Tutti sanno che affinché la vita prosperi su un qualsiasi mondo, sono necessari acqua, calore e cibo. È come un mantra di abitabilità. Ma quali altri fattori influenzano l’abitabilità? Cosa succederebbe se rilassassimo le condizioni favorevoli alla vita? Esisterebbe ancora? In tal caso, come sarebbe?

Queste sono domande interessanti che sorgono man mano che nuovi mondi continuano a essere scoperti attorno ad altre stelle. L’astrobiologia (la scienza della vita su altri mondi) ha un’ipotesi generale (e conservativa) secondo cui gli ambienti simili alla Terra sono i migliori luoghi da esplorare. Il problema è che la Terra è l’unico posto che si adatta a questa definizione—al momento. Sappiamo che ci sono circa 6.000 esoplaneti (e il numero è in crescita) là fuori. Solo pochi si avvicinano alla definizione di simile alla Terra, il che pone limiti artificiali su dove pensiamo che la vita possa esistere.
Se allargassimo la definizione di abitabilità, questo amplierebbe i posti che possiamo considerare? Quali altri fattori dovrebbero considerare gli scienziati mentre cercano la vita nel cosmo?
Un recente articolo intitolato “Habitat viventi auto-sostenibili in ambienti estremi”, dello scienziato di Harvard Robin Wordsworth e del Professor Charles Cockell, dell’Università di Edimburgo, esamina le possibilità di tipi specifici di organismi che sorgono in mondi dove l’abitabilità potrebbe non rientrare nella “definizione standard”. In particolare, esaminano la fattibilità delle forme di vita semplici basate sulla fotosintesi nello spazio o su altri mondi. “La nostra idea è di sondare i limiti dell’abitabilità della vita non senziente. Siamo stati in grado di dimostrare che non ci sono limiti fisici all’esistenza di forme semplici di vita al di fuori dei pozzi gravitazionali planetari, un risultato che inizialmente non ci aspettavamo,” ha scritto Wordsworth in un’email.
Domande sulla Vita Altrove che Non È Simile alla Terra
C’è molto da analizzare nel documento del team, ma il riassunto TL:DR dice che la vita PUÒ esistere in una varietà di situazioni, a condizione che siano rispettati certi parametri. E non devono necessariamente essere strettamente simili alla Terra. Ma per le migliori possibilità, quegli organismi devono essere fotosintetici e vivere in un luogo dove la luce solare dalla stella del sistema possa penetrare.
Dobbiamo solo guardare agli altri mondi del Sistema Solare per vedere che la definizione standard non funzionerà per loro. Venere, per esempio, non può sostenere alcuna vita sulla sua superficie. Tuttavia, recenti scoperte (e disaccordi su) fosfina e strati caldi nella sua atmosfera suggeriscono che potrebbero esserci luoghi abitabili in alto sopra la superficie. Non ci sono prove che esistano in quelle nuvole. Ma, potrebbero fornire una serie di condizioni per alcuni tipi di vita—e quelle condizioni non rientrano nella definizione simile alla Terra.
Un’immagine composita del pianeta Venere vista dalla sonda giapponese Akatsuki. Le nuvole di Venere potrebbero avere condizioni ambientali favorevoli alla vita microbica. Credito: JAXA/Istituto di Scienza Spaziale e Astronautica

