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E’ un po’ troppo tempo che si sta parlando di UFO, di alieni, e di altre cose abbastanza simili. Non dico che non sia un argomento anche interessante, da certi punti di vista, ma non vorrei che distrasse troppo da quello che è il vero scopo di questo sito: divulgare la scienza. Agli UFO, alieni, omini verdi, ecc. dedico già i miei raccontini … Per cui abbiamo deciso di concludere questa fase con un articolo che faccia il punto su quello che è l’unico e vero lavoro scientifico che si fa e che si può fare sulla vita extraterrestre: la statistica. E’ inoltre anche il momento più opportuno, in quanto è appena stato lanciato il [1] telescopio Kepler che ci darà una grossa mano per migliorare appunto la statistica. Forse i mass media non hanno ancora capito cosa va a fare veramente quel [1] telescopio nello spazio e ne stanno parlando un po’ troppo. Penso si illudano o vogliano illuderci che scoprirà omini gialli, verdi, rossi e locuste giganti. Niente di tutto questo. Kepler osserverà migliaia e migliaia di stelle cercando di individuare variazioni di luce dovute al [3] transito di pianeti, anche piccoli come la Terra, davanti all’astro. La tecnica è ben conosciuta ed utilizzata anche da terra, ma ha forti limitazioni a causa della nostra atmosfera. Nello spazio è tutto più facile e si apprezzano variazioni di luce impensabili dal suolo e quindi si identificano pianeti sempre più piccoli.

Attenzione, bisogna però essere fortunati: l’orbita del pianeta sconosciuto, prolungata nello spazio, deve più o meno contenere lo strumento, se no addio [3] transito o eclisse. Ragione per cui ben poche stelle tra tutte quelle osservate ci mostreranno pianeti, soprattutto perché non hanno sudditi con la giusta [5] inclinazione orbitale. Dopo si farà un conteggio preciso tenendo conto di questo effetto di selezione e si potrà avere una stima di quanti pianeti di tipo terrestre, nella posizione giusta, ci potremmo aspettare statisticamente. Una missione quindi essenzialmente “statistica” e non a caccia di amici alieni. Quando la TV se ne renderà conto vedrete che non ne parlerà più …

Ma torniamo alle cose serie. Cosa si può fare con la statistica? Molte cose, innanzitutto avere numeri più sicuri per risolvere l’equazione di Drake. Molti forse sapranno già cos’è. Per chi invece la sente per la prima volta, è giusto parlarne più a fondo (e cercare di applicarla per quanto possibile). Essa è in realtà l’unico modo (o uno dei pochissimi) che abbiamo al momento a nostra disposizione per stimare in modo molto approssimato il numero di altre razze aliene presenti nella nostra [6] galassia. Se non usassimo questa formula probabilistica, potremmo solo concludere, sulla base dei dati osservativi, che esiste una e una sola civiltà intelligente: la nostra!

L’equazione di Drake recita così:

Dove: N è il numero di civiltà intelligenti nella nostra [6] galassia, in grado di stabilire contatti reciproci. R è il tasso annuale medio di formazione delle stelle durante tutta la vita della [8] Via Lattea, e che si ottiene dividendo il numero di stelle galattiche per l’età della [6] galassia, fp rappresenta la frazione di stelle con un sistema planetario, ni il numero di pianeti, in ciascun sistema, in condizioni adatte allo sviluppo della vita, fv la frazione di pianeti adatti, in cui la vita si sviluppa effettivamente e si evolve verso forme molto complesse, fi la frazione di questi pianeti su cui si sviluppano forme di vita intelligente, fc la frazione di questi in cui le forme di vita intelligente sviluppano interesse per le comunicazioni interstellari, e infine D la durata media in anni di una civiltà tecnologicamente avanzata.

