Scoperte Destinazione Futuro

Destinazione futuro: dove sono tutti quanti?

banner-destinazione_futuroIntervista con l'esobiologa Daniela Billi
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Daniela Billi

Eccoci dunque arrivati al quarto appuntamento con gli esperti per il progetto Destinazione Futuro! Questa volta leggiamo e commentiamo alcune delle risposte pervenute in compagnia di Daniela Billi, professore associato nel Dipartimento di Biologia dell’Università di Roma Tor Vergata, dove insegna astrobiologia – lo studio dell’origine, evoluzione e distribuzione delle forme di vita nell’Universo – e biologia sintetica – una disciplina di recente formazione, a metà strada tra l’ingegneria e la biologia molecolare.

Alla domanda “Siamo soli nell’Universo?” oltre il 77% dei partecipanti ha risposto che no, non lo siamo, anche se mancano ancora le prove scientifiche al riguardo. Ci sono un 20% di incerti e solo il 2% pensa che non esistano altre forme di vita. Cosa pensi di questa convinzione e come credi che si sia evoluta nel corso della storia?
Certo mancano le prove scientifiche dell’esistenza di una forma di vita complessa come la nostra. Escludendo la presenza di una qualche civiltà nel nostro Sistema Solare, rimangono gli altri sistemi planetari… ma dove sono tutti quanti? Il paradosso di Fermi ben riassume la situazione e solamente una civiltà più progredita della nostra potrebbe farci pervenire un messaggio. La costante scoperta di pianeti extrasolari potenzialmente abitabili alimenta la possibilità che in alcuni di questi ci siano delle condizioni favorevoli alla vita e magari anche alla sua evoluzione verso forme sempre più complesse così come è successo sulla Terra.

Abbiamo chiesto ai partecipanti di descrivere l’ultima frontiera dell’umanità. A tal proposito, ValeStefa27 parla dell’Universo profondo e scrive: Certe volte mi capita di pensare “ma non è possibile che l’Universo sia infinito, tutto ha una fine” e cerco di darmi una risposta, ovviamente concludo quasi sempre con il fatto che se avesse una delimitazione dovrebbe comunque esserci qualcosa intorno ad esso. Sono quelle cose che non hanno risposta e più ci pensi e più diventi matto. Come affronta questo interrogativo una ricercatrice come te, che si occupa giornalmente proprio di ricerca all’avanguardia sull’Universo la possibilità che vi esistano altre forme di vita?
Ritengo altamente probabile, quasi inevitabile, che in presenza di condizioni favorevoli quali acqua allo stato liquido, elementi “biogenetici” e una fonte di energia, una qualche forma di vita possa essersi originata oltre la Terra. Nel Sistema Solare, Marte e le due lune ghiacciate Encelado (di Saturno) e Europa (di Giove) sono infatti i target per la ricerca di vita passata, ma magari anche presente in nicchie abitabili sotto la superficie. Però seguendo la storia evolutiva della vita sulla Terra dobbiamo ricordarci che per un paio di miliardi di anni la vita è rimasta limitata a forme molto semplici e microscopiche e che la colonizzazione delle terre emerse è avvenuta solamente 500 milioni di anni fa. Questo ha delle enormi implicazioni per la ricerca di vita sugli esopianeti, perché per poterla osservare una qualche forma di vita deve necessariamente essere superficiale.

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Europa, una delle lune maggiori di Giove, in un’immagine ripresa dalla sonda Galileo negli anni Novanta. Sotto la crosta ghiacciata, questa e altre lune nascondono un oceano potenzialmente abitabile. Crediti: NASA/JPL-Caltech/SETI Institute

Supponendo che una qualche simile forma di vita extraterrestre esista, abbiamo anche proposto un esercizio di immaginazione sul primo contatto con questi alieni: chi fra noi dovrebbe comunicare e cosa dovrebbe dire. Giulia Sorrentino, in un sentimento espresso anche da altri partecipanti, scrive Non bisogna pensare a cosa dire, bisogna essere spontanei e farsi trasportare dal momento e comunicare quello che si sente capendo finalmente di non essere soli. Le fa eco Claudia, che scrive vorrei che dicesse: fratello il viaggio è stato lungo, ma finalmente ti ho trovato e non sono più solo, raccontami la tua storia e io ti racconterò come siamo arrivati fino a qui. La scoperta di non essere soli nell’Universo sarebbe una rivelazione scientifica straordinaria ma ha senza dubbio anche una forte carica emotiva. Cosa ne pensi, anche alla luce di queste risposte?
Penso che sia molto più probabile scoprire evidenze di vita microbica nel nostro Sistema solare, appunto su Marte, Encelado oppure Europa, che entrare in contatto con una qualche forma di vita così evoluta da poter comunicare con noi. Se mai questo dovesse accadere speriamo di non vivere la trama di un qualche film di fantascienza in cui il nostro pianeta rappresenta il pianeta B per qualcun altro.