Gli scienziati suggeriscono anche Titano, Encelado ed Europa come possibili rifugi abitabili per la vita. Anche in questo caso, non è stato trovato nulla in nessuno di essi. Tuttavia, è possibile che almeno Encelado ed Europa possano avere porti sicuri per alcuni tipi di vita. Non simili alla Terra, per certo, poiché quelle forme probabilmente non sopravviverebbero lì.
Quindi, gli autori chiedono, quanta complessità è necessaria affinché la vita possa autogestirsi al di là della Terra? Questo porta a una domanda molto più interessante: qual è la struttura fisica minima che potrebbe sostenere condizioni abitabili su un altro mondo? Possono esistere organismi non senzienti in condizioni diverse e modificarle?
Esaminare Altri Parametri per la Vita
Per rispondere a queste domande, gli autori hanno considerato vari parametri, tra cui l’abitabilità planetaria, la pressione atmosferica, la temperatura, la perdita volatili (dalla superficie e dall’atmosfera, il che implica anche l’analisi del pozzo gravitazionale), la radiazione, l’energia libera e i nutrienti, la scala e la posizione, e la manutenzione e la crescita. Tutti questi fattori influenzano l’emergere della vita e la sua evoluzione continua. Hanno preso in considerazione forme di vita fotosintetiche semplici (cioè quelle che dipendono dalla fotosintesi) come caso di prova. Questo perché, come sottolinea Wordsworth, una fonte di energia da radiazione solare è fondamentale. “Quando la radiazione solare è la fonte di energia, la vita può prosperare e diffondersi su un’area molto più ampia, finché la sua crescita non è limitata da altri fattori, come la disponibilità di nutrienti essenziali o materie prime,” ha osservato.

Uno schema delle principali somiglianze e differenze tra mondi abitabili e un micro-organismo quando si esamina l’abitabilità della vita. Cortesia Robinson e Cockell.
Questa dipendenza dall’energia solare è importante. Tuttavia, gioca un ruolo molto minore in luoghi come Europa o Encelado. Questi due mondi hanno fonti di energia interne o fonti di energia chimica, ma queste non consentono la fotosintesi. Se la vita esistesse sotto i loro strati di ghiaccio, non potrebbe godere della luce solare. Questo perché quelle superfici non sono abbastanza trasparenti da permettere il passaggio della luce solare. Dovrebbe quindi fare affidamento sulle fonti di energia centrale. Questo limita notevolmente le aree in cui la vita può prosperare. Ciò non significa che non esista lì. Si verificherebbe in circostanze più limitate rispetto alle semplici forme di vita fotosintetiche che emergono con un input di energia dalla stella.
A seguito della loro ricerca, Wordsworth e Cockell sostengono che la vita non senziente può prosperare nelle giuste condizioni su altri mondi. Non hanno riscontrato limitazioni alla sua sopravvivenza in ecosistemi autosufficienti altrove, a condizione che quegli ecosistemi siano in grado di regolare internamente la loro abitabilità. In altre parole, la vita—particolarmente le forme semplici di essa—può esistere in condizioni che non sono sempre simili a quelle della Terra.
Non si Tratta Sempre di Altri Pianeti
Un altro risultato della ricerca di Wordsworth e Cockell evidenzia i vantaggi per altri campi di studio. Ad esempio, il supporto vitale per gli esseri umani nello spazio. Ciò consentirebbe l’uso della biotecnologia in medicina, alimentazione, costruzione di habitat e propulsione spaziale. In sostanza, potremmo creare habitat generati biologicamente per ambienti come la Luna o Marte.
Inoltre, l’idea che tale vita semplice possa esistere in una gamma più ampia di ambienti potrebbe spingere l’astrobiologia a superare l’idea che solo i luoghi simili alla Terra debbano essere il “santo graal” della ricerca di vita. Certo, una volta che si presume che altri posti con ambienti più estremi possano sostenere la vita, è necessario trovare modi per rilevarla. Tali rilevamenti richiedono nuove strategie che dipendono da dove stai cercando e cosa stai cercando.
Infine, dobbiamo considerare quanto gli esseri viventi sul nostro pianeta abbiano plasmato la sua abitabilità. Dobbiamo anche capire quali erano le condizioni iniziali che hanno plasmato la vita qui. Solo allora gli scienziati possono applicare quelle informazioni nella ricerca di vita in altri luoghi. Questo porta a ulteriori speculazioni su come potremmo (se volessimo), plasmare le biosfere di altri mondi. Ovviamente, Marte viene in mente. Questo è il terraforming, e gli scienziati continuano a esaminare quella possibilità.
Per Maggiori Informazioni
Habitat viventi auto-sostenibili in ambienti estremi (PDF)