Gli scienziati NASA vogliono incoraggiare la comunità scientifica a stabilire un nuovo quadro che possa fornire un contesto ai risultati relativi alla ricerca della vita. La proposta è di creare una scala per valutare e combinare le diverse tipologie di prove che potrebbero portare a rispondere alla domanda fondamentale “siamo soli nell’universo”?
In un nuovo articolo pubblicato su Nature, un gruppo di scienziati NASA ha proposto un esempio di scala da utilizzare come punto di partenza per le discussioni sul tema di vita extraterrestre, tra chiunque decida di usarla, sia come scienziati che comunicatori. Questa scala sarà basata su decenni di esperienza fatta nel campo dell’astrobiologia, una disciplina che indaga sulle origini della vita sulla Terra e sulle possibilità di vita al di fuori del nostro pianeta.
La scala contiene sette livelli che riflettono la tortuosa e complicata serie di gradini che potrebbe portare gli scienziati a dichiarare di aver trovato vita oltre la Terra. Come analogia, è stata indicata la scala del Technology Readiness Level, un sistema utilizzato all’interno della NASA per valutare quanto una tecnologia sia in stato avanzato e sia pronta per essere utilizzata. Gli autori dello studio sperano che in futuro gli scienziati potranno osservare nelle future pubblicazioni scientifiche come i nuovi risultati di astrobiologia si possano inserire in tale scala. E anche i giornalisti potrebbero fare riferimento a questa scala per impostare gli articoli sui nuovi risultati scientifici, in modo che i piccoli passi non sembrino passi da gigante.
Sinora il pubblico è sempre stato indotto a pensare che ci siano solo due opzioni: è vita o non è vita. È necessario un sistema migliore per condividere l’entusiasmo delle nuove scoperte e dimostrare come ciascuna di esse porti alla successiva così che il pubblico e gli altri scienziati possano seguire tutto il viaggio.
È emozionante ogni volta che un rover o un orbiter scovano prove che un tempo l’acqua scorreva su Marte. Ogni nuova scoperta ci mostra che il clima passato di Marte era simile a quello della Terra e che il pianeta rosso avrebbe potuto sostenere la vita. Ma questo non significa necessariamente che qualsiasi tipo di vita sia mai vissuta lì, o che qualcosa ci viva ora. Le scoperte di pianeti rocciosi in orbita attorno a stelle oltre il nostro Sole, in particolare quelli che potrebbero ospitare acqua liquida sulla loro superficie, sono altrettanto allettanti, ma non sono prove di per sé della vita oltre la Terra.
Quindi, come si può avere una lettura corretta dei dati che non esca dal loro contesto?
Tutta la scienza è un processo basato sul porre domande, formulare ipotesi, sviluppare nuovi metodi per cercare indizi ed escludere tutte le spiegazioni alternative. Qualsiasi rilevamento individuale potrebbe non essere spiegato in modo esaustivo da un processo biologico e deve essere confermato attraverso successive misurazioni e indagini indipendenti. E a volte, ci sono problemi con gli strumenti stessi. Altre volte, gli esperimenti non rivelano nulla, ma forniscono comunque informazioni preziose su cosa non funziona o dove non bisogna cercare.
L’astrobiologia non è diversa.
Questo campo persegue alcune delle domande più profonde che chiunque potrebbe porsi riguardo alle nostre origini e al posto nell’universo. Man mano che gli scienziati imparano sempre di più su quali tipi di segnali sono associati alla vita in diversi ambienti sulla Terra, possono creare e migliorare le tecnologie necessarie per trovare altrove segnali simili.
La scalata verso la vetta
Al primo gradino della scala, “il livello 1”, gli scienziati segnalerebbero una possibile firma di vita, come una molecola biologicamente rilevante. Un esempio potrebbe essere una futura misurazione di qualche molecola su Marte potenzialmente correlata alla vita. Passando al “livello 2”, gli scienziati avrebbero la certezza che il rilevamento non è stato influenzato dagli strumenti contaminati sulla Terra. Al “livello 3” mostrerebbero come questo segnale biologico si trova in un ambiente analogo a quello terrestre, come un antico lago sulla Terra simile al sito di atterraggio del rover Perseverance, il createre Jezero.
