Gli extraterrestri nel sistema solare

“[…] da che è visto il famoso ordine de gli elementi vano, s’inferisce la raggione di questi corpi sensibili composti che, come tanti animali e mondi, sono nel spacioso campo che è l’aria o cielo o vacuo. Ove son tutti que’ mondi che non meno contegnono animali ed abitatori che questo contener possa, atteso che non hanno minor virtú né altra natura.”

Giordano Bruno, De l’infinito, universo e mondi, Terzo Dialogo

Con queste parole – tratte dal De l’infinito, universo e mondi – Giordano Bruno espone la sua teoria secondo cui l’universo sarebbe costellato di mondi abitati, simili alla Terra.

Anche se avulsa da fondamenti scientifici, l’opera del filosofo italiano testimonia come già a partire dal XVI° secolo fosse ritenuta plausibile l’esistenza di forme di vita aliene.

Nel corso delle ultime decadi, l’esplorazione del sistema solare ha portato alla scoperta di luoghi dove la vita potrebbe esser esistita, o esistere tuttora.

Forse, non è necessario spingere lo sguardo nelle profondità dello spazio per dare risposta alla domanda che tutti noi, almeno una volta nella vita, ci poniamo: siamo soli?

I mattoni della vita

Affinché la vita – per come la conosciamo – possa sbocciare, è necessaria la compresenza di numerosi fattori, tra cui: acqua, energia e materia organica (composti del carbonio).

L’acqua è una sostanza estremamente diffusa sul nostro pianeta, infatti ne ricopre più del 70 % della superficie formando fiumi, laghi e oceani. È un componente fondamentale degli organismi – siano essi batteri, piante o animali – perfino i nostri corpi sono costituiti al 60% di acqua.

Varie proprietà contraddistinguono questo liquido – ad esempio, può esser rinvenuto in tutti e tre gli stati della materia. Inoltre, grazie alla particolare struttura delle sue molecole (due atomi di idrogeno legati ad uno di ossigeno), l’acqua è in grado di dissolvere più composti di qualsiasi altro liquido ed è perciò definito il “solvente universale”.

È proprio in acqua che, secondo numerose teorie, ebbe origine la vita sulla Terra circa 4 miliardi di anni fa. Qui, una serie di reazioni – innescate da una qualche forma di energia, come quella solare o geotermica – avrebbero portato alla creazione di composti del carbonio complessi (come gli amminoacidi) a partire da molecole più semplici, ponendo le basi per lo sviluppo delle prime forme di vita.

Per le ragioni esposte, molti scienziati ritengono che eventuali organismi alieni siano da ricercare laddove le condizioni atmosferiche e di temperatura permettano l’esistenza di acqua allo stato liquido (la cosiddetta “zona abitabile”).

Inizialmente, gli astronomi avevano identificato due pianeti del sistema solare (oltre alla Terra) quali possibili luoghi di nascita della vita: Venere e Marte.

Venere: il gemello della Terra

Come Mercurio, Marte e la Terra, Venere è un pianeta roccioso – costituito principalmente da rocce e metalli – posto a poco più di 100 milioni di km dal Sole (secondo per vicinanza solo a Mercurio). È leggermente più piccolo della Terra (ha un raggio di 6.051 km contro 6.371 km) e possiede una simile massa, perciò la forza gravitazionale di Venere è paragonabile a quella del nostro pianeta. Questa apparente somiglianza gli è valsa l’appellativo di “gemello della Terra”.

Sin dal XVII° secolo, ogni tentativo di osservare la superficie venusiana fu vanificato dalla densa coltre di nubi che cingeva il pianeta, sottraendolo alla vista dei telescopi. Così, si diffuse la convinzione che l’atmosfera di Venere fosse particolarmente umida – simile ad alcune zone tropicali terrestri – e, perciò, ospitasse stravaganti forme di vita aliene.

Verso la fine degli anni ’60, l’Unione Sovietica diede inizio al programma Venera che prevedeva il lancio di sonde spaziali per esplorare l’ambiente venusiano. Il 18 ottobre 1967, la Venera IV riuscì a penetrare la densa atmosfera del pianeta e iniziò a inviare dati alla stazione terrestre: gli scienziati non si trovavano di fronte a un paradiso tropicale, bensì ad un mondo infernale.

Grazie anche a successive missioni, fu possibile rilevare una temperatura superficiale di oltre 460° C (sufficienti a fondere il piombo) e una pressione 95 volte superiore a quella terrestre. L’aria era quasi interamente composta di anidride carbonica, mentre le nubi contenevano principalmente acido solforico – probabilmente a causa di antiche eruzioni vulcaniche.

Le altissime temperature sono causate da un intenso effetto serra, prodotto dalle elevate percentuali di anidride carbonica. Tale composto è trasparente alla radiazione visibile emessa dal sole, che così può raggiungere la superficie, riscaldandola. Quest’ultima, rilascia calore sotto forma di radiazione infrarossa che, tuttavia, viene bloccata dal gas e trattenuta in atmosfera.

