10 modi in cui la nostra ricerca di vita aliena si sta evolvendo

Nel 1950, il fisico vincitore del premio Nobel Enrico Fermi chiese ai suoi colleghi a pranzo, "Dove sono tutti?". La sua domanda divenne nota come Paradosso di Fermi. Voleva sapere perché non abbiamo incontrato nessun alieno se ci sono così tanti pianeti abitabili nell'universo.

Ci sono molte teorie sul motivo per cui non abbiamo ancora stabilito un contatto (di cui siamo a conoscenza). Ma forse, abbiamo semplicemente commesso un errore cosmico nei nostri calcoli. Iniziammo assumendo che la vita aliena sarebbe stata come noi. Se questa ipotesi è sbagliata, tutti i nostri calcoli sulla ricerca di una vita aliena non hanno senso. Quindi ora stiamo cambiando quell'ipotesi, allargando il nostro modo di pensare e le nostre strategie per entrare in contatto con la vita aliena che non è come noi.

10Il tramonto di Radio Wave SETI

Credito fotografico: SETI

Da oltre 50 anni, SETI ascolta i segnali radio dallo spazio. Nel 1974, l'astronomo Frank Drake inviò il primo messaggio radiofonico, il "Messaggio di Arecibo", diretto agli alieni nello spazio. Per quanto ne sappiamo, non abbiamo ricevuto risposta. Ascoltando la NASA in questi giorni, penseresti che la ricerca della vita aliena sia la loro priorità. Eppure, Drake si lamenta che la NASA non sta finanziando la ricerca. Infatti, potrebbero smantellare i nostri due più grandi radiotelescopi, il telescopio Arecibo e il Green Bank Telescope. Se ciò accade, SETI verrà effettivamente spento dal lato della radio. La Cina ha svelato un complesso radiotelescopio, sebbene Drake non sia sicuro di poter far funzionare correttamente la tecnologia.

D'altra parte, il SETI ottico, che analizza i flash laser, sta andando forte dal punto di vista dei finanziamenti a causa di regali privati. A differenza dei messaggi di onde radio, i messaggi ottici dipendono dagli alieni che puntano verso i loro raggi stretti proprio verso di noi. "I segnali sono così forti che abbiamo bisogno solo di un piccolo telescopio per riceverli", ha detto Drake. "I telescopi più piccoli possono offrire più tempo di osservazione, e questo è positivo perché dobbiamo cercare molte stelle per avere una possibilità di successo." A Drake piace pensare che se gli alieni sono disposti a bersagliarci, potrebbero essere altruisti.

Non tutti condividono il suo ottimismo. Gli esperti sono impegnati in un dibattito acceso sull'opportunità di inviare messaggi nello spazio esterno. Molti scienziati credono che potremmo mettere a repentaglio la nostra sicurezza contattando gli alieni prima di essere abbastanza avanzati per proteggerci. Secondo John Elliott di SETI, ci sono membri della comunità SETI che stanno già inviando messaggi nonostante la controversia. Per la cronaca, Drake è contrario a inviare attivamente segnali agli extraterrestri, un progetto chiamato SETI attivo. Preferisce semplicemente ascoltare i loro segnali.

9Talking To Aliens 101

John Elliott del Regno Unito SETI Research Network crede che dovremmo andare oltre la ricerca di segnali alieni e invece determinare la differenza tra una lingua straniera e suoni casuali. Studiando più di 60 lingue umane, ha trovato una firma comune di ritmi e strutture in ciascuna lingua. Ad esempio, abbiamo parole di contenuto e brevi parole di funzione (come "se" e "ma") che legano insieme frasi. Indipendentemente dalla lingua, gli umani usano al massimo nove parole di contenuto in una frase.

Alcune specie animali, come i delfini, hanno la stessa firma linguistica. Sebbene non possiamo ancora parlare la lingua dei delfini, riconosciamo circa 140 suoni distinti nei loro discorsi. Si identificano sempre con un nome individuale o un segnale di chiamata quando iniziano a comunicare, limitandosi a non più di cinque parole per contenuto. Elliott ritiene che il limite sia coerente con le dimensioni del cervello e la capacità di elaborare le informazioni.

Ha sviluppato una serie di piccoli programmi per computer, il Natural Language Learner, per analizzare i segnali alieni per la complessità e la struttura interna del linguaggio. Tuttavia, probabilmente non è stato in grado di decifrare il contenuto.