L’unico parametro su cui abbiamo una buona conoscenza è R, che si aggira intorno a 20 e che si calcola dal numero di stelle esistenti ed il numero di anni di vita della [8] Via Lattea. Per gli altri numeri si va solo avanti ad ipotesi.

fp sta diventando sempre più conosciuto, dato che scopriamo sistemi extrasolari un po’ dappertutto e che aumenteranno con Kepler e con altre missioni analoghe. Tuttavia le [11] stelle doppie che sono almeno il 50% fanno grande fatica a sostenere sistemi planetari per problemi di meccanica celeste e di [12] perturbazioni reciproche. Ma possiamo anche essere ottimisti perché poi altri fattori escluderanno i sistemi doppi o multipli. Assumiamo allora un valore di 0.5 (ossia la metà delle stelle ha un sistema planetario).

ni è più complicato e sarà proprio Kepler ad aiutarci. Fino ad adesso abbiamo scoperto pianeti giganti, spesso gassosi, molto vicini alle stelle centrali. Ciò non vuol dire che non ci siano “Terre”, ma i metodi di misurazione hanno problemi di selezione a favore di oggetti grandi e veloci. La statistica non è quindi esatta. E poi molto dipende dal tipo di stella. Quelle piccole e fredde hanno una zona abitabile molto ristretta e vicina e quindi i pianeti “utili” dovrebbero stringersi vicini ad esse. Ma in questo caso la forza mareale li “bloccherebbe” come la Luna con la Terra e sarebbero destinati a mostrare sempre la stessa faccia all’astro centrale con ovvie conseguenze drammatiche. Le stelle giganti danno più spazio ma vivono molto meno, e via dicendo: ogni stella ha i suoi problemi di “urbanizzazione”. Una stima decorosa per questo parametro potrebbe essere 1 (ossia un pianeta abitabile per ogni stella con sistema planetario).

Il parametro successivo fv è ancora più complicato. Non basta che i pianeti siano nella posizione più acconcia, ma bisogna che la vita si inneschi e poi continui ad evolversi. Noi abbiamo l’esempio di Marte, dove forse la vita è partita, ma che poi è stata costretta a fermarsi per motivi interni ed esterni. Ci vuole acqua, atmosfera costante, tettonica, e molte altre cose. Noi ce l’abbiamo fatta, ma Marte no e nemmeno Venere. Una stima abbastanza sensata potrebbe portare ad un valore di 0.2 (ossia un pianeta su 5 permetterebbe alla vita di evolversi).

Poi abbiamo fi e qui le cose si complicano davvero. Che cosa fa in realtà evolvere la vita fino all’intelligenza? Ci vuole sicuramente del tempo, delle condizioni climatiche abbastanza costanti, poche catastrofi esterne ([13] asteroidi che cadono, supernove che esplodono, ecc.). I pessimisti danno valori estremamente bassi, gli ottimisti dicono che se la vita parte non la ferma più nessuno. Io non saprei. Comunque nel nostro sistema planetario tutti i pianeti che hanno sviluppato la vita sono anche arrivati all’intelligenza. La frazione è 1, la nostra Terra. Questa è ovviamente una stima di parte e troppo facile, ma teniamoci larghi …

Passiamo a fc, ossia quante vite intelligenti arriveranno al punto di sapere e volere contattare altri esseri. Nel nostro caso diremmo nuovamente 1, gli unici che conosciamo lo stanno facendo. Attenzione però. Sulla Terra esistono anche delfini, balene e qualche altro mammifero che probabilmente ha sviluppato un certo grado di intelligenza, ma non pensa minimamente a comunicare con l’esterno. Teniamo poi conto di mondi alieni in sistemi doppi (non li abbiamo esclusi tutti) dove la doppia o tripla stella non permetterebbe di avere mai una notte scura e quindi l’astronomia sarebbe scienza sconosciuta. Ma basterebbe anche una cintura molto densa di [13] asteroidi che vieterebbe i viaggi spaziali o i telescopi orbitali. O una coltre nuvolosa molto più densa e chi più ne ha più ne metta … Non possiamo essere allora troppo ottimisti e diamo a questo parametro il valore di 0.1 (una vita intelligente su dieci può e vuole contattare i suoi simili). Per me è fin troppo possibilista, ma meglio esagerare, almeno per il momento.