Al centro della scala gli scienziati integrerebbero quelle rilevazioni iniziali con informazioni relative al fatto che l’ambiente possa supportare la vita ed escludere le fonti non biologiche. Per Marte, i campioni eventualmente riportati sulla Terra e analizzati potrebbero aiutare a fornire queste conferme. E poiché diversi team sulla Terra avrebbero l’opportunità di cercare in modo indipendente gli indizi della vita nei campioni di Marte utilizzando una varietà di strumenti, la combinazione delle loro prove potrebbe raggiungere il “livello 6”, il secondo gradino più alto della scala. Ma in questo esempio, per raggiungere il livello 7, lo standard in base al quale gli scienziati sarebbero sicuri di aver rilevato la vita su Marte, potrebbe essere necessaria una missione aggiuntiva in una zona diversa del pianeta.
Questa scala si applicherebbe anche alle scoperte al di fuori del sistema solare. Si ritiene che gli esopianeti, i pianeti al di fuori del nostro sistema solare, superino in numero i 300 miliardi di stelle della Via Lattea. Ma i pianeti piccoli e rocciosi sono più difficili da studiare a distanza rispetto ai giganti gassosi. Le missioni e le tecnologie future dovranno analizzare le atmosfere dei pianeti delle dimensioni della Terra, con temperature simili alla Terra e che ricevono quantità adeguate di luce stellare per la vita così come oggi la conosciamo. Il James Webb Space Telescope, che verrà lanciato entro la fine dell’anno, è il prossimo grande passo in questo settore. Ma probabilmente servirà un telescopio ancora più sensibile per rilevare la combinazione di molecole che possano indicare la presenza di vita.
Rilevare l’ossigeno nell’atmosfera di un esopianeta, un pianeta al di fuori del nostro sistema solare, sarebbe un passo significativo in questo processo. Associamo l’ossigeno alla vita perché è prodotto dalle piante e noi lo respiriamo, ma ci sono anche processi geologici che generano ossigeno, quindi non è di per sé una prova della vita. Per salire in cima alla scala come prova di possibile vita su un esopianeta, un team di missione dovrebbe dimostrare che il segnale dell’ossigeno non è stato contaminato dalla luce riflessa dalla Terra e dovrebbe studiare la chimica dell’atmosfera dell’esopianeta per escludere la spiegazione geologica. Ulteriori prove di un ambiente che supporta la vita, come la presenza di un oceano, rafforzerebbero l’ipotesi che questo ipotetico pianeta la possa contenere.
Gli scienziati che studiano gli esopianeti sono ansiosi di trovare sia ossigeno che metano, una combinazione di gas nell’atmosfera terrestre indicativa della vita. Poiché questi gas porterebbero a reazioni che si annullano a vicenda a meno che non siano presenti fonti biologiche di entrambi, trovarli entrambi sarebbe una chiave di volta per un “livello 4”. Per raggiungere il livello 5, gli astronomi avrebbero bisogno di un secondo rilevamento indipendente di qualche accenno di vita, come immagini globali del pianeta con colori che suggeriscono foreste o alghe. Gli scienziati avrebbero bisogno di telescopi aggiuntivi o osservazioni a lungo termine per essere sicuri di aver trovato la vita su un esopianeta.
Gli autori dello studio sottolineano comunque che questa scala non dovrebbe essere vista come una corsa verso l’alto. La scala sottolinea l’importanza delle fondamenta che molte missioni della NASA pongono anche senza rilevare direttamente possibili segnali biologici, come nella missioni di studio di ambienti su altri corpi planetari. Le prossime missioni come Europa Clipper e Dragonfly porteranno informazioni fondamentali su ambienti in cui un giorno potrebbe essere trovata una qualche forma di vita.
Con ogni misurazione apprendiamo di più sui processi planetari sia biologici che non biologici, la ricerca della vita oltre la Terra richiede un’ampia partecipazione da parte della comunità scientifica e molti tipi di osservazioni ed esperimenti.
Solo insieme si potrà essere forti a sufficienza per arrivare a trovare le risposte che cerchiamo.
Riferimenti:
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