Sono contento di essere qui.
Sono contento che siate qui,
altrimenti sarebbe un po' strano.
Sono contento che siamo tutti qui.
E con "qui", non intendo qui.
O qui.
Ma qui.
Intendo la Terra.
E con "noi", non intendo noi qui nell'auditorium,
ma la vita,
tutta la vita sulla Terra --
(Risate)
dalla vita complessa a quella monocellulare,
dalle muffe ai funghi
agli orsi volanti.
(Risate)
La cosa interessante
è che la Terra è l'unico luogo, per quanto ne sappiamo, in cui c'è vita --
8,7 milioni di specie.
Abbiamo cercato in altri luoghi,
magari non tanto bene quanto avremmo potuto,
ma abbiamo cercato e non abbiamo trovato niente;
la Terra è l'unico luogo che conosciamo in cui c'è vita.
La Terra è speciale?
È una domanda a cui ho voluto trovare la risposta
fin da piccolo,
e ho il sospetto che l'80% di questo auditorium
ha pensato la stessa cosa e ha cercato una risposta.
Per capire se ci sono pianeti --
là fuori nel nostro sistema solare o oltre --
che siano adatti alla vita,
il primo passo è capire cosa serve alla vita qui.
A quanto pare, delle 8,7 milioni di specie,
alla vita servono tre cose.
Da un lato, la vita sulla Terra ha bisogno di energia.
La vita complessa come la nostra prende l'energia dal sole,
ma la vita in profondità può ricavare l'energia
dalle reazioni chimiche.
Ci sono diverse fonti di energia
disponibili su tutti i pianeti.
D'altro canto,
alla vita serve cibo, nutrimento.
Una richiesta impegnativa, specialmente se vogliamo un succoso pomodoro.
(Risate)
Tuttavia, tutta la vita sulla Terra trae nutrimento
da sei sostanze chimiche,
che si trovano su ogni corpo planetario
del nostro sistema solare.
Rimane quella cosa in mezzo
la cosa più difficile da raggiungere.
Non l'alce, ma l'acqua.
(Risate)
Anche se l'alce non sarebbe male.
(Risate)
E non ghiaccio, non acqua allo stato gassoso, ma allo stato liquido.
Questo serve alla vita per sopravvivere, a tutta la vita.
E molti corpi del sistema solare non hanno acqua liquida,
quindi lì non cerchiamo.
Altri corpi del sistema solare potrebbero avere acqua in abbondanza,
anche più della Terra,
ma è intrappolata sotto una coltre di ghiaccio,
e quindi difficile da raggiungere,
è addirittura difficile capire se là sotto ci sia vita.
Rimangono pochi corpi a cui pensare.
Cerchiamo quindi di semplificare.
Pensiamo solo all'acqua liquida sulla superficie di un pianeta.
Ci sono solo tre corpi a cui pensare nel nostro sistema solare,
che abbiano acqua liquida in superficie,
e in ordine di distanza dal sole sono: Venere, Terra e Marte.
Serve un'atmosfera perché l'acqua sia liquida.
Dobbiamo stare molto attenti a quell'atmosfera.
Non può essercene troppa, né essere troppo densa o troppo calda,
altrimenti si finisce come Venere: troppo caldo,
e non c'è acqua allo stato liquido.
Ma se l'atmosfera non è sufficiente, troppo sottile e troppo fredda,
si finisce come su Marte: troppo freddo.
Quindi Venere è troppo caldo, Marte è troppo freddo,
e la Terra ha la temperatura ideale.
Guardate le immagini dietro di me e vedrete automaticamente
dove la vita può sopravvivere nel nostro sistema solare.
È un un problema tipo "Riccioli d'Oro",
ed è così semplice che lo capirebbe un bambino.
Tuttavia, vorrei ricordarvi due cose
della storia di Riccioli d'Oro a cui forse non pensiamo spesso
me che credo siano rilevanti in questo caso.
Numero uno:
se la ciotola di Mamma Orso è troppo fredda
quando Riccioli d'Oro entra nella stanza,
significa che è sempre stata troppo fredda?
O potrebbe essere stata perfetta in un altro momento?
È il momento in cui Riccioli d'Oro entra nella stanza
a determinare la risposta che otteniamo nella storia.
Lo stesso vale per i pianeti.
Niente è statico. Cambiano.
Variano. Si evolvono.
E l'atmosfera fa lo stesso.
Vi faccio un esempio.
Questa è una delle mie foto preferite di Marte.