Comunicare con animali intelligenti sulla Terra può essere un primo passo verso lo sviluppo della nostra capacità di parlare agli alieni. Abbiamo insegnato ai delfini centinaia di nostre parole, la differenza tra domande e affermazioni, concetti come "nessuno" e altre sintassi. Come primo tentativo di stabilire una comunicazione interattiva bidirezionale tra animali e umani, la biologa Denise Herzing ha creato un gioco in cui delfini e umani potevano imparare a parlare tra loro con un linguaggio primitivo e condiviso. I delfini femmine erano più interessati a parlare dei delfini maschi. Le delfini femmine invitavano anche i delfini di altre specie a unirsi a loro.

Abbiamo anche imparato che le scimmie selvagge di Campbell aggiungono suffissi a certi suoni per avvisare gli altri di diversi pericoli. Ad esempio, "krak" segnala che un leopardo, il loro predatore naturale, è vicino. Ma "krak-oo" solo in generale avverte del pericolo di caduta di un ramo o di altre scimmie che invadono il loro territorio. Le scimmie Diana comprendono anche le chiamate delle scimmie di Campbell.

Un altro studio ha scoperto che gli scimpanzé adulti provenienti dai Paesi Bassi hanno lentamente cambiato la loro richiesta di mele per abbinarsi alla lingua locale degli scimpanzè dopo essersi trasferiti in uno zoo della Scozia e diventare amici con gli animali locali. Tuttavia, è discutibile se si tratti di un cambiamento di accento o di una seconda lingua che indica il bilinguismo.

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Il successo di SETI dipende dalla vita aliena intelligente che utilizza la tecnologia per inviare segnali. Mentre gli esseri che usano la tecnologia devono essere intelligenti, il contrario non è necessariamente corretto. Di nuovo, torniamo all'intelligenza dei delfini. I delfini non hanno gli arti per inventare e usare strumenti complessi, ma sono intelligenti. Altri tipi di vita aliena possono essere così. È l'uso della tecnologia o la capacità di comunicare e socializzare che definisce l'intelligenza?

Siamo troppo arroganti nel credere di essere più intelligenti delle creature come i delfini? Come ha sottolineato Carl Sagan, "mentre alcuni dei delfini hanno imparato l'inglese - fino a 50 parole usate nel contesto corretto - non è stato riferito che nessun essere umano abbia imparato il dolphinese". Non usano la tecnologia per uccidersi a vicenda, sia .

Per prepararsi al contatto alieno, Laurance Doyle di SETI intende anche ricercare la comunicazione tra gli alberi. Usano sostanze chimiche per dirsi a vicenda di parassiti e altre minacce. "Chissà? I cervelli potrebbero non essere necessari ", ha detto.

In uno di questi due casi, dovremmo viaggiare dove vivono gli alieni invece di aspettare che ci contattino.

Ma c'è una ragione ancora più semplice che non possiamo ascoltare gli alieni nella nostra vita, anche se sono proprio come noi. Quando usiamo i telescopi per vedere lo spazio esterno, non vediamo le cose come sono oggi. Vediamo il passato. "Noi ... vediamo indietro nel tempo perché la luce richiede tempo per arrivare da lì a qui", ha spiegato Jonathan Gardner della NASA. "Quindi, mentre guardiamo sempre più lontano, ci vuole sempre più tempo perché la luce arrivi da dove viene emessa qui e possiamo effettivamente vedere indietro nel tempo. E se guardiamo abbastanza lontano, in realtà stiamo guardando indietro a quando l'universo era molto più giovane di quello che è oggi, quando la luce fu emessa da queste galassie. "

Se gli alieni ci guardano attraverso i loro telescopi, ci vedrebbero anche in passato. Per esempio, gli alieni che vivono a 1.000 anni luce da noi ci vedrebbero nel 1015 d.C. Con gli amplificatori radio inventati solo nel 1907, potrebbero volerci almeno altri 900 anni prima che gli alieni possano raccogliere segnali radio dalla Terra (se sono pari usando quella tecnologia).

7Gli scienziati sociali pesano

Di solito, guardiamo alle scienze difficili - astronomia, informatica, ingegneria, fisica - per aprire la strada alla comunicazione con gli alieni nello spazio. Ma Doug Vakoch, direttore della Interstellar Communication del SETI Institute, ha pubblicato un libro intitolato Archeologia, antropologia e comunicazione interstellare che affronta l'argomento dal punto di vista degli scienziati sociali.

