le sol du satellite Europa

Le sol de Europe ressemble à des morceaux de puzzle qui auraient glissé les uns par rapport aux autres. Une explication possible est que le sol de glace recouvre un océan d'eau liquide. Credito : NASA / GFSC

• Esistono tra 100 e 200 miliardi di stelle nella nostre Galassia. L’età della Galassia è dell’ordine di 10 miliardi di anni. Si stima dunque che il tasso di formazione delle stelle F_ét è compreso tra 10 e 20 per anno (stime recenti danno un tasso inferiore a 10). E’ quasi costante da 5 miliardi di anni. Questo tasso di formazione delle stelle era l’unico termine dell’equazione ben conosciuto fino al 1995.
• La probabilità che una stella possieda dei pianeti, P_pla, inizia ad essere ben stimata, con le recenti osservazioni di pianeti extrasolari. Per di più, soltanto il 15% delle stelle sono isolate (cioè non appartengono a un sistema multiplo, sfavorevole alla stabilità di orbite planetarie). E’ stato anche osservato che certe stelle isolate non hanno pianeti. Si ottiene cosi’ Ppia ≈ 5% per le stelle della “sequenza principale” (che si trovano in una fase stabile della loro vita). Si tratta di un importanterisultato recente, conseguente alla scoperta di pianeti extrasolari. Purtroppo, F_ét e P_pla sono gli unici termini dell’equazione di Drake abbastanza bene conosciuti.
• Le stelle possono essere ripartite in funzione della loro massa. Le più massicce diventano molto brillanti ma non vivono a lungo. Le meno massicce non sono molto calde nè luminose, e possono in più avere una forte attività eruttiva. Le stelle di tipo solare rappresentano più o meno lo 1% del totale, ma si puo’ allargare la gamma di stelle accettabili (ne troppo massicce, ne troppo poco) a circa il 10%.
  I vincoli sui pianeti (massa e distanza dalla stella) dipendono delle condizioni richieste per l’apparizione della vita, e dunque della definizione del concetto di “vita”. Si puo nonostante cio’ limitare la massa nel modo seguente: i pianeti più massicci sono dei giganti gassosi e non hanno superfice (Giove, Saturno, Urano, Nettuno), mentre i pianeti piccoli (Mercurio, Plutone) non hanno l’atmosfera (non sono abbastanza massicci per trattenere un’atmosfera). Nel nostro sistema solare, la probabilità che la massa del pianeta sia corretta è 1/3.
  La distanza tra pianeta e stella è limitata da cio’ che chiamiamo zona abitabile, la regione di spazio dove è possibile la presenza di acqua liquida. Nel nostro sistema solare, la gamma delle distanze adeguate rappresenta circa il 2% della gamma delle distanze tra i pianeti ed il Sole. Si concepisce al massimo una distanza tra 0.5 e 2.5 Unità Astronomiche cioè 4%. Al livello delle osservazioni, rari sono i pianeti scoperti nella zona abitabile della loro stella, e la metà di questi hanno un orbita molto ellittica, non propizia perchè causa grandi variazioni annuali di temperatura.
  Globalmente, mancano ancora dati (in particolare sui pianeti poco massicci) per poter dare una buona stima del numero di pianeti abiltabili per stella. Ma non si deve dimenticare che la vita potrebbe anche apparire su dei satelliti di pianeti giganti,: anche se non sono “pianeti”, si dovrebbe includere questa possibilità nel termine N_pla (forse Drake non aveva pensato a questa possibilità scrivendo la sua equazione). Nel sistema solare, si pensa in particolare a Europa (satellite di Giove, che potrebbe avere dell’acqua liquida sotto la crosta di ghiaccio).
• Le probabilità che appaiano vita e intelligenza sono molto meno conosciute. Secondo un punto di vista ottimista, la vita e l’intelligenza pottrebbero apparire a colpo sicuro dal momento che le condizioni fisico-chimiche sono “buone” alla superfice del ().
  Diversi indizi fanno pensare che la vita possa formarsi facilmente su un pianeta:
  - La presenza dimolécules pré-biotiquesmolecