Come ho segnalato qualche giorno fa, il 6 maggio scorso sono stato uno dei relatori del Convegno nazionale del Cicap intitolato “Siamo soli nell'universo? Alla ricerca della vita, fra mito e realtà” presso l’Aula Magna dell’Università dell’Insubria, a Como. Nei giorni scorsi il Cicap ha pubblicato man mano anche gli altri video, interessantissimi, del convegno, per cui raduno tutto qui in un unico post cronologico.

Prologo: diretta streaming Aspettando "Siamo soli nell'Universo?", con Amedeo Balbi, professore associato di astronomia e astrofisica all’Università di Roma “Tor Vergata”, intervistato da Serena Pescuma, medico chirurgo e coordinatrice dei social del CICAP.

 

I “canali” di Schiaparelli ed il mito dei Marziani - Patrizia Caraveo (Astrofisica)

 

Dagli UFO ai complotti spaziali - Paolo Attivissimo (Giornalista scientifico)

 

Il progetto SETI, alla ricerca di vita intelligente - Stefano Covino (INAF Brera)

 

La scoperta degli esopianeti - Monica Rainer (INAF Brera)

 

Le molecole della vita - Giuseppe Galletta (Senior-Unipd)

 

Esistono civiltà tecnologiche aliene? - Amedeo Balbi (Unitorvergata)

 

Viaggi interstellari: solo fantascienza? - Andrea Ferrero (Ingegnere spaziale)

Simulazione di un’immagine di un esopianeta tramite un telescopio a lente gravitazionale (NASA/JPL-Caltech/Slava Turyshev)

Gli esopianeti, ossia i mondi che orbitano intorno alle stelle lontane, sono oggetti incredibilmente difficili da osservare. Non è solo questione di distanze cosmiche inimmaginabili: un esopianeta si perde nel bagliore intensissimo della sua stella. Osservarlo è come tentare di vedere una lucciola mentre abbiamo un fanale d’automobile puntato dritto negli occhi. È così difficile che finora siamo riusciti a fatica a scorgere alcuni di questi esopianeti come vaghi puntini.

Immaginate ora di avere uno strumento che vi consenta di vedere i dettagli di questi esopianeti: non solo le forme dei loro continenti e oceani, se ne hanno, ma anche di scorgere variazioni stagionali o eventuali grandi strutture costruite da entità intelligenti: una città, per esempio. Vedere questi pianeti non più come macchioline indistinte ma come luoghi, che hanno una geografia precisa da esplorare, sarebbe una rivoluzione non solo tecnologica ma anche culturale: ci renderebbe molto chiaro il concetto che la Terra è solo uno di un numero infinito di mondi.

Questo strumento è già realizzabile adesso, con le tecnologie esistenti o con loro affinamenti: si chiama Solar Gravity Lens, e funziona usando una tecnica affascinante. La sua lente primaria, infatti, è una stella intera: specificamente il Sole.

Costruire un telescopio tradizionale con una risoluzione sufficiente a vedere dettagli della superficie di un esopianeta a 100 anni luce dalla Terra è ben al di sopra delle nostre attuali capacità, dato che le inesorabili leggi dell’ottica obbligherebbero a creare uno specchio primario con un diametro di 90 chilometri. Ma possiamo “barare” grazie ad Einstein.

Infatti i campi gravitazionali, per esempio quello prodotto dal nostro Sole, deflettono la luce, come previsto da Einstein nel 1913, dimostrato spettacolarmente durante l’eclissi solare del 29 maggio 1919 e calcolato dal grande fisico in una sua pubblicazione su Science del 1936.

Non è pura teoria: gli astronomi hanno già osservato concretamente questo fenomeno, noto come gravitational lensing o lente gravitazionale, nelle immagini di galassie lontane, il cui aspetto risulta deformato perché la loro luce arriva a noi passando nelle vicinanze di un altro corpo celeste di grande massa (per esempio un’altra galassia relativamente più vicina).