Tra i campi dell’astrofisica e scienza dello spazio che avranno maggior rilevanza nei prossimi decenni, molti tra i partecipanti hanno citato l’astrobiologia, la ricerca di pianeti extrasolari e di vita extraterrestre, ma anche la botanica spaziale e in generale la biologia – bisogna integrarla nel resto scrive Francy. E poi l’esplorazione del Sistema solare, la ricerca di nuove risorse utilizzabili, lo studio della sopravvivenza degli umani nello spazio e nuovi sistemi di propulsione che ci permettano di viaggiare in tempi molto più brevi. Cosa ne pensi e qual è lo stato dell’arte negli ambiti di ricerca (tra i sopra citati) di cui ti occupi?
L’astrobiologia, che studia l’origine ed evoluzione della vita in senso cosmico, ha beneficiato enormemente della ricerca spaziale che ha permesso la caratterizzazione delle condizioni di abitabilità nel nostro Sistema Solare spingendo la ricerca di vita oltre Marte, verso Europa ed Encelado, fino ai pianeti extrasolari. Ma soprattutto è stato possibile iniziare a testare i limiti di tenacia di organismi estremofili terrestri (capaci di sopravvivere in ambienti particolarmente ostili; ndr), per esempio se esposti all’ambiente spaziale al di fuori della Stazione Spaziale Internazionale. Questi esperimenti hanno dimostrato la capacità di alcuni estremofili, una volta riportati a Terra e reidratati, di riparare i danni accumulati. La tenacia di queste forme di vita deve ora essere testata oltre la bassa orbita terrestre (dove si trova la Stazione Spaziale; ndr), nello spazio profondo, utilizzando piattaforme orbitanti intorno alla Luna oppure sulla superficie lunare. Poiché alcuni di questi estremofili sono capaci di fotosintesi ossigenica (ovvero la fotosintesi clorofilliana, che produce ossigeno in forma molecolare; ndr), è ovvia l’importanza di questi esperimenti anche per trasportare tecnologie terrestri nello spazio a sostegno dell’esplorazione umana dello spazio fino alla colonizzazione di Marte. Di particolare interesse è lo sviluppo di sistemi biorigenerativi che utilizzano non solo gli scarti dell’equipaggio ma anche le risorse disponibili in situ sulla Luna ma anche su Marte.

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L’esperimento di astrobiologia Expose-R2 sulla Stazione Spaziale Internazionale, guidato dall’ESA tra il 2014 e il 2016 per studiare la resistenza di 46 specie di batteri, cianobatteri, licheni, alghe e funghi alle condizioni spaziali. Crediti: Roscosmos

A proposito del trasporto di tecnologie terrestri nello spazio, abbiamo chiesto ai partecipanti se ritengono che abbiamo il diritto etico di terraformare un pianeta: il 43% ha risposto di si, il 32% di no, e il resto sono indecisi. Cosa pensa la comunità scientifica del terraforming? È qualcosa che è già stato seriamente dibattuto, e che opinione ne hai?
L’idea del terraforming è andata molto in voga nel passato in riferimento a Marte con il tentativo di riportarlo alla condizione di abitabilità superficiale. Ora gli sforzi della scienza sono tesi nel realizzare degli avamposti confinati e nel definire le attenuazioni ambientali necessarie per sostenere non solamente la presenza dell’uomo ma anche di tutti i sistemi biologici (per esempio cianobatteri e piante) necessari nei sistemi biorigenerativi.

Tornando ora sulla Terra… tra inquinamento luminoso, urbanizzazione crescente e la presenza sempre più massiccia di mega-costellazioni satellitari, la visione del cielo notturno è sempre più compromessa e meno accessibile. Al proposito, Tomas Menci ci scrive Bisogna far tornare le persone a guardare il cielo, molte passano la loro intera vita senza alzare mai la testa dopo il tramonto, non hanno la minima idea della meraviglia e della ricchezza che c’è sopra di loro e molti fanno eco, in vario modo, a queste considerazioni, richiamandosi alla cultura e alla conoscenza e auspicando una regolamentazione dell’inquinamento luminoso e della corsa allo spazio. Cosa possiamo fare secondo te per salvaguardare questo patrimonio?
L’inquinamento luminoso è purtroppo legato al progresso della nostra civiltà anche se andrebbero limitati gli sprechi, e anche se la presenza di mega-costellazioni satellitari inquina il nostro cielo, essa ci permette di vigilare sul nostro pianeta ed evitare catastrofi. La corsa allo spazio sia pubblica che privata è ormai una realtà che va certo regolamentata ma anche sfruttata a fini scientifici.

