Sono qui per parlarvi della vera ricerca di vita aliena.
Non parlo di verdi umanoidi a bordo di scintillanti UFO,
anche se mi piacerebbe farlo.
Ma vi parlerò della ricerca di pianeti orbitanti attorno a stelle molto lontane.
Ogni stella nel nostro cielo è un sole
e se il nostro sole ha dei pianeti:
Mercurio, Venere, la Terra, Marte, ecc.
anche le altre stelle potrebbero avere dei pianeti,
e ne hanno.
Negli ultimi due decenni
gli astronomi hanno trovato migliaia di esopianeti
Il cielo notturno pullula letteralmente di esopianeti.
Dal punto di vista statistico, sappiamo
che ogni stella ha almeno un pianeta.
E nella ricerca di pianeti,
e nel futuro, pianeti possibilmente simili alla Terra,
saremo in grado di rispondere
ad alcune delle più straordinarie e misteriose domande
che l'umanità si è posta per secoli.
Perché siamo qui?
Perché l'universo esiste?
Come si è formata ed evoluta la Terra?
Come e perché è nata la vita che ha popolato il nostro pianeta?
La seconda domande che spesso ci poniamo è:
Siamo soli?
C'è vita là fuori?
C'è qualcuno?
Questa domanda circola da migliaia di anni,
almeno sin dai tempi dei filosofi Greci.
Ma io sono qui per dirvi su quanto siamo vicini
a dare una risposta a questa domanda.
È la prima volta nella storia dell'umanità che ci siamo davvero vicini.
Quando penso alla possibilità di vita nell'universo,
penso al fatto che il nostro sole sia solo una delle tante stelle che ci sono.
Questa è la foto di una vera galassia;
noi crediamo che la Via Lattea sia simile a questa galassia.
È un agglomerato di stelle.
Ma il nostro [sole] è una stella tra altre centinaia di miliardi
e la nostra galassia è una tra centinaia di miliardi di galassie.
Sapendo che i pianeti piccoli sono molto comuni,
il calcolo è presto fatto.
E ci sono talmente tante stelle e pianeti là fuori,
che ci deve sicuramente essere vita da qualche parte.
Devo dire che i biologi s'infuriano con me se mi sentono dire questo
perché non possediamo ancora alcuna prova della vita extraterrestre.
Ma se fossimo in grado di guardare la nostra galassia dall'esterno,
zoomando sull'area dove si trova il sole,
vedremmo una vera mappa delle stelle.
E le stelle evidenziate sono quelle con esopianeti conosciuti.
Questa è solo la punta dell'iceberg.
In questa animazione ci avviciniamo al nostro sistema solare.
Potrete vedere i pianeti
e alcune navicelle spaziali che orbitano attorno al sole.
Ora, immaginando di andare verso la costa ovest del nord America
e di guardare in alto, verso il cielo notturno,
in una notte di primavera ecco cosa vedremmo.
Come vedete, le costellazioni si sovrappongono
e ci sono tantissime stelle con i loro pianeti.
C'è una zona particolare del cielo, dove ci sono migliaia di pianeti.
Qui, il telescopio spaziale Kepler si è concentrato per diversi anni.
Ora avviciniamoci e guardiamo uno dei nostri esopianeti preferiti
Questa stella di chiama [Kepler-186].
E' un sistema formato da circa 5 esopianeti
dei quali, fra l'altro, sappiamo abbastanza poco.
Ne conosciamo le dimensioni, l'orbita e cose del genere,
ma ce n'è uno davvero molto speciale, che si chiama Kepler-186f.
Questo pianeta si trova in una zona non troppo distante dalla stella,
tanto che la sua temperatura potrebbe essere idonea per la vita.
L'intenzione del video è quella di continuare a zoomare
per mostrare il possibile aspetto del pianeta.
Molte persone hanno un'idea piuttosto romantica degli astronomi,
in marcia verso il telescopio sulla cima solitaria di un monte,
per osservare, attraverso l'obiettivo, lo spettacolo del cielo notturno.
In realtà, lavoriamo semplicemente al computer come chiunque altro,
e riceviamo i dati via email o li scarichiamo da un database.
Quindi invece di venire qui a parlarvi
di dati noiosi, della loro analisi
e dei complessi modelli informatici che sviluppiamo,
cercherò di spiegarvi in modo diverso
alcune cose che pensiamo in merito agli esopianeti.
Qui il poster del nostro viaggio:
"Kepler-186f:
dove l'erba del vicino è sempre più rossa".