La galassia rossastra al centro distorce la luce proveniente dalla galassia azzurra che le sta “dietro” dal punto di vista della Terra, formando un anello di Einstein. Immagine del telescopio spaziale Hubble, 2011 (ESA/Hubble/NASA).

Questa distorsione può essere sfruttata anche per ingrandire enormemente un oggetto lontanissimo come una galassia ai limiti dell’universo conosciuto (11,7 miliardi di anni luce, grazie ad ALMA) oppure un esopianeta. Secondo gli sviluppatori del progetto SGL, per sfruttare il Sole come “lente d’ingrandimento” occorre piazzare un telescopio da un metro (quindi più piccolo di Hubble) nel “punto focale” del nostro Sole. Un telescopio del genere sarebbe in grado di ottenere immagini di esopianeti situati a 30 parsec (circa 100 anni luce) con una risoluzione di dieci chilometri. Le basi concettuali di questo ipertelescopio furono gettate da Von R. Eshleman e approfondite dall’astronomo italiano Claudio Maccone e altri.

C’è un piccolo problema, però. Per un esopianeta a 100 anni luce, il punto focale del Sole, quello che consentirebbe di usare questo globo termonucleare largo 1,4 milioni di chilometri come il più esagerato dei teleobiettivi, si trova a 97 miliardi di chilometri dalla Terra. Sedici volte più lontano di Plutone. La sonda Voyager 1 ci ha messo 40 anni per arrivare a circa un quinto di quella distanza.

Chiaramente nessuno vuole aspettare duecento anni, per cui bisogna trovare un modo un po’ piu rapido di viaggiare nello spazio. Per fortuna esiste, e sfrutta di nuovo il Sole: al posto di motori a propellente chimico si può usare la gravità solare, lanciando il veicolo verso il Sole (con un vettore convenzionale) ma passandogli vicino in modo da riceverne un impulso di accelerazione, e si possono adottare le vele solari. Si tratta di enormi superfici ultrasottili che ricevono la tenuissima spinta della luce solare (sì, la luce esercita una pressione di radiazione misurabile e misurata da circa cent’anni). Questa spinta è costante, per cui un veicolo spaziale dotato di vele solari continuerebbe ad accelerare per tutto il tempo invece di avere solo il breve spunto iniziale dei razzi tradizionali. Il risultato è che una vela solare che trasportasse un telescopio raggiungerebbe la distanza di 97 miliardi di chilometri in circa venticinque anni.

Arrivato alla distanza giusta e nella posizione corretta, il telescopio SGL punterebbe i suoi sensori in direzione del Sole, schermandone però la luce con un coronografo: una barriera fisica circolare posta davanti al telescopio. È lo stesso principio che usiamo quando copriamo una luce intensa con la mano per poter vedere gli oggetti fiochi nelle vicinanze. In teoria si potrebbe usare al posto del Sole qualunque altro corpo celeste dotato di notevole massa ed eliminare il problema del bagliore della corona solare, ma questa soluzione renderebbe impraticabilmente grande la distanza focale da raggiungere.

Questo permetterebbe al telescopio di captare l’immagine di un esopianeta, distorta in un anello di Einstein, piazzandosi in modo da avere il Sole esattamente allineato con quell’esopianeta. In realtà l’anello sarebbe doppio: uno conterrebbe la luce proveniente da una singola area di circa 10 km di diametro dell’esopianeta, mentre l’altro conterrebbe la luce di tutto il resto del mondo alieno. Spostando leggermente il telescopio di circa un chilometro nelle varie direzioni si cambierebbe la zona dell’esopianeta “inquadrata” dal primo anello e quindi si potrebbe fare una lenta scansione di tutta la sua superficie. Osservando queste distorsioni per sei mesi ed elaborando circa un milione di immagini raccolte, sarebbe possibile escludere la luce della corona solare e ottenere un’immagine simile a quella (simulata) mostrata all’inizio di quest’articolo, eliminando persino le eventuali nuvole.