Ogni giorno, archeologi e antropologi cercano di svelare i segreti delle antiche civiltà da semplici frammenti di informazioni. Non possiamo mai essere sicuri che le loro interpretazioni siano corrette. Troppo spesso, basiamo le nostre conclusioni sulle civiltà passate sulle credenze delle nostre attuali culture. Ma almeno abbiamo una comune ascendenza umana. Come andremo a decifrare messaggi da una cultura aliena di cui non conosciamo niente: alieni che potrebbero avere organi sensoriali diversi da noi, e quindi anche interpretare i messaggi in modo diverso?

Assumiamo anche che ci sarà una cultura nelle civiltà aliene. Ma, in realtà, questo potrebbe essere l'unico filo conduttore tra umani e alieni. "Dobbiamo affrontare il fatto che potremmo avere a che fare con un mondo frammentato in diversi quadri culturali, proprio come il nostro, costituito da esseri che potrebbero non rispondere al contatto con noi in modo uniforme", dice John Traphagan nel libro . "Il progresso tecnologico sulla Terra non è sempre stato associato ad una maggiore integrazione politica e sociale (pensiamo alle Guerre Mondiali I e II) ... Sembra ragionevole pensare che avremo a che fare con esseri formati da memorie comuni (tra loro) e che condivideranno, ma anche chi discuterà e contesterà, idee sviluppate nell'ambito di quelle memorie ed esperienze comuni su cosa fare con il fatto di aver contattato gli umani. "

Dicono che non abbiamo alcuna speranza di decifrare una comunicazione aliena a questo punto o di rispondere in modo coerente.

6 Firme del calore

Utilizzando i dati di 100.000 galassie osservati dalla sonda spaziale WISE (Wide Survey Infrared Survey Explorer) della NASA, gli scienziati hanno cercato firme termiche che suggerirebbero l'esistenza di civiltà aliene avanzate. "Che una civiltà spaziale avanzata utilizzi la grande quantità di energia dalle stelle della galassia per alimentare computer, voli spaziali, comunicazioni, o qualcosa che non possiamo ancora immaginare, la termodinamica fondamentale ci dice che questa energia deve essere irradiata via come calore nella metà lunghezze d'onda infrarosse ", ha detto il ricercatore Jason Wright della Pennsylvania State University. "Questa stessa fisica di base fa sì che il tuo computer irradi calore mentre è acceso."

Sfortunatamente, gli scienziati non hanno trovato prove inconfutabili di una civiltà avanzata. È stato un risultato strano considerando che le galassie sono in circolazione da miliardi di anni. A quel tempo, avrebbero dovuto essere pieni di alieni. I ricercatori hanno concluso che gli alieni non ci sono o semplicemente non sono abbastanza avanzati da mostrare una firma del calore.

Anche così, il team ha trovato 50 galassie con livelli di radiazione medio-infrarossa anormalmente alti. Avranno bisogno di fare più studi per vedere se questo calore proviene dall'ambiente naturale o se è una firma di calore aliena.

5Frugal Aliens

Anche se non lo diciamo esplicitamente, le nostre supposizioni sugli alieni hanno incluso la convinzione di avere risorse illimitate con le quali comunicare. Ci siamo comportati come se dovessero trascorrere ogni momento della giornata cercando di inviarci segnali. Altrimenti, gli alieni non possono essere là fuori.

Questa è l'arroganza umana al suo meglio. Se la NASA deve tagliare i fondi per risparmiare risorse, perché non sarebbe possibile che gli alieni affrontino lo stesso problema? Nel 2010, uno studio condotto da Microonde ha suggerito che gli alieni potrebbero trasmettere segnali a frequenze più elevate rispetto a quelli monitorati da SETI per risparmiare denaro. I ricercatori SETI ascoltano lunghezze d'onda 1.42-1.72 gigahertz perché alcune nubi interstellari emettono radiazioni a quella frequenza.Tuttavia, gli scienziati di Microwave Sciences ritengono che gli alieni sarebbero più propensi a usare una frequenza vicina a 10 gigahertz perché potrebbero creare un fascio forte più facilmente ed economicamente a quella frequenza.

Per conservare ulteriormente le risorse, gli alieni possono trasmettere brevi impulsi, simili a un tweet su Twitter, piuttosto che un segnale continuo. Forse, gli alieni costruivano un potente faro e lo facevano oscillare attraverso il disco della Via Lattea per trasmettere alla maggior parte delle stelle della galassia. In questo modo, potrebbero inviare uno scoppio di impulsi di 35 secondi a ogni stella entro 1.080 anni luce.