Questo perché Kepler-186f orbita attorno ad una stella rossa,
e sembra giusto ipotizzare che forse lì le piante,
ammesso che ci sia vegetazione dotata di fotosintesi,
abbiano una diversa pigmentazione di colore rosso.
"Godetevi la gravità su HD 40307g,
la Super Terra".
Questo pianeta ha una massa molto più grande della Terra
e ha una gravità superficiale maggiore.
"Rilassatevi su Kepler-16b,
dove la vostra ombra è sempre in buona compagnia".
(Risate)
Conosciamo una dozzina di pianeti che orbitano attorno a due stelle,
e ce ne sono di certo molti altri.
Se potessimo visitarne uno,
vedremmo letteralmente due tramonti
e avremmo due ombre.
La fantascienza potrebbe avere ragione su alcune cose.
Come Tatooine di Guerre Stellari.
C'è un altro paio dei miei esopianeti preferiti
di cui vorrei parlarvi.
Questo è Kepler-10b,
un pianeta molto, molto caldo.
L'orbita che percorre attorno alla sua stella
è un 50esimo di quella della Terra attorno al nostro sole.
E fa talmente caldo,
che non è possibile visitare questi pianeti, ma se lo fosse,
scioglieremmo prima ancora di toccare la superficie.
La superficie è così calda da sciogliere la pietra
e ha laghi di lava liquida.
Gliese 1214b.
Di questo pianeta conosciamo la massa e la grandezza
e ha una densità abbastanza bassa.
E' piuttosto caldo.
In realtà non sappiamo molto di questo pianeta,
ma c'è la possibilità che abbia l'acqua,
una versione in piccolo di una delle lune ghiacciate di Giove
la cui massa potrebbe essere al 50% di ghiaccio.
E in questo caso, avrebbe un'atmosfera di vapore denso
sopra un oceano,
non di acqua allo stato liquido,
ma di un tipo "esotico" d'acqua, un superfluido -
non proprio un gas ma nemmeno un liquido.
E al di sotto non ci sarebbe roccia,
ma uno strato di ghiaccio ad alta pressione,
come il ghiaccio IX.
Quindi tra tutti i pianeti che ci sono,
la cui varietà è semplicemente sorprendente,
ci concentriamo sulla ricerca dei pianeti "Riccioli d'oro", come li chiamiamo noi.
Non troppo grandi, non troppo piccoli,
non troppo caldi, non troppo freddi -
proprio giusti per la vita.
Ma per fare ciò, dovremmo poter di osservare
l'atmosfera del pianeta,
perché l'atmosfera agisce come una coperta e trattiene il caldo -
l'effetto serra.
Dobbiamo poter determinare i gas serra
sugli altri pianeti.
Bene, la fantascienza ha commesso degli errori.
L'Enterprise di Star Trek
doveva percorrere enormi distanze ad altissima velocità
per orbitare attorno ai pianeti
così che il comandante Spock potesse analizzarne l'atmosfera
e verificare se il pianeta fosse abitabile
o se ci fossero forme di vita.
Non abbiamo bisogno di viaggiare a velocità di curvatura
per osservare le atmosfere degli altri pianeti,
anche se non voglio scoraggiare i nostri giovani ingegneri
dal capire come riuscirsi.
In realtà noi possiamo già studiare le atmosfere dei pianeti
da qui, dall'orbita della Terra.
Questa è un'immagine, una foto del telescopio spaziale Hubble
fatta dallo shuttle Atlantis alla sua partenza
al termine dell'ultimo volo spaziale umano ad Hubble.
Infatti, hanno installato una nuova fotocamera,
usata per le atmosfere degli esopianeti.
E finora, siamo stati in grado di studiare dozzine di atmosfere di esopianeti,
di cui circa sei nel dettaglio.
Ma questi non sono pianeti piccoli come la Terra.
Sono grandi pianeti caldi di facile osservazione.
Non siamo ancora pronti,
non abbiamo ancora la tecnologia adatta allo studio degli esopianeti più piccoli.
Non di meno,
ho voluto cercare di spiegarvi come studiamo le atmosfere degli esopianeti.
Vorrei che immaginaste, per un momento, un arcobaleno.
E se potessimo guardare l'arcobaleno da vicino,
potremmo vedere che alcune linee scure non ci sono.
Ed ecco il nostro sole,
la luce bianca del sole suddivisa,
non dalle gocce di pioggia, ma da uno spettrografo.
Qui potete notare tante linee scure e verticali.
Alcune molto sottili, altre spesse,
alcune sfumate alle estremità.