Non è ad altissima risoluzione, non è tra le più sexy,
non è la più recente,
ma mostra alvei fluviali che solcano la superficie del pianeta,
scavati dall'acqua liquida in movimento;
si formano in centinaia o migliaia o decine di migliaia di anni.
Questo non può succedere su Marte oggi.
L'atmosfera di Marte oggi è troppo sottile e troppo fredda
perché l'acqua rimanga stabile allo stato liquido.
Questa immagine vi dice che l'atmosfera di Marte è cambiata,
ed è cambiata molto.
È cambiata da uno stato che definiremmo abitabile,
perché i tre requisiti per la vita c'erano tempo fa.
Dov'è andata quell'atmosfera
che aveva permesso all'acqua di essere liquida in superficie?
Un'idea è che sia fuggita verso lo spazio.
Le particelle atmosferiche avevano abbastanza energia per liberarsi
dalla gravità del pianeta,
fuggire nello spazio, per non tornare più.
Questo succede in tutti i corpi con atmosfera.
Le comete hanno la coda
che sono un promemoria incredibilmente visibile di fuga dell'atmosfera.
Ma anche Venere ha un'atmosfera che fugge con il tempo,
e anche Marte e la Terra.
È solo questione di grado e scale.
Vorremmo capire quanta ne è fuggita con il tempo
in modo da spiegare questa transizione.
L'atmosfera da dove prende l'energia per scappare?
Le particelle, come prendono energia per liberarsi?
Ci sono due modi, se vogliamo semplificare un po' le cose.
Primo, la luce del sole.
La luce emessa dal sole può essere assorbita
dalle particelle atmosferiche
e scaldare le particelle.
Sì, sto ballando, ma --
(Risate)
O mio Dio, neanche al mio matrimonio.
(Risate)
Prendono abbastanza energia da scappare e liberarsi
dalla gravità del pianeta, solo riscaldandosi.
Un secondo modo per prendere l'energia è dal vento solare.
Sono particelle, massa, materiale fuoriuscito dalla superficie del sole,
e attraversano il sistema solare
a 400 chilometri al secondo,
talvolta più velocemente durante le tempeste solari,
e sfrecciano per lo spazio interplanetario
verso i pianeti e le loro atmosfere,
e possono fornire energia
anche per far fuggire le particelle atmosferiche.
È una cosa che mi interessa,
perché è collegato all'abitabilità.
Ho citato due cose della storia di Riccioli d'Oro
su cui volevo attirare l'attenzione e ricordare,
e la seconda è un po' più sottile.
Se la ciotola di Papà Orso è troppo calda,
e la ciotola di Mamma Orso è troppo fredda,
la ciotola di Orsetto non dovrebbe essere ancora più fredda
se seguiamo la tendenza?
Questa cosa che avete accettato tutta la vita,
se ci pensate meglio, potrebbe non essere così semplice.
Certamente, la distanza di un pianeta dal sole determina la sua temperatura.
Deve avere un ruolo nell'abitabilità.
Ma forse ci sono altre cose a cui dovremmo pensare.
Forse sono le ciotole stesse
che aiutano a definire il finale della storia,
quello che va bene.
Potrei parlarvi di tante diverse caratteristiche
di questi tre pianeti
che potrebbero influenzare l'abitabilità,
ma per motivi egoistici legati alla mia ricerca
e il fatto che sono qui e faccio scorrere la presentazione e voi no --
(Risate)
vorrei parlare per un paio di minuti
dei campi magnetici.
La Terra ne ha uno; Venere e Marte non he hanno.
I campi magnetici sono generati dalle profondità del pianeta
da un turbolento fluido conduttore di elettricità
che crea questo grande campo magnetico che circonda la Terra.
Se avete una bussola, sapete da che parte è il nord.
Venere e Marte non ce l'hanno.
Se avete una bussola su Venere e Marte,
complimenti, vi siete persi.
(Risate)
Questo influenza l'abitabilità?
Come potrebbe?
Molti scienziati pensano che un campo magnetico di un pianeta
serva da scudo per l'atmosfera,
deviando le particelle del vento solare intorno al pianeta
come una specie di campo di forza
che ha a che fare con la carica elettrica delle particelle.
Mi piace vederlo come uno scudo da starnuti per pianeta.
(Risate)
E sì, i miei colleghi che mi guarderanno si renderanno conto
che per la prima volta nella storia della nostra comunità
il vento solare è stato paragonato al muco.
(Risate)
L'effetto è che la Terra potrebbe essere stata protetta
per miliardi di anni,
dal campo magnetico.