Alla maggioranza dei partecipanti che hanno risposto al nostro questionario piacerebbe incontrare un alieno. A te piacerebbe, in realtà?
Se di forma microbica, si…

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Cianobatteri del genere Chroococcidiopsis isolati da campioni rocciosi delle Valli Secche dell’Antartide. Crediti: E. Imre Friedmann

Pensi che scopriremo evidenza di vita extraterrestre nel corso dei prossimi 15-20 anni? Se sì, di che tipo di evidenza potremmo parlare, più realisticamente? Come ti immagini queste forme di vita e su che tipo di pianeta potrebbero vivere?
Penso che la prova di forme di vita presente o passata nel nostro Sistema Solare sia imminente viste le tecnologie messe in atto per cercarla su Marte e prossimamente su Europa ed Encelado. Poiché in fondo cerchiamo molto vicino a noi facendoci guidare dalla conoscenza della vita sulla Terra mi aspetto una biochimica molto simile alla nostra… altro discorso per la vita che potrebbe usare il metano allo stato liquido come solvente, come su Titano (il satellite più grande di Saturno; ndr). Poi, poiché per gli esopianeti siamo costretti a osservare da lontano, potremmo identificare solo una forma di vita superficiale: questa potrebbe usare l’energia stellare e quindi potrebbero esserci dei pianeti diversamente colorati a seconda dei pigmenti utilizzati, probabilmente differenti dalla clorofilla, oppure anche dei pianeti privi di fotosintesi ossigenica e quindi senza ozono nell’atmosfera, ma con qualche altro gas che noi possiamo associare a un metabolismo come il metano.

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I pennacchi che fuoriescono dalla superficie ghiacciata di Encelado, una delle lune di Saturno. Crediti: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

I nostri partecipanti si sono dimostrati molto creativi nell’immaginare gli alieni. C’è chi pensa che queste forme di vita sarebbero molto diverse da quelle terrestri, chi dice molto simili, alcuni pensano che saranno più intelligenti di noi, altri ancora immaginano batteri, spugne, addirittura forme di vita rocciosa. Massimiliano Saporito dice Me le immagino abbastanza simili a noi, se non altro per il fatto che il contatto con la realtà esterna richiede appendici prensili, alta capacità di movimento e di adattabilità. D’altra parte Claudia chiosa La vita ha infinite forme che può assumere a seconda dell’ambiente e delle circostanze in cui si sviluppa, non potrei mai immaginarlo aggiungendo prudentemente ma credo che se non fossero grandi come dinosauri lo apprezzerei. Quali sono le tue considerazioni al riguardo?
La vita sulla Terra ci sorprende per la sua capacità di colonizzare habitat estremi e inospitali per l’uomo, è quindi sbagliato rinchiudere le sue potenzialità entro i limiti di ciò che noi conosciamo. In effetti qui sta il paradosso della ricerca di vita in altri mondi, il nostro essere limitati dalla vita come noi la conosciamo. Per questo sono importanti gli esperimenti che espongono gli estremofili terrestri a condizioni non-terrestri, perché ci permettono di superare i limiti dell’unico esempio di vita a nostra disposizione.

Estremofili Tor Vergata
Campioni di estremofili terrestri rientrati dalla Stazione spaziale internazionale nel 2016, dopo 16 mesi di esposizione allo spazio, nell’ambito degli esperimenti internazionali Boss e Biomex a cui partecipa il Laboratorio di Astrobiologia dell’Università di Roma Tor Vergata. Crediti: Daniela Billi

Questo paradosso di cui ci parli è un bellissimo esempio dei limiti umani che la scienza affronta e cerca di superare. Abbiamo trattato un argomento simile anche nel nostro questionario, parlando delle lezioni che la scienza può – o forse deve – imparare dalla fantascienza. A questo proposito, Odysseos scrive che nella fantascienza il protagonista è sempre l’uomo (o la donna 🙂 o l’alieno). La scienza qualche volta sembra dimenticarlo… Sei d’accordo con questa affermazione? Secondo Frida, poi, la più grande lezione da imparare è Evitare di disturbare gli alieni. Che cosa ne pensi?
Penso che le cose più fantastiche e incredibili che sono state realizzate qualcuno prima di tutto le ha immaginate e poi realizzate e quindi un pizzico di fantascienza è necessario alla scienza.

