La fantascienza suggerisce che la vita su altri pianeti, se esiste, sia probabilmente molto più avanzata di quella terrestre. Un recente studio indica il contrario. Questa nuova ricerca, guidata da Chris Doughty, professore di ecoinformatica presso la Northern Arizona University, ipotizza che il livello di evoluzione della vita su esopianeti potenzialmente abitabili nel nostro vicinato stellare dipenda probabilmente dall’energia vegetale disponibile, e non solo dal tempo trascorso. Ciò significa che, sebbene la Terra sia giovane rispetto ad alcuni vicini stellari più antichi di diversi miliardi di anni, la vita su esopianeti con condizioni meno favorevoli alla fotosintesi cumulativa si è probabilmente evoluta più lentamente nel corso di miliardi di anni.
“Il fisico Enrico Fermi pose la celebre domanda: ‘Dove sono tutti quanti?’, data l’alta probabilità di vita intelligente nella galassia”, ha affermato Doughty. “Questo studio suggerisce che il nostro vicinato stellare potrebbe essere silenzioso perché la maggior parte dei pianeti simili alla Terra nelle nostre vicinanze è probabilmente indietro rispetto a noi sul piano evolutivo, trovandosi ancora allo stadio microbico. Il che significa che possiamo dormire sonni tranquilli: se la vita su quegli esopianeti si è evoluta come sulla Terra, la maggior parte di essi sarà popolata solo da microbi e non da alieni avanzati”. Lo studio è stato pubblicato sull’International Journal of Astrobiology.
Cosa afferma lo studio
Non esclude l’esistenza di forme di vita extraterrestre altamente avanzate, capaci di dare vita a uno scenario reale simile a quello de “Il problema dei tre corpi”. Secondo i ricercatori, lo studio sostiene piuttosto che la presenza di una tale specie nelle vicinanze sia improbabile, dato che la fotosintesi cumulativa sugli esopianeti potenzialmente abitabili limitrofi risulterebbe inferiore.
Ecco perché: se la vita si è evoluta su un pianeta, la sua ulteriore evoluzione non avviene automaticamente col passare del tempo. Piuttosto, secondo l’ipotesi degli autori, essa dipende dall’energia vegetale cumulativa del pianeta. Osservando la Terra, si nota che le aree calde e umide presentano una maggiore crescita vegetale e una maggiore varietà di specie rispetto a quelle fredde e secche. Gli scienziati ritengono che ciò sia dovuto alla maggiore crescita delle piante e alla disponibilità di spazi ecologici che consentono la sopravvivenza degli animali. Di conseguenza, un esopianeta giovane, caldo e umido potrebbe aver conosciuto un maggiore sviluppo evolutivo rispetto a uno più vecchio, freddo e arido.
Nel loro studio, Doughty e i suoi coautori esaminano le implicazioni di questa ipotesi per gli esopianeti. I pianeti con maggiori probabilità di ospitare vita orbitano attorno a nane rosse, il tipo di stella più diffuso nella nostra galassia. Questi pianeti, spesso più antichi della Terra di miliardi di anni, ricevono meno luce e sono spesso in rotazione sincrona (blocco mareale), il che significa che solo un lato del pianeta è rivolto verso la propria stella.
“Se su questi pianeti si fosse evoluta una forma di vita fotosintetica, essa avrebbe svolto la fotosintesi per un periodo potenzialmente superiore di miliardi di anni rispetto a quanto accaduto sulla Terra“, ha affermato il coautore Michael Gowanlock, professore associato di informatica presso la NAU. “Tuttavia, la fotosintesi annuale complessiva è probabilmente inferiore, a causa della minore quantità di luce e della disponibilità di metà della superficie planetaria per il processo. Chi è più avanti? È questo il mistero che stiamo cercando di risolvere quantitativamente“.
Un recente lavoro del coautore Denis Sergeev, docente presso l’Università di Bristol (Regno Unito), ha simulato i possibili pattern climatici sugli esopianeti, generando mappe di temperatura, luce e precipitazioni: le variabili principali necessarie per prevedere la crescita delle piante sulla Terra. Nello studio attuale, gli autori hanno utilizzato tali mappe per prevedere la potenziale crescita vegetale e i ritmi evolutivi nel corso del tempo per TRAPPIST-1e e altri 28 esopianeti vicini che potrebbero ospitare acqua liquida. (Il termine “vicino” è relativo: TRAPPIST-1e dista 40 anni luce dalla Terra).
Ma TRAPPIST-1e non è la Terra. Come si confrontano?
Ecco come avviene il processo sulla Terra. Circa 2,4 x 10²⁵ grammi di carbonio sono stati fissati nei 3,2 miliardi di anni precedenti l’evoluzione delle più efficienti piante vascolari. Successivamente, sono stati fissati ulteriori 7 x 10²⁵ grammi di carbonio prima dell’evoluzione dell’essere umano. I ricercatori hanno stimato che TRAPPIST-1e abbia fissato solo il 21% del carbonio terrestre, nonostante sia più antico della Terra di diversi miliardi di anni. “Poiché questo valore è inferiore a quello raggiunto dalla Terra prima dell’evoluzione di piante vascolari più efficienti, abbiamo ipotizzato che TRAPPIST-1e possa trovarsi ancora a uno stadio evolutivo microbico“, ha affermato il coautore Cameron Hrabak, ex studente della NAU. “Si tratta di una condizione molto più arretrata rispetto a quella della Terra“.
I ricercatori hanno effettuato calcoli analoghi per i 29 esopianeti situati nel vicinato stellare della Terra che presentano le maggiori probabilità di ospitare vita, individuando solo due pianeti in cui la vita si è potenzialmente evoluta più rapidamente rispetto a quella terrestre: GJ 1061c e K2-3d. Entrambi sono più grandi, caldi, luminosi e antichi della maggior parte dei pianeti simili alla Terra presenti nel nostro vicinato solare. Altri tre pianeti potrebbero trovarsi a uno stadio evolutivo paragonabile a quello del Mesozoico, l’era dei dinosauri sulla Terra.
Si tratta di stime, non di prove certe. L’atmosfera di TRAPPIST-1e e di altri esopianeti influenzerebbe profondamente il clima, la fotosintesi e l’evoluzione della vita; studi futuri condotti con il telescopio spaziale James Webb potrebbero fornire ulteriori dati, consentendo ai ricercatori di affinare le proprie stime.
Quali sono i prossimi passi?
Secondo i ricercatori, questa tecnica può aiutare a prevedere i vincoli evolutivi che plasmano la vita su quegli esopianeti dove essa potrebbe superare quella terrestre. Sulla Terra, la crescita delle piante può essere limitata dalla luce, dalla temperatura o dalle precipitazioni. I deserti, ad esempio, ricevono molta luce, ma la crescita è ostacolata dalla scarsità di precipitazioni. Tali vincoli determinano anche percorsi evolutivi differenti: la vita nelle foreste tropicali ha ben poco in comune con quella dei deserti. Tra gli esopianeti, quelli con maggiori probabilità di superare la Terra in termini di carbonio totale fissato e di stadio evolutivo sono principalmente quelli in cui la crescita è limitata dalle precipitazioni.
In parole povere, se esistesse una civiltà aliena nel vicinato stellare della Terra, gli ecosistemi che plasmano tali creature intelligenti assomiglierebbero più a deserti o ad ambienti temperati; una condizione simile a quella degli esseri umani, che probabilmente si sono evoluti in savane alberate caratterizzate da scarse precipitazioni.