Il nostro pianeta possiede simili concentrazioni di anidride carbonica, tuttavia gran parte di essa è disciolta in acqua e precipitata come calcare. È possibile che la maggior vicinanza di Venere al Sole abbia determinato l’evaporazione dell’acqua, le cui molecole – dissociate dalle radiazioni solari – sono state infine disperse nello spazio.

Le avverse condizioni ambientali rendono improbabile l’esistenza di forme di vita, sebbene alcuni scienziati ipotizzino che le nubi possano ospitare dei microrganismi (al riparo dalla superficie incandescente).

Marte: il pianeta rosso

Sito a oltre 200 milioni di km dal Sole, Marte è un pianeta relativamente piccolo (con un raggio di 3390 km) e dalla ridotta forza gravitazionale. Presenta un asse di rotazione inclinato e, perciò, l’anno marziano è scandito dal susseguirsi delle stagioni.

Verso la seconda metà del XIX° secolo, cominciarono a circolare teorie riguardo la possibilità che il pianeta rosso ospitasse forme di vita. Ad esempio, alcuni astronomi (come Emmanuel Liais) ipotizzarono che una fitta vegetazione ricoprisse il suolo marziano. In tal modo, si tentava di fornire una spiegazione per alcuni fenomeni stagionali che interessavano la superficie del pianeta.

Percival Lowell – aristocratico appassionato di astronomia – fu uno dei più ferventi sostenitori di tali teorie; egli infatti riteneva che Marte fosse abitato da una potente civiltà aliena, la quale avrebbe edificato enormi condotti per trasportare l’acqua dai poli verso le aride regioni equatoriali. Questa stravagante ipotesi era nata in seguito alle osservazioni di un astronomo italiano – Giovanni Schiaparelli – che aveva descritto la presenza di strutture lineari sulla superficie marziana.

Sebbene studi successivi dimostrarono che si trattava di semplici illusioni ottiche, l’esistenza di vita su Marte parve ricevere la definitiva conferma nel 1956, grazie ad un articolo pubblicato da William Merz Sinton. L’autore – un astronomo americano – aveva condotto analisi spettroscopiche i cui risultati sembravano dimostrare la presenza di vegetazione.

Il 14 luglio 1965, la Mariner IV – una sonda spaziale inviata dalla NASA – divenne il primo mezzo costruito dall’uomo a raggiungere il pianeta rosso. Tuttavia, le speranze di scoprire organismi su di un altro mondo subirono un duro colpo. Le immagini scattate dalla sonda mostravano un deserto di sabbia, vuoto e inospitale, dalle glaciali temperature (anche inferiori a -100 °C) e l’atmosfera finissima (con una pressione oltre 100 volte inferiore a quella terrestre).

Nel corso degli anni, numerose strutture – come canali e letti fluviali – sono state individuate sulla superficie di Marte. Ciò suggerisce che il suolo marziano sia stato un tempo percorso da acqua allo stato liquido. Secondo gli scienziati, le attuali condizioni del pianeta sono state causate dalla perdita del campo magnetico globale, avvenuta circa 4 miliardi di anni fa. Esposta al vento solare, l’atmosfera è stata strappata via, divenendo talmente rarefatta da provocare l’ebollizione di mari e fiumi e, forse, l’estinzione degli eventuali organismi esistenti.

Nel 2018, la missione Mars Express (ESA) ha rivelato la presenza di un lago posto al di sotto della superficie marziana, che potrebbe ospitare esseri viventi. Nel 2020, l’agenzia spaziale europea e quella russa prevedono di inviare un rover sul suolo di Marte (missione ExoMars) al fine di indagarne le profondità e individuare possibili tracce di vita, passata o presente.

I giganti del sistema solare

Il sistema solare esterno – che si estende oltre l’orbita di Marte – è abitato dai cosiddetti “pianeti giganti”: Giove, Saturno, Urano e Nettuno. Tra questi, Giove presenta le maggiori dimensioni, avendo un raggio pari a quasi 70.000 km e una massa 318 volte superiore a quella terrestre.

Al contrario dei pianeti rocciosi, i giganti gassosi (come Giove e Saturno) sono costituiti prevalentemente da elementi leggeri (idrogeno ed elio) e non possiedono una vera e propria superficie solida. Si ritiene che, al di sotto della coltre di gas, le elevatissime pressioni determinino la formazione di uno strato di idrogeno liquido che, a sua volta, riveste il nucleo roccioso.

Urano e Nettuno – i cosiddetti “giganti ghiacciati” – si distinguono per le minori percentuali di elementi leggeri e la presenza di “ghiaccio” (un composto di acqua, ammoniaca e metano).