Con questo tipo di strategia, gli alieni invierebbero un segnale solo alcune volte all'anno. "Gli astronomi hanno visto alcuni segnali inspiegabili che sono durati per decine di secondi e non sono mai stati visti di nuovo", dice Benford. "Alcuni di questi potrebbero essere stati fari extraterrestri, ma non c'era abbastanza tempo per osservare le eventuali ripetizioni".

Questo potrebbe spiegare il segnale WOW di 72 secondi che è stato rilevato da un ricercatore SETI nel 1977. Alcuni scienziati ritengono che questo fosse un segnale alieno. Si chiama segnale WOW perché l'uomo che l'ha ascoltato ha scritto "Wow" nel margine dei suoi appunti. È ancora un mistero, sia ciò che è stato e da dove viene. Non è mai stato rilevato di nuovo.

4 DNA basato sull'Ether

Credito fotografico: Edgar181 / Wikimedia

Per la maggior parte, abbiamo supposto che l'acqua sia necessaria per la vita. Ma ora, gli scienziati stanno studiando se altri liquidi, come il metano degli idrocarburi che copre la luna Titano di Saturno, potrebbero funzionare anche. Avremmo bisogno di diversi tipi di molecole chiamate eteri per produrre le interazioni chimiche per la vita, preferibilmente in un ambiente più caldo di Titano. Stretti insieme, gli eteri possono combinarsi in polieteri complessi per creare cose viventi. Le molecole di DNA e RNA trovate sulla Terra non possono dissolversi negli idrocarburi. In effetti, si sarebbero intasati.

Come l'acqua, gli idrocarburi possono essere liquidi, solidi o gas. I solidi e i gas non consentiranno alle biomolecole di interagire per creare vita, quindi gli idrocarburi liquidi sono ciò che dobbiamo trovare: una specie di Terra oleosa, per così dire. Octane rimane liquido oltre il più ampio intervallo di temperatura, fornendo la condizione più favorevole per la vita. Il propano e il metano funzionano anche in intervalli di temperatura più piccoli. Sfortunatamente, sembra che Titano sia troppo freddo per sostenere la vita.

"All'interno del nostro sistema solare, non abbiamo un pianeta abbastanza grande, abbastanza vicino al Sole e con la giusta temperatura per sostenere gli oceani caldi di idrocarburi sulla sua superficie", ha affermato il ricercatore Steven Benner della Fondazione per l'Evoluzione Molecolare Applicata. Ma con il numero di nuovi sistemi solari che stiamo trovando, potrebbe non passare molto tempo prima che scopriamo un pianeta o una luna con la giusta temperatura per sostenere la vita in un oceano di idrocarburi.

3 Scenari di contatto

Anche se sembra improbabile che facciamo presto contatto faccia a faccia con alieni intelligenti, è possibile che vivano sottoterra su uno dei pianeti o delle lune del nostro sistema solare. Possono anche vivere nella fascia degli asteroidi.

Nel 1950, l'esercito statunitense ideò "Sette passi per contattare" un piano per gestire il primo contatto con gli alieni intelligenti. In primo luogo, li sorvegliavamo da lontano, raccogliendo quanti più dati possibile. Successivamente, li visiteremo di nascosto per valutare il livello delle loro armi e veicoli. Se avessimo una tecnologia superiore, ci avvicineremmo al pianeta degli alieni per vedere se fossero ostili. Altrimenti, atterreremmo brevemente in aree remote e disabitate del pianeta per prelevare campioni di vita vegetale e animale. I militari intendevano anche rapire alcuni alieni senza danneggiarli.

Successivamente, ci impegneremmo in approcci di basso livello per essere visti dagli alieni mentre rimanevamo fuori portata. Vorremmo avere il maggior numero possibile di alieni per osservare il nostro mestiere, eppure vorremmo apparire amichevoli. Infine, se pensassimo che fosse sicuro, atterreremmo e proveremo ad incontrarli.

Questa è una procedura che è rimasta più o meno la stessa, ma ci stiamo avvicinando al giorno in cui potremmo usarlo. Non è chiaro cosa succederebbe se incontrassimo una razza con intelligenza superiore. Dovremmo sperare che fossero amichevoli. Altrimenti, probabilmente saremo spacciati.