Oltre all’immagine della superficie, questo telescopio farebbe anche spettroscopia dell’esopianeta, consentendo di conoscere la composizione chimica della sua eventuale atmosfera. Se una civiltà aliena lo facesse con noi, puntando un telescopio a lente gravitazionale solare verso la Terra, potrebbe rilevare il repentino aumento della CO₂ atmosferica e di altri inquinanti e dedurne la presenza di attività industriali da parte dei poco lungimiranti abitanti del pianeta.

Costruire un telescopio SGL è insomma una sfida ingegneristica notevolissima e comporta una precisione di navigazione eccezionale (il telescopio va piazzato al centro di un piano che misura 1 km per 1 km, a 90 miliardi di km dalla Terra) e difficoltà di radiocomunicazione senza precedenti, ma non richiede nulla che non sappiamo già.

Una flotta di questi telescopi, piazzati in vari punti e a varie distanze dal Sole, potrebbe osservare tutti i pianeti situati a meno di 100 anni luce dalla Terra (per via della struttura di un telescopio SGL, ne occorre uno dedicato a ogni singolo esopianeta). Nel giro di qualche decennio conosceremmo molto meglio il nostro vicinato e i nostri eventuali vicini.

Strada facendo, inoltre, questa flotta raccoglierebbe anche informazioni sulla natura del nostro sistema solare, analizzando l’eliosfera nella quale si muovono tutti i pianeti e cercando oggetti della Fascia di Kuiper. Permetterebbe inoltre di osservare onde gravitazionali e, grazie alla parallasse, potrebbe misurare la posizione precisa di ogni singola stella della nostra Galassia.

Il progetto attuale propone di usare sonde molto piccole con vele solari di dimensioni realisticamente fattibili (16 pannelli da 1000 metri quadri ciascuno) e di ridurre i costi lanciando queste sonde in ride sharing, ossia come carico aggiuntivo di altre missioni, evitando così il costo di un vettore di lancio dedicato come l’onerosissimo SLS.

Se tutto questo vi sembra troppo fantascientifico, soprattutto in un momento in cui facciamo fatica persino a uscire di casa in sicurezza, considerate che la NASA è interessata a questo concetto abbastanza da finanziarne le ricerche con 2 milioni di dollari dai fondi del programma NIAC (NASA Innovative Advanced Concepts).

E se l’idea di poter vedere i continenti di mondi lontanissimi vi pare irrealizzabile, tenete presente che a molti sembrava impossibile poter ottenere un’immagine di un buco nero. Poi è successo questo, usando un radiotelescopio virtuale grande quanto la Terra.

Credit: Event Horizon Telescope Collaboration.

L’ambizione degli astronomi di costruire strumenti sempre più grandi non conosce limiti. Un telescopio SGL lungo 90 miliardi di chilometri non è certo il limite della loro creatività nel trovare modi nuovi di estrarre informazioni dall’Universo. Che ne dite, per esempio, di un rivelatore di onde gravitazionali grande come una galassia? Ma questa è un’altra storia.


Fonti aggiuntive: Planetary Society; Planetary Science Vision 2050 Workshop 2017; Direct Multipixel Imaging and Spectroscopy of an Exoplanet with a Solar Gravity Lens Mission; Putting gravity to work: Imaging of exoplanets with the solar gravitational lens. Questo articolo fa parte delle Storie di Scienza: una serie libera e gratuita, resa possibile dalle donazioni dei lettori. Se volete saperne di più, leggete qui. Se volete fare una donazione, potete cliccare sul pulsante qui sotto. Grazie!

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A proposito della "conferenza stampa straordinaria" indetta per domani (22 febbraio) dalla NASA, frenate i vostri entusiasmi, specialmente se siete ufologi: come consueto, i dettagli della conferenza stampa (immagine qui accanto) sono già stati comunicati ai giornalisti accreditati, con richiesta di tenerli riservati fino al 22 febbraio alle 19 ora italiana.