Ecco in pratica come gli astronomi abbiano studiato gli oggetti celesti,
letteralmente, per oltre un secolo.
Quindi qui, ogni singolo atomo e molecola
ha uno speciale set di linee,
come dire un'impronta digitale.
E così studiamo le atmosfere degli esopianeti.
Non dimenticherò mai quando iniziai a lavorare
alle atmosfere di esopianeti 20 anni fa,
quante persone mi dissero,
"Non accadrà mai.
Non saremo mai in grado di studiarli. Chi te lo fa fare?"
Questo è il motivo per cui sono felice di raccontavi di quanto fatto sin ora,
ed è ormai un campo di studio a se stante.
Quindi quanto parliamo di altri pianeti, altre Terre,
nel futuro quando potremmo osservarli,
che tipo di gas andremo a cercare?
Bene, sapete, la nostra Terra ha ossigeno nell'atmosfera
per 20 per cento del volume.
Questo è un sacco di ossigeno.
Ma senza le piante e la fotosintesi,
non ci sarebbe ossigeno,
in pratica niente ossigeno nella nostra atmosfera.
Quindi l'ossigeno c'è per via della vita.
Il nostro obiettivo è di cercare gas nelle atmosfere di altri pianeti,
gas che non dovrebbero essere lì,
che potremmo attribuire alla presenza di vita.
Ma quali molecole dovremmo cercare?
Vi ho già detto quanto gli esopianeti siano diversi.
Ci aspettiamo che continui cosi in futuro
fin quando troveremo altre Terre.
Una delle tante cose su cui sto lavorando ora,
ho una teoria in merito.
Ciò mi ricorda che quasi ogni giorno,
ricevo almeno una o più email
da qualcuno con una pazza teoria sulla fisica della gravità
o sulla cosmologia o altro.
Quindi, vi prego, non scrivetemi un'email con le vostre pazze teorie.
(Risate)
Bene, io ho già la mia pazza teoria.
Ma a chi scrive un professore dell'MIT?
Bene, io ho scritto a un premio Nobel in Fisiologia o Medicina
e lui mi ha detto: "Certo, vieni a parlarmene".
Ho portato con me due amici biochimici
e sono andato ad esporgli la mia pazza teoria.
E la teoria era che la vita produca tante piccole molecole,
molte molte molecole.
Tutte quelle a cui potessi pensare, pur non essendo un chimico.
Pensateci:
anidride carbonica, monossido di carbonio,
idrogeno molecolare, azoto molecolare,
metano, cloruro di metile -
proprio tanti gas.
Questi esistono anche per altre ragioni,
ma solo la vita produce anche l'ozono.
Andiamo a parlargli di questa cosa,
e immediatamente cassò la teoria.
Trovò un esempio che ciò non esistesse.
Quindi tornammo al tavolo di lavoro
pensiamo di aver trovato qualcosa di molto interessante in un altro campo.
Ma tornando agli esopianeti,
il fatto è che solo la vita produce così tanti gas,
letteralmente migliaia di gas.
Quindi quello che stiamo facendo ora è cercare di capire
su quali tipi di esopianeti,
quali gas siano attribuibili alla vita.
Così quando tali gas vengono trovati
nelle atmosfere degli esopianeti
non sappiamo se siano prodotti
da alieni intelligenti o da alberi,
o da una palude,
o semplicemente da una forma di vita unicellulare microbica.
Quindi lavorando sui modelli
e tenendo a mente la biochimica,
va tutto a gonfie e vele.
Ma la vera sfida che abbiamo è: "Come?"
Come riusciremo a trovare questi pianeti?
Ci sono tanti modi per trovare pianeti,
molti modi diversi.
Ma mi sto concentrando sul come si possa aprire quella porta
che in futuro
possa far scoprire centinaia di Terre.
Abbiamo una chance concreta di trovare segni di vita.
E ho appena finito di condurre un progetto di 2 anni
proprio in questa speciale fase
di un concept che chiamiamo Starshade.
Lo Starshade è uno schermo dalla forma speciale
e l'obiettivo è di farlo volare
così da bloccare la luce di una stella
per far sì che il telescopio possa osservare il pianeta direttamente.
Qui, vedete me e due membri del team
che reggiamo un piccolo pezzo dello Starshade.
Ha la forma di un fiore gigante,
è questo è il prototipo di uno dei petali.
L'idea è che uno starshade e un telescopio siano lanciati assieme,
con i petali che si aprano dallo posizione ripiegata.
La parte centrale che si espande,
con i petali che si mettono in posizione.