L'atmosfera non è riuscita a scappare.
Marte, d'altro canto, non è stata protetta
per assenza di un campo magnetico,
e in miliardi di anni,
è stata portata via abbastanza atmosfera
da passare dal pianeta abitabile
al pianeta che vediamo oggi.
Altri scienziati pensano che i campi magnetici
agiscano più come vele di una nave,
permettendo al pianeta di interagire con più energia con il vento solare
di quanto non possa interagire da solo.
Le vele raccolgono l'energia dal vento solare.
Il campo magnetico raccoglie energia dal vento solare
che favorisce ancora di più la fuga dell'atmosfera.
È un'idea che va testata,
ma l'effetto e come funziona
sembra evidente.
Questo perché sappiamo
che l'energia del vento solare viene depositata nell'atmosfera
qui sulla Terra.
L'energia viene condotta lungo le linee del campo magnetico
verso le regioni polari,
dando luogo a meravigliose aurore.
Se non le avete mai viste, sono splendide.
Sappiamo che entra energia.
Stiamo cercando di misurare quante particelle escono
e se il campo magnetico influisce in qualche modo.
Vi ho posto un problema,
ma non ho ancora la soluzione.
Non abbiamo una soluzione.
Ma ci stiamo lavorando. Come ci stiamo lavorando?
Abbiamo spedito veicoli spaziali sui tre pianeti.
Alcuni oggi sono in orbita,
compresa la sonda MAVEN che attualmente orbita intorno a Marte,
in cui sono coinvolto e che è gestita da qui,
dall'Università del Colorado.
È progettata per misurare la fuga di atmosfera.
Abbiamo misure simili da Venere e la Terra.
Una volta che avremo tutti i dati,
potremo combinarli tutti, e potremo capire
come i tre pianeti interagiscono,
con lo spazio circostante.
E potremo decidere se i campi magnetici sono importanti per l'abitabilità
oppure no.
Una volta ottenuta quella risposta, perché dovrebbe importarci?
Voglio dire, mi interessa molto...
anche finanziariamente, ma profondamente.
(Risate)
Prima di tutto, una risposta a questa domanda
ci dirà di più su questi tre pianeti.
Venere, Terra e Marte,
non solo su come interagiscono con l'ambiente oggi,
ma com'erano miliardi di anni fa,
se erano abitabili tempo fa oppure no.
Ci dirà delle atmosfere
che ci circondano e che sono vicine.
Inoltre, quello che impareremo da questi pianeti
si può applicare ad altre atmosfere,
compresi i pianeti che stiamo osservando intorno alle stelle.
Per esempio, la sonda Kepler,
costruita e controllata qui a Boulder,
osserva una zona del cielo della dimensione di un francobollo,
da un paio d'anni,
e ha trovato migliaia di pianeti --
in una zona del cielo della dimensione di un francobollo
che non crediamo sia molto diversa da qualunque altra parte del cielo.
In 20 anni, siamo passati
dal non sapere niente sui pianeti al di fuori del sistema solare,
ad averne così tanti ora,
da non sapere quale analizzare per primo.
Qualunque cosa aiuterà.
Infatti, sulla base di osservazioni prese da Kepler
e altre osservazioni simili,
ora crediamo,
che dei 200 miliardi di stelle della sola Via Lattea,
in media, ogni stella ha almeno un pianeta.
Oltre a questo,
le stime suggeriscono che ci siano dai 40 ai 100 miliardi
di questi pianeti che definiremmo abitabili
in una sola galassia.
Abbiamo le osservazioni di questi pianeti,
ma non sappiamo ancora quali sono abitabili.
È un po' come essere intrappolati su un punto rosso --
(Risate)
su un palco
e sapere che là fuori ci sono altri mondi
e volere disperatamente saperne di più,
volere interrogarli e scoprire se anche solo un paio di loro
sono un po' come te.
Non si può fare. Non ci si può ancora andare.
Quindi si devono usare gli strumenti sviluppati
per Venere, Terra e Marte,
e si devono applicare ad altre situazioni,
e sperare di fare deduzioni ragionevoli dai dati,
e che sarai in grado di determinare i migliori candidati
al pianeta abitabile, e quali non lo sono.
Alla fine, e almeno per ora,
questo è il nostro punto rosso, proprio qui.
È l'unico pianeta che sappiamo essere abitabile,
anche se molto presto potremmo saperne di più.
Ma per ora, questo è l'unico pianeta abitabile,
e questo è il nostro punto rosso.
Sono felice che siamo qui.
Grazie.
(Applausi)