Rispetterò la richiesta di embargo, citando soltanto quanto già annunciato dalla NASA, ma vorrei tranquillizzare gli scalmanati: no, non è stata scoperta la vita su un altro mondo, non stanno per arrivare gli alieni sulla Terra, non sono state scoperte le prove che gli UFO sono visitatori da un’altra dimensione, la sonda Voyager non ha inviato verso Terra messaggi in lingue sconosciute captate negli abissi interstellari ed Elvis Presley non è stato fotografato nudo su Marte.

Per ora posso solo dire che si tratta di una bella notizia astronomico/spaziale e citare la NASA, che parla già pubblicamente di “scoperta al di fuori del nostro sistema solare... riguardante pianeti che orbitano intorno a stelle diverse dal nostro Sole, noti come esopianeti.”

Quindi datevi una calmata, fufologi e complottisti, e cogliete invece l’occasione per scoprire come funziona realmente la diffusione delle notizie nella scienza e capire che tenere segreta una grande scoperta scientifica è praticamente impossibile.

Funziona così: i giornalisti che si occupano di scienza, come il sottoscritto, possono chiedere di ricevere in anteprima le notizie scientifiche. Basta inviare una richiesta apposita a servizi come EurekAlert, dimostrare di scrivere articoli scientifici (nel mio caso, quelli su Le Scienze), firmare un accordo di riservatezza, e il gioco è fatto: arrivano via mail le notizie con qualche giorno d’anticipo rispetto alla divulgazione. Il servizio è gratuito.

Perché si fa così? È una congiura del silenzio? No, è semplicemente una questione di praticità e coordinamento. Chi vuole assistere di persona alla conferenza stampa che copre la notizia deve avere il tempo di prenotare un viaggio in treno o in aereo per raggiungere il luogo della conferenza; chi deve preparare gli articoli deve avere il tempo di scriverli; chi li impagina deve avere il tempo di farlo e deve avere le immagini di accompagnamento; chi stampa e distribuisce giornali e riviste deve avere il tempo di stampare e distribuire.

Non solo: si chiede l’embargo in modo che nessun giornalista “bruci” la notizia e faccia un finto scoop anticipando a tradimento i colleghi. È una scorrettezza che spesso si paga cara: chi non la rispetta rischia di non ricevere più le anteprime e quindi di essere tagliato fuori.

Se vi iscrivete, non aspettatevi notizie sensazionali a getto continuo: quasi tutto quello che ricevo nelle anteprime di stampa è di una noia mortale. L’unica cosa divertente, a volte, è vedere come gli autori cercano di pompare i propri articoli usando titoli con giochi di parole o riferimenti al cinema al limite della disperazione.

Se volete saperne di più, potete leggere questo articolo di Cattivamaestra.it.

In sintesi: qualunque scoperta significativa deve circolare così tanto fra gli addetti ai lavori, puramente per motivi tecnici, che immaginarsi colossali bavagli collettivi di lunga durata è segno che avete visto troppi brutti film di fantascienza. Provate a guardare quelli belli (come Arrival) e a leggere qualche rivista scientifica invece di imbambolarvi davanti ai deliri di qualche Youtubero che non è mai cresciuto.

2017/02/22 21:38

L’embargo è finito e la notizia è ormai di dominio pubblico (leggete la versione dell’ESO in italiano): un gruppo internazionale di astronomi ha trovato un sistema solare, a 40 anni luce dalla Terra, che include ben sette pianeti di dimensioni simili a quelle della Terra. Tre di questi pianeti si trovano nella fascia di abitabilità della stella nana intorno alla quale orbitano, in condizioni che consentirebbero la presenza di acqua liquida e di oceani. Questo non vuol dire che siano abitabili o abitati o che abbiano un clima come quello terrestre: Venere, per esempio, è di tipo terrestre, ma è un inferno con temperature al suolo di 400°C e oltre.