Resta adesso l’ultimo parametro D, veramente decisivo. Per quanto tempo una civiltà sarà in grado di dedicarsi alla ricerca di altri compagni cosmici? Se il nostro metro ha un senso, sappiamo benissimo che la guerra è un problema enorme. Una società anche avanzata potrebbe autodistruggersi ciclicamente. Oppure potrebbe pensare solo al guadagno personale ed alle cose materiali e non dedicarsi alla ricerca scientifica. Magari l’[15] epoca adatta potrebbe non essere troppo lunga. Prendiamo il nostro esempio di nuovo. Sono più di cinquant’anni che volenti o nolenti mandiamo segnali nello spazio. Però stiamo subendo una crisi finanziaria e sociale molto severa. Si potrebbe decidere di chiudere tutte le strumentazioni astronomiche per devolvere i fondi verso chi ha fame e sete, o per trovare nuove energie o per quello che volete. Potremmo quindi smettere del tutto (e chissà per quanto tempo) di trasmettere o di aprire le nostre orecchie verso lo Spazio più lontano. A questo punto evitiamo del tutto le frasi tipiche degli ufologi o dei simpatizzanti: nessuno verrebbe mai a trovarci senza prima avere preso dei contatti. Su questo punto sono piuttosto duro ed inflessibile. Indipendentemente dalla facilità di spostamento, nessun essere intelligente sprecherebbe energia per andare alla cieca tra i mondi: Star Trek è grandioso, ma rimane fantascienza, non dimentichiamocelo!

L’ultimo parametro D presuppone poi che sia chi trasmette sia chi ascolta abbia raggiunto almeno un certo livello. Ma, anche qui, attenzione. Una civiltà troppo più evoluta di noi probabilmente ha già esaurito le sue capacità perché gli è esplosa una supernova vicina o la loro stella è arrivata alla fine. D’altra parte ci vuole tempo per evolversi ed il tempo passa anche nell’Universo che ci circonda. D resta quindi un parametro difficile. Sicuramente è maggiore di 50 anni (il periodo che noi abbiamo già trascorso a farci sentire o a sentire), ma quale sarà il limite massimo, comune a due civiltà ( è inutile che entrambe abbiano avuto un milione di anni di alta tecnologia se non l’hanno sfruttata nello stesso tempo; una magari 2 miliardi di anni fa ed un’altra tra un miliardo di anni). Drake decise di usare un valore di 10000 anni. Vogliamo adesso fare il conto finale? Facilissimo …

N = 20 x 0.5 x 1 x 0.2 x 1 x 0.1 x 10000 = 2.000

Ossia ci sarebbero 2000 civiltà nella nostra [6] galassia in grado di stabilire contatti con noi in questo momento. Tante sicuramente … ma quante stelle ci sono nella nostra [8] Via Lattea. Diciamo 200 miliardi? E quanto è grande la [8] Via Lattea? Assumiamo che sia un disco piatto di 80000 anni luce di diametro? Più o meno ci siamo … Allora la superficie della [6] galassia “abitabile” è di circa 5 miliardi di anni luce quadrati. Il che vuol dire che si ha un pianeta con una civiltà “curiosa” ogni 2 milioni di anni luce quadrati, ossia alieni intelligenti ogni 1800 anni luce (se non ho commesso errori di calcolo … ma provate anche voi!). Se volessimo una visita o volessimo farla noi (ricordate che io NON posso credere che si parta senza sapere dove andare) sarebbe una bella distanza! Come direbbe Pierluigi. Qualcuno però potrebbe non avere problemi a superarli. Ma quanti? Non certo tutti. Noi ad esempio non lo siamo. E quanto tempo ci vorrà ancora per noi e per gli altri. Devono e dobbiamo fare in fretta, se no magari passano i 10000 anni di tecnologia avanzata ed il viaggio non vale più la fatica e l’energia richiesta. Si potrebbero fare conti, o meglio stime molto rozze: molte civiltà saranno ancora più indietro di noi, molte come noi e solo pochissime ad altissimo livello. Ma saranno proprio i più vicini a noi ad essere i più avanti? Non credo proprio. Diciamo che siano più o meno a metà strada, ossia a 40000 anni luce. Accidenti se la civiltà dura solo 10000 anni diventa un bel guaio. Io penso che le visite siano da escludere e che sia meglio dedicarsi solo alle “telefonate”.

