
Quasi tutti sono pianeti gassosi
Quei pochi pianeti rocciosi sono molto
caldi.
Il nostro sistema solare è unico?
NO!
L’attuale popolazione planetaria è frutto delle tecniche di indagine e
non rispecchia necessariamente quella reale della nostra Galassia....
Dove sono finite le Terre?
Perché è così difficile trovare
pianeti grandi come la Terra?
Volete un’idea?
Un pianeta come la Terra fa
muovere la stella con una velocità
di 10 cm/s
La caduta di luce di un eventuale
transito è quella che produce un
moscerino che si posa su un
lampione stradale
Alla ricerca della vita: cosa e come cercare
Come fareste a cercare vita su un pianeta distante migliaia di miliardi di km
dalla Terra?
Tutto decisamente poco probabile!
Non possiamo andare per tentativi
Alla ricerca della vita: cosa e come cercare
Cerchiamo pianeti simili alla Terra
• Pianeti rocciosi, massa non superiore alle 10 volte quella terrestre
• Stelle stabili e con una lunga vita
• Sistemi non multipli, meglio nella periferia della Galassia
Alla ricerca della vita: cosa e come cercare
Ultimo, ma non per importanza: fascia di abitabilità
Bene, se dovessimo trovare un pianeta che soddisfa tutte le precedenti
caratteristiche, cosa facciamo poi?
La ricerca della vita
I processi biologici lasciano una
traccia evidente nello spettro del
pianeta:
• Presenza di vapore acqueo
• Presenza di ossigeno: prova
inconfondibile della presenza di vita
aerobica
• Presenza di metano: prova della
presenza di vita anerobica.
Per una mera considerazione logica: se esistono moltissimi pianeti di tipo
“hot-jupiter”, cosa impedisce l’esistenza di almeno la stessa quantità di
pianeti Earth-like?
Le impronte della vita sono nello spettro
Tanta bella teoria….ma a che punto siamo?
COROT-7b , 1,7 volte più grande
(in diametro) della Terra, 440 anni
luce dalla Terra, densità simile
alla Terra pianeta roccioso, ma
molto caldo
HD156668b 4 volte la massa
della Terra, Keck telescope,
velocità radiali (super Earths),
molto vicino alla stella
Fuoco, ma possiamo fare di meglio
Daniele Gasparri - - I pianeti extrasolari
Ci avviciniamo…
Gliese 370 b, 35 anni luce
3,6 volte la massa della Terra,
Temperatura media stimata:
25°C
Daniele Gasparri - - I pianeti extrasolari
Un’altra Terra?
Gliese 581g è nel mezzo
della zona abitabile, poco
più grande della Terra.
Temperatura stimata
superiore allo zero.
Abbiamo la pistola fumante?
Troppo bello per essere vero: il pianeta non è stato confermato da altri studi.
Probabilmente non esiste!
Daniele Gasparri - - I pianeti extrasolari
Il primo pianeta in fascia abitabile
Kepler 22e è il primo
pianeta extrasolare simile
alla Terra scoperto nella
fascia abitabile
Finora è il candidato
migliore per poter
ospitare forme di vita
Bisogna solamente capire
se ha una superficie
solida oppure gassosa
Il futuro: prima osservare, poi ascoltare
Una volta individuati pianeti simili alla Terra, possiamo utilizzare le potenti
antenne del SETI per ascoltare o inviare segnali radio e capire se vi sono forme
di vita intelligente
Ci siamo già andati molto vicini:
Daniele Gasparri - - I pianeti extrasolari
Ad un passo dalla storia
Kepler dovrebbe identificare
almeno 60 pianeti simili alla Terra
e potenzialmente abitabili nei
prossimi anni
Con la prossima generazione di
telescopi e spettrografi saremo in
grado di osservare pianeti simili
alla Terra (ESPRESSO)
Si stima che ci siano circa 50
milioni di pianeti abitabili nella Via
Lattea
Siamo ad un punto di svolta nella conoscenza dell’Universo e nella ricerca
di una risposta all’eterna domanda: Siamo soli nell’Universo?