Da ultimo, potresti raccontarci brevemente un progetto di ricerca recente che guidi o in cui sei coinvolta?
Attualmente con il mio gruppo di ricerca partecipo a due progetti di astrobiologia finanziati dall’Agenzia Spaziale Italiana: “Vita nello Spazio” e BioSigN (BioSignatures and habitable Niches), quest’ultimo selezionato dall’Agenzia Spaziale Europea e da svolgersi al di fuori della Stazione Spaziale Internazionale. In ambedue i progetti utilizziamo cianobatteri isolati da deserti caldi e freddi, considerati gli analoghi terrestri di Marte, come le Valli Secche dell’Antartide e il cuore iper-arido del deserto dell’Atacama in Cile. Nell’ambito del progetto Vita nello Spazio cianobatteri desertici sono esposti a simulazioni condotte in laboratorio delle condizioni marziane, dei sistemi ghiaccio/acqua liquida analoghi a quelli di Europa, e della luce emessa da stelle di classe M (le stelle più fredde e meno massicce, di colore rosso; ndr). Lo scopo è quello di investigare le loro potenzialità adattive, contribuire ad ampliare la nostra conoscenza dei limiti chimico-fisiche della vita e alla identificazione di bioimpronte per la sua ricerca oltre la Terra.

Ringraziando Daniela Billi per aver accolto il nostro invito al dialogo – portandoci in campi di ricerca moderni ed interessantissimi – vogliamo concludere attingendo ancora alle risposte dei partecipanti, con una frase che dà voce a un sentimento espresso anche da molti altri:

Che si arrivi davvero un giorno a scoprire l’esistenza di altri sistemi solari che ospitano vita senziente. Entrare in contatto con i nostri eventuali “vicini di casa” è il pensiero che piu mi entusiasma, nonostante al momento non ci sia evidenza scientifica di ciò.Paola Tegner “Zanna”

Noi ci vediamo giovedì prossimo con un’altra intervista per Destinazione Futuro. Non mancate!

Daniela Billi è Professore Associato nel Dipartimento di Biologia dell’Università di Roma Tor Vergata dove è docente di Astrobiologia e Biologia Sintetica. Le sue attività di ricerca riguardano lo studio delle potenzialità adattative di cianobatteri estremo-tolleranti in condizioni spaziali e planetarie, del loro impiego come “chassis” per la biologia sintetica spaziale e sviluppo di tecnologie a supporto di avamposti umani su Luna e Marte.

Scritto da

Marco Castellani Marco Castellani

Ricercatore presso l'Osservatorio Astronomico di Roma. Si interessa di popolazioni stellari ed è nel team scientifico del satellite GAIA di ESA. Divulgatore e scrittore per passione, gestisce da anni il blog divulgativo GruppoLocale.it e coordina il progetto Altrascienza.it.

Claudia Mignone Claudia Mignone

Astrofisica e comunicatrice scientifica, tecnologa all'Istituto Nazionale di Astrofisica.

Anna Wolter Anna Wolter

Si laurea all’Università degli Studi di Milano. Lavora quindi presso l’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambdrige, MA (USA). Ora è Prima Ricercatrice all’INAF-Osservatorio Astronomico di Brera ove si occupa di astronomia extragalattica multibanda, utilizzando di preferenza dati di alta energia. Studia in particolare nuclei attivi di galassie e sorgenti ultraluminose nella banda X in galassie esterne. Ha fatto parte del Comitato Direttivo della Divisione D (Alte Energie) dell’Unione Astronomica Internazionale (IAU). Dall’inizio di questo secolo dedica una frazione importante del suo tempo all’insegnamento e alle attività divulgative per vari tipi di pubblico. È correlatrice di varie tesi di Laurea presso le Università degli Studi di Milano. Ha tenuto più di 100 conferenze per il pubblico generico e altrettante per le scuole. Responsabile per la Lombardia delle Olimpiadi Italiane di Astronomia. Dal 2010 rappresenta l’Italia nella Rete di Divulgazione Scientifica dell’Osservatorio Europeo Australe (European Southern Observatory, ESO).

Adamantia Paizis Adamantia Paizis

Laureata in Fisica presso l’Università degli Studi di Milano, dopo aver conseguito il Dottorato di Ricerca in Astrofisica a Ginevra, è tornata a Milano presso l’INAF-IASF dove attualmente è ricercatrice. Dedica una frazione importante del suo tempo ad attività divulgative. Nel tempo libero ama leggere e scrivere.

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