Divertitevi a mettere i numeri che volete nella formula di Drake, ma che siano sensati però … I più pessimisti troveranno valori di 4 o 5. I più ottimisti di qualche decina di migliaia. E voi? Drake aveva trovato 600. A questo punto lasciatemi parlare del grande Enrico Fermi. Sembra che un giorno a pranzo abbia detto: “ma se esistono tante altre civiltà aliene perché non ne abbiamo ancora incontrata nessuna?”. Questa semplice “battuta” ha dato il via ad una serie lunghissima di dibattiti ed ha addirittura preso il nome di Paradosso di Fermi. Probabilmente il grande fisico italiano non aveva alcuna intenzione di sollevare un vespaio, ma in qualche modo ci riuscì e le teorie pro e contro la vita nello Spazio si è allargata a macchia d’olio. Ne cito solo una: “se ci fosse una civiltà talmente avanti da superare, nei suoi spostamenti, le barriere del tempo e dello spazio, perché non ha allora già colonizzato l’intera [6] galassia”. Se non l’ha fatto è perché non esiste. E via dicendo.

Concludo però citando un’altra equazione che definirei “molto pessimista”, ma altrettanto valida come quella di Drake. Essa è legata all’ipotesi della “terra rara”. E’ in pratica la risposta a Drake della coppia di astrofisici Ward e Bronwlee. Essa calcola di nuovo il numero di civiltà seguendo una formula simile che recita così:

Dove N’ è il numero delle stelle nella [8] Via Lattea. ne è il numero medio dei pianeti presenti nella zona abitabile di una stella. fg la frazione delle stelle totali che si trovano nella zona galattica abitabile. fp la frazione delle stelle totali nella [8] Via Lattea che possiedono pianeti. fpm la frazione dei pianeti che sono rocciosi piuttosto che gassosi. fi la frazione dei pianeti abitabili dove si sviluppano forme di vita semplici come i microorganismi. fc la frazione dei pianeti dove evolvono forme di vita complessa. fl la frazione dell’intervallo totale di esistenza di un pianeta nel quale è presente la vita complessa. fm la frazione dei pianeti abitabili con un grande [23] satellite. fj la frazione dei sistemi planetari dove sono presenti grandi pianeti gioviani. fme la frazione dei pianeti dove sono accadute poche estinzioni.

L’equazione non è mai stata effettivamente applicata dai suoi ideatori, data la scarsa conoscenza di molti parametri, ma è sicuramente molto restrittiva. Notate infatti la presenza di una “Luna” per avere grandi [24] maree oceaniche e quindi “pozze” mareali dove probabilmente si sono sviluppate le prima forme di vita. E poi la distanza di un “Giove” che potrebbe causare in certe condizioni [12] perturbazioni troppo grandi, e via dicendo. Sembra comunque che questa equazione dia valori molto prossimi ad uno. Ossia potremmo essere i soli nella nostra [6] galassia. Comunque provate per credere …

Direi che questi sono da considerare gli unici approcci scientifici sul problema della vita extraterrestre. Viva quindi Kepler che ci aiuterà a conoscere meglio alcuni parametri fondamentale. Di più non si può fare, almeno per il momento. Bisogna avere pazienza e tanta speranza. E come diceva un cantautore italiano: “tutto il resto è noia !!”

Con questo articolo direi che Astronomia.com ha fatto fin troppo e perso troppo tempo sugli alieni e sugli UFO. Torniamo a cose più suggestive ed emozionanti, lasciamo gli omini verdi alla fantascienza (io continuerò ad usarli … ) ed occupiamoci delle vere meraviglie del Cosmo.