Cio' deve avvenire in modo molto preciso,
davvero, è una questione di micron
e devono dispiegarsi con precisione millimetrica.
Questa intera struttura deve poter volare
per decine di migliaia di chilometri di distanza dal telescopio.
Ha un diametro di qualche decina di metri.
L'obiettivo è di bloccare la luce della stella con grande precisione
così che il pianeta sia visibile direttamente
E deve avere una forma molto speciale,
per via della fisica della diffrazione.
Questo è un progetto reale al quale abbiamo lavorato,
e non potete credere quanto sia difficile.
Tanto per farvi capire la cosa non solo come se fosse un film,
questa è una foto reale
di test di secondo livello in laboratorio sulla dislocazione dello Starshade.
E in questo caso, vorrei solo che sappiate
che la parte centrale ha ancora delle parti
che derivano da grandi dispiegamenti radio nello spazio
Quindi dopo tanto duro lavoro
per pensare a tutti i strani gas che possano essere lì fuori,
a la costruzione di un telescopio spaziale così complesso
che possa stare lì fuori,
cosa andremo a scoprire?
Bene, nella migliore delle ipotesi,
troveremo un'immagine di un'altra eso-Terra.
Ecco la Terra come un piccolo puntino blu.
E questa è una vera fotografia della Terra
fatta dalle navicella Voyager 1,
a distanza di quattro miliardi di miglia.
E la luce rossa è solo luce diffusa nell'ottica della macchina fotografica.
Ciò che è straordinario da considerare
è che se ci sono alieni intelligenti
in orbita su un pianeta attorno ad una stella vicina a noi
e loro costruiscono complicati telescopi spaziali
del tipo che noi stiamo cercando di costruire,
tutto ciò che che vedranno è questo pallido puntino blu,
una punta di spillo di luce.
Talvolta, quando mi soffermo a pensare
circa le mie difficoltà professionali e grandi ambizioni,
è dura pensare che sia così
in contrasto con la vastità dell'universo.
Nondimeno, ho dedicato il resto della mia vita
alla ricerca di un'altra Terra.
E posso assicurare
che nella prossima generazione di telescopi spaziali,
nella seconda generazione,
avremmo la capacità di trovare ed identificare altre Terre.
E la capacità di isolare la luce della stessa
in modo da poter cercare i gas
e determinare i gas serra nell'atmosfera,
stimare la temperatura superficiale,
e cercare segni di vita.
Ma c'è di più.
In questa ricerca di altri pianeti come la Terra,
stiamo realizzando un nuovo tipo di mappa
delle stelle vicine e dei pianeti che vi orbitano attorno,
inclusi quelli che potrebbero essere abitati da essere umani.
Prevedo che le prossime generazioni,
tra centinaia di anni,
si imbarcheranno in un viaggio interstellare verso altri mondi.
E ripenseranno a noi
come alla generazione che per prima trovò altri mondi come la Terra.
Grazie.
(Applausi)
June Cohen: E ora, per una domanda,
il responsabile della missione Rosetta: Fred Jansen,
FJ: Hai menzionato più o meno a metà discorso
che la tecnologia per realmente vedere lo spettro
di un esopianeta come la terra non esiste ancora.
Quando penso che sarà disponibile,
e che cosa serve ancora?
Sara Seager: Quello che aspettiamo è quello che chiamiamo il prossimo-Hubble.
Questo si chiama James Webb Space Telescope,
che verrà lanciato nel 2018,
e questo è quello che faremo,
ricercheremo un particolare tipo di pianeti
chiamati esopianeti in transito,
e questo sarà il nostro primo tentativo di studio di piccoli pianeti
alla ricerca di gas che ne indichino l'abitabilità.
JC: Ti farò anche io una domanda, Sara,
da generalista.
Sono molto colpita dall'idea che nella tua carriera
abbia incontrato così tanti ostacoli,
quando iniziasti a pensare agli esopianeti,
c'era molto scetticismo nella comunità scientifica
in merito alla loro esistenza,
e tu hai provato che si sbagliavano.
Come sei riuscita a farcela?
SS: Bene, il fatto è che come scienziati,
noi dobbiamo essere scettici,
perché il nostro compito è quello di assicurarci che quello che l'altro dice
abbia senso o meno.
L'essere scienziato,
penso, te ne sia resa conto dalla sessione,
è come essere un esploratore.
Hai questa immensa curiosità,
questa testardaggine,
questa risolutezza che ti manda avanti
indipendentemente da quello che gli altri dicano.
JC: Bellissimo. Grazie mille, Sara.
(Applausi)