La scoperta è interessante perché è la prima volta che vengono trovati sette esopianeti di tipo terrestre intorno a una medesima stella. La stella, denominata TRAPPIST-1, è molto piccola (l’8% del nostro Sole, poco più grande di Giove) e dalla Terra si vede nella costellazione dell‘Acquario. Le piccole dimensioni della stella consentono ai suoi pianeti di orbitare vicinissimi ad essa (se questi mondi orbitassero intorno al Sole, starebbero tutti ben all'interno dell’orbita di Mercurio, il pianeta più vicino al Sole).

Va chiarito che non abbiamo immagini di questi mondi: per ora sappiamo solo che esistono perché gli astronomi hanno rilevato il loro passaggio davanti alla loro stella (dal nostro punto di osservazione), che ha ridotto lievemente la luminosità della stella. Tutte le immagini che vedrete in circolazione sono illustrazioni basate su ipotesi. Per conoscere dettagli della superficie e delle atmosfere di questi mondi bisognerà attendere la prossima generazione di telescopi, già in costruzione.

Come dicevo, è una bella scoperta, ma non è nulla di sconvolgente o misterioso.

L'articolo è stato aggiornato dopo la pubblicazione iniziale.

Un gruppo internazionale di astronomi ha scoperto un pianeta grande all'incirca quanto la Terra che orbita intorno ad Alpha Centauri, una delle stelle in assoluto più vicine a noi. Il paper dell'annuncio formale, intitolato An Earth mass planet orbiting Alpha Centauri B, è qui sul sito dell'ESO; alcuni dettagli sono presso Bad Astronomy e Nature. Questo esopianeta è non solo il più vicino fra quelli scoperti finora, ma anche il più piccolo mai scoperto ad orbitare intorno a una stella simile al Sole.

Un pianeta orbitante intorno ad Alpha Centauri è una delle fantasie classiche della fantascienza da Star Trek alla Guida Galattica, e ora è realtà. Non grazie ai poteri di sedicenti sensitivi e contattisti ufologici, finora incapaci di fornire un singolo dato astronomico inedito confermabile scientificamente, ma grazie alla pazienza e allo studio degli astronomi, che hanno osservato la stella per tre anni per estrarre dalle minuscole variazioni della sua posizione le tracce della presenza del pianeta.

A volte può sembrare che la scienza progredisca lentamente, ma teniamo presente che prima del 1995 non avevamo nessuna conferma dell'esistenza di pianeti al di fuori del nostro sistema solare: oggi ne abbiamo trovati già oltre 800, e la prodigiosa tecnica e tecnologia usata per trovare questi mondi continua ad affinarsi, permettendoci di passare dalle scoperte iniziali di pianeti giganti come Giove a quella di questo mondo grande 1,13 volte la Terra. Trovare un pianeta di tipo terrestre che orbita a una distanza di tipo terrestre dalla propria stella e quindi è in grado di ospitare la vita è solo questione di tempo (e di denaro): ora siamo in grado di rilevare pianeti terrestri soltanto quando sono vicinissimi alla propria stella, come nel caso di questa scoperta. Per rilevarli a distanze terrestri servono strumenti ancora più precisi.

Il pianeta di Alpha Centauri è a circa 4,3 anni luce da noi; se fosse abitato da esseri intelligenti, potremmo conversare in un botta e risposta via radio abbastanza agevolmente (anche se fra una nostra domanda e la loro risposta passerebbero più di otto anni). Ma se state pensando che la relativa vicinanza potrebbe permetterci di mandare una sonda spaziale, scordatevelo: con le tecnologie attuali il viaggio richiederebbe circa 28.000 anni. E comunque questo esopianeta è talmente vicino alla propria stella (più di quanto Mercurio sia vicino al Sole) che è probabilmente un inferno roccioso e sterile.

Ma io una controllatina all'ufficio del catasto di Alpha Centauri, per sapere se ci sono piani di demolizione per costruire un'autostrada interstellare dalle nostre parti, la farei lo stesso.