2Il Nanosensore

Quando cerchiamo la vita su altri pianeti, di solito cerchiamo di individuare una firma biochimica. Come abbiamo già detto, gli scienziati hanno osservato biosignature che indicano la vita su pianeti senza vita con lune senza vita. Quindi i nostri metodi attuali possono facilmente generare un falso positivo.

Gli scienziati del MIT Sara Seager e William Bain credono che dovremmo espandere la nostra ricerca oltre il metano, l'ossigeno e le biosignature più famose. "Sappiamo che non ci sarà un numero enorme di pianeti accessibili", ha detto Seager. "Vogliamo assicurarci di non perdere nessuna firma, facendo del nostro meglio per pensare fuori dagli schemi. L'ossigeno è un ottimo gas per la biosegnazione per la Terra, ma quali sono le probabilità che sia presente su un pianeta extrasolare? "

Rafforzando l'idea che la vita aliena possa essere molto diversa da noi, Seager e Bain indicano lo "zoo" dei diversi esopianeti che abbiamo trovato finora. "Una scoperta specifica e sorprendente è che il tipo più comune di pianeta nella nostra galassia sono quelli con dimensioni tra quelle della Terra e Nettuno, una nuova classe di pianeta che non è né terrestre né gigante e uno senza una teoria accettata per la sua formazione" scrisse Seager e Bain in un articolo.

Per aggirare alcuni di questi limiti, ricercatori belgi e svizzeri hanno recentemente testato un nuovo dispositivo che rileva la vita senza identificare le biosignature. Usando un cantilever (un raggio fissato ad un'estremità), il rilevatore di nanomotion scansiona una superficie per piccole fluttuazioni nell'attività metabolica delle cellule o nei loro movimenti.Gli scienziati hanno testato con successo il loro dispositivo su batteri, cellule umane, cellule di topo, cellule vegetali e lievito. In seguito, hanno ucciso le celle e ripetuto il test per dimostrare che il dispositivo poteva distinguere correttamente tra segnali di vita e di sfondo. Anche il nanosensore ha funzionato bene con campioni di suolo e acqua contenenti microrganismi. Ogni esperimento dura circa 10 minuti.

Mentre i ricercatori devono fare più test, il rilevatore di nanomotion potrebbe essere un metodo rivoluzionario per trovare la vita aliena. È semplice, veloce, piccolo e non ha bisogno di informazioni biochimiche. Se lo combiniamo con i rivelatori biochimici, avremmo un modo particolarmente potente per cercare la vita in luoghi come le lune di Saturno.

1 Il posto migliore per cercare la vita

Mentre ignoriamo in gran parte il sistema solare esterno, abbiamo legato molto capitale, umano o meno, nell'esplorazione di Marte, con la speranza di trovare una vita aliena lì. È possibile che troveremo qualcosa sul Pianeta Rosso. Ma le lune ghiacciate - come Encelado (Saturno), Europa (Giove) e Ganimede (Giove) - nella parte esterna del nostro sistema solare possono avere le maggiori possibilità di sostenere la vita. Molti di loro hanno sepolto gli oceani. "Attualmente ci sono cinque orbiter e due robot di superficie che esplorano Marte", ha detto Corey Powell di Scoprire rivista. "Ecco i numeri equivalenti per le quattro lune: Europa, 0. Ganimede, 0. Encelado, 0. Titano, 0. Potremmo aver cercato la vita in tutti i posti sbagliati."

Parte del motivo per cui abbiamo ignorato il sistema solare esterno in passato è il costo e il tempo necessario per arrivarci. Possiamo volare su Marte in circa otto mesi. Ma potremmo aver bisogno di 6-7 anni per arrivare a Giove e Saturno, rispettivamente. Tuttavia, abbiamo già inviato la navicella Cassini a Saturno, mentre Europa Clipper potrebbe guardare a un lancio del 2022. Anche il telescopio spaziale Hubble e la sonda Galileo hanno raccolto informazioni da Ganimede e Encelado.

Al momento, il posto migliore per cercare la vita aliena sembra essere Encelado. Oltre all'acqua liquida sotto la sua superficie ghiacciata, i ricercatori hanno trovato prove di bocche idrotermali attive sul fondale marino della luna. Il calore e l'acqua sono importanti per la vita. Inoltre, i suoi oceani sottosuperati sembrano essere in contatto con il mantello della luna, quindi l'acqua si mescola con minerali ricchi come lo zolfo che potrebbe condurre alla vita. L'acqua è abbastanza alcalina, con un pH di 11 o 12. Tuttavia, la vita si è formata in simili ambienti alcalini sulla Terra.