Quando Jeremy Drake iniziò la sua carriera alla fine degli anni '80, la questione se fossimo soli nell'universo sembrava ancora al di là del regno della scienza.
"Era come non poter provare o negare l'esistenza di Dio", dice Drake. "Non c'erano dati."
Molto è cambiato da quando Drake, che ora ha 49 anni e un anziano astrofisico presso il Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian, ha iniziato a studiare stelle come studente di dottorato a Oxford.
A metà degli anni '90, telescopi e spettrometri più avanzati rivelarono i primi pianeti in orbita attorno a stelle lontane, una scoperta che, per la prima volta, aprì la possibilità allettante della vita altrove nella galassia. Nel corso degli anni, il numero di pianeti conosciuti è esploso a oltre 1.700. Proprio il mese scorso, la NASA ha annunciato che il suo telescopio spaziale Kepler, lanciato nel 2009, aveva consentito l'identificazione di 715 nuovi pianeti in orbita attorno a 305 stelle, di cui quattro di dimensioni e distanza adeguate dalle loro stelle per sostenere l'acqua liquida, e quindi la vita lo so.
Sebbene sia improbabile che saremo in grado di esaminare questi pianeti da vicino in qualsiasi momento presto, gli scienziati stanno iniziando a fare le ricerche fondamentali che un giorno potrebbero aiutare a determinare quali pianeti appena scoperti hanno le maggiori possibilità di ospitare vita extraterrestre. E gran parte di quel lavoro sta ora accadendo allo Smithsonian.
Nel 2012, Drake, il cui laboratorio si trova su una collina in un angolo tranquillo del campus di Harvard, ha organizzato una conferenza chiamata "La vita nel cosmo" a Washington, DC, riunendo scienziati Smithsoniani di istituzioni disparate come il Museo di storia naturale, l'Aria e Space Museum e Smithsonian Tropical Research Institute a Panama. Mentre a prima vista un astrofisico potrebbe sembrare avere poco in comune con i paleontologi o gli ecologi della foresta pluviale, Drake spera che le collaborazioni interdisciplinari che nascono da questo progetto ci aiuteranno a capire meglio l'origine della vita sulla Terra e come potrebbe svilupparsi altrove in la galassia.
"Questo è il problema scientifico più ampio", afferma. "E nella mia mente, è forse la domanda più importante."
Quali sono le possibilità che ci sia vita là fuori?
La situazione cambia così in fretta. Prima del 1995 non ne avevamo idea: avevamo un solo sistema solare conosciuto. [Nel 1961] l'equazione di Drake - naturalmente Drake diverso - disse, in sostanza, che determinare la probabilità del numero di pianeti nella galassia è pura congettura. Intorno al 1980, abbiamo iniziato a vedere queste cose chiamate "dischi polverosi" attorno a stelle simili al sole, e missioni più grandi e migliori le hanno viste in numero maggiore. Questo ci porta all'era del rilevamento del pianeta, a partire dalla metà degli anni '90. Naturalmente, questi primi pianeti erano molto vicini alla loro stella madre, giganti gassosi senza alcuna possibilità di ospitare la vita. E questo perché quelli erano i più facili da rilevare. Ma ora ci rendiamo conto che esiste un'alta probabilità di più pianeti simili alla Terra attorno alle stelle. Potrebbero esserci altri modi per sviluppare la vita che non ha necessariamente bisogno di pianeti, ma certamente il modo più semplice è avere una sorta di ambiente stabile, come un sistema planetario che ha energia proveniente da una stella vicina. Quindi, i pianeti sono una buona scommessa.
Come sei arrivato ad organizzare "La vita nel cosmo"?
Era probabilmente il 2010 e stavo studiando le atmosfere esterne delle stelle, che nel Sole viene definita la corona solare. Esistevano già dati sostanziali sull'esistenza del pianeta e ho iniziato a pensare a quali sarebbero stati gli ambienti di radiazione dei pianeti. Pensavo che potesse essere collegato a ciò che altre persone stavano facendo, come Bob Craddock al Museo dell'Aria e dello Spazio, che ha studiato un problema molto importante nella fisica planetaria: come ha perso Marte la sua atmosfera? Se vuoi avere la vita su un pianeta, non è qualcosa che vuoi che accada.
Sono passati un paio d'anni da quando hai tenuto la conferenza a Washington. Ne sono usciti studi o collaborazioni interessanti?
Sì, ci sono alcuni studi, alcune potenziali collaborazioni che sono ancora in tenera età. Il problema principale nella scienza è sempre il denaro. Ci stiamo candidando per finanziare uno studio di cinque anni su come vengono assemblati i mattoni necessari per l'abitabilità del pianeta. Abbiamo un'altra proposta per esaminare l'evoluzione atmosferica dei pianeti. Avevamo un progetto seed, con la popolazione a Panama [presso lo Smithsonian Tropical Research Institute], che esaminava come la disponibilità di fosforo influenzerà gli ecosistemi. Il fosforo è necessario per la vita, ma in realtà ha una vita molto breve in un pianeta attivo perché viene espulso dal suolo con il tempo normale. Viene riempito nella Terra dall'attività geologica, quindi quanto è importante l'attività geologica per lo sviluppo della vita? Non lo sappiamo davvero. Qualcosa come la tettonica a zolle sulla Terra, è un requisito per la vita altrove?