È difficile immaginare quali esseri potrebbero popolare simili mondi, così alieni e differenti dal nostro. Se anche i giganti gassosi e ghiacciati ospitassero forme di vita, sarebbero probabilmente molto diverse da quelle che conosciamo. Tuttavia, le numerose lune che orbitano attorno a questi pianeti rappresentano un possibile obiettivo per future missioni volte a individuare organismi extraterrestri.

Europa: un oceano nascosto

Nel 1979, dopo due anni di viaggio attraverso il sistema solare, la sonda Voyager 1 (NASA) raggiunse Giove. Durante questo passaggio ravvicinato, fu possibile scattare numerose foto del gigante gassoso e dei suoi satelliti; uno in particolare attirò l’attenzione degli scienziati: Europa.

La sua superficie ghiacciata – quasi priva di monti o crateri – era percorsa da lunghe fratturazioni. Ciò indusse alcuni ricercatori a ipotizzare che un oceano si estendesse sotto il ghiaccio e ne provocasse periodicamente la rottura. Tuttavia, com’era possibile che su un mondo così gelido – dove le temperature superficiali possono scendere sotto i -200 °C – fosse presente acqua allo stato liquido?

Secondo gli scienziati, Europa viene deformata lungo la sua orbita dall’imponente campo gravitazionale di Giove. L’attrito risultante determina il riscaldamento degli strati interni del satellite, mantenendo così l’acqua a temperature superiori a quella di congelamento. Quando Europa si avvicina al pianeta, la crescente forza di gravità induce l’innalzamento del mare che, esercitando pressione sul ghiaccio sovrastante, ne causa la frattura (generando le caratteristiche bande).

Nei prossimi anni, l’agenzia spaziale americana lancerà la missione Europa Clipper per proseguire l’esplorazione delle lune di Giove. La sonda svolgerà numerosi compiti tra cui l’analisi della composizione chimica degli oceani presenti su Europa. Inoltre, indagherà la superficie del satellite nel tentativo di individuare possibili siti di atterraggio per un lander, il quale effettuerà ricerche a terra.

Le lune di Saturno: acqua e metano

Abbandonato il sistema gioviano, la Voyager 1 proseguì il suo cammino, raggiungendo Saturno nel novembre 1980. Encelado – una delle lune fotografate dalla sonda – presentava una superficie ghiacciata, liscia e con pochi crateri, simile a quella osservata su Europa.

Nel 2005 – durante la missione Cassini-Huygens (NASA, ESA e ASI) – furono scattate immagini ad alta risoluzione del satellite, che rivelarono estese fratturazioni in corrispondenza dell’emisfero meridionale. La superficie di Encelado – come quella di Europa – era soggetta a continui rimodellamenti e rotture indotte da un oceano sottostante, riscaldato dall’azione del campo gravitazionale di Saturno.

Vicino al polo sud, la sonda Cassini scoprì numerosi geyser che eiettavano enormi quantità di acqua nello spazio. L’analisi del liquido rivelò la presenza di composti organici – come etano e formaldeide – forse derivanti da processi biologici. Se quest’ultima ipotesi fosse corretta, ciò dimostrerebbe l’esistenza di vita su Encelado. Inoltre, i dati della sonda indicano che, nelle profondità della luna, si celano sorgenti idrotermali. Queste rappresenterebbero ideali rifugi per eventuali organismi, i quali potrebbero sopravvivere nutrendosi dei fluidi ricchi di sostanze minerali.

Esplorato per la prima volta dalla Pioneer 11 (NASA) nel 1979 e, successivamente, dalle sonde Voyager 1 e 2, Titano è la più grande luna di Saturno (con un raggio di 2.575 km). Per lungo tempo, l’osservazione diretta della sua superficie è stata ostacolata dalla densa atmosfera, principalmente costituita di azoto e minori percentuali di idrocarburi.

In seguito, le analisi compiute dalla sonda Cassini e il lander Huygens – atterrato sul satellite nel 2005 – hanno rivelato un mondo ghiacciato, solcato da laghi e fiumi di metano. Evaporando, questo composto forma spesse nubi per poi ricadere a terra sotto forma di pioggia. Ciò, determina fenomeni erosivi paragonabili a quelli che avvengono sul nostro pianeta.

La possibilità che Titano ospiti forme di vita è oggetto di dibattito. Alcuni scienziati hanno ipotizzato che gli idrocarburi – come metano ed etano – possano fungere da solvente al posto dell’acqua, dando origine a organismi completamente diversi da quelli terrestri.

Future missioni avranno lo scopo di indagare il satellite e verificare se esistono le condizioni per sostenere forme di vita. Tra queste, la Dragonfly (ancora in fase di approvazione) prevede l’atterraggio di un drone che esplorerà vari siti, così da fornire un quadro più completo dell’ambiente di Titano.