L'idea è che, alla fine, una volta che avremo una tecnologia migliore per guardare questi pianeti appena scoperti, questa ricerca potrebbe aiutarci a scegliere quali meritano ulteriori studi o quali potrebbero avere la maggiore probabilità di sostenere la vita?
Proprio così. Probabilmente la tettonica a zolle è troppo difficile da prevedere in termini di modellazione di un pianeta a questo punto, ma forse potresti capire grossolanamente quali pianeti dovrebbero avere quella caratteristica. Oppure potresti dire: "Ok, se abbiamo risorse limitate, andiamo con i pianeti che pensiamo abbiano l'atmosfera giusta". Proveresti a trovare quelli interessanti. Quel numero può essere vago, ma certamente non sarà la maggioranza.
In che modo la tua ricerca contribuisce a rispondere a queste domande?
Sto lavorando su dischi protoplanetari e anche su dove si formano le stelle. I pianeti probabilmente si formano relativamente rapidamente nello stesso momento in cui la stella sta finendo la sua formazione. È un problema di astrofisica molto, molto complicato ma molto interessante. Quello che facciamo è usare questo elevato contrasto di raggi X nelle giovani stelle per trovare fondamentalmente i giovani, formando sistemi solari, e quindi cercare i dischi protoplanetari. Questi studi ci danno un'idea di quanti pianeti ci possono essere nella galassia.
Se lo troviamo, come potrebbe essere la vita su altri pianeti?
Ho il sospetto che ciò che accadrà è che troveremo un pianeta con una firma rilevabile dell'ossigeno, e probabilmente questo tradirà bioattività, probabilmente trasudazioni primarie o batteri. Il mio sospetto è che se rileviamo qualcosa - e se il pianeta non è troppo diverso dalla Terra - sembrerà qualcosa con cui abbiamo vagamente familiarità. Solo numericamente, la vita non è andata davvero qui in un modo molto più sofisticato fino a centinaia di milioni di anni fa anziché miliardi, e la cosa più comune qui è i batteri. Ma ancora una volta, non sono un biologo, quindi forse qualcosa che mi sembra uguale sarebbe totalmente diverso da un biologo.
Che dire della vita basata su una chimica totalmente diversa, ad esempio il silicio?
Io non la penso così. È qualcosa che è stato brevemente sollevato qualche tempo fa, ma il mio sospetto è che la vita sia sorta sulla Terra come ha fatto a causa dei fondamenti della biochimica e che quei processi fondamentali sono universali, piuttosto che peculiari per noi. Sappiamo di avere questo ceppo di vita sulla Terra per miliardi di anni e la chimica ha avuto la possibilità di fare altre cose se funzionassero davvero.
Si è parlato molto degli estremofili - la vita qui sulla Terra che esiste nelle prese d'aria geotermiche e in altri ambienti difficili - come possibile modello per la vita su altri pianeti. Pensi che sia una possibilità?
Gli estremofili sono spesso usati come argomento per dire quanto potrebbe essere diversa la vita rispetto a ciò che attualmente abbiamo più familiarità. Personalmente, ho l'argomento opposto. Penso che ciò che accade è quando dai un punto d'appoggio alla vita, quindi ha la capacità di adattarsi ad ambienti più bizzarri. Non penso che ciò ti dica necessariamente che la vita può avere origine in ambienti bizzarri. Il mio sospetto è che devi avere condizioni simili a Goldilocks perché la vita possa andare avanti, ma una volta che hai la possibilità di creare cose che sono molto più esotiche.
Ovviamente tutta questa ricerca è ancora nelle primissime fasi, ma se scopriamo la vita altrove nella galassia, quali sono le possibilità che potremo visitarla?
Per poter visitare un'altra civiltà o per farci visitare noi, ci deve essere una parte della fisica che non è ancora stata compresa. Non puoi farlo, viaggiando alla velocità della luce. Affinché le civiltà viaggino per distanze di tipo galattico, ci deve essere una fisica sconosciuta che permetta che ciò accada. Se ciò accade, ha enormi implicazioni per la nostra mancanza di comprensione della fisica di base. C'è uno degli argomenti contro il fenomeno UFO, al momento: fisicamente, non è proprio possibile.
Anche se non potessimo raggiungere la vita extraterrestre appena scoperta, quale sarebbe l'impatto della scoperta qui sulla Terra?
Penso che avrebbe un impatto enorme - psicologicamente, teologicamente, socialmente. Ma penso che sarebbe la più grande singola scoperta scientifica nella storia, una delle cose più importanti che gli umani hanno fatto. In questo momento abbiamo un approccio alla vita a livello nazionale: un tipo di "nazionalità contro di noi". Penso che se la vita fosse rilevata su altri pianeti, e certamente se si trovassero comunicazioni o segni di civiltà, spero che la prospettiva cambierebbe del tutto. Saremmo diventati più esteriori. Gli umani si sentirebbero meno importanti per se stessi? Forse lo farebbero. Questa è probabilmente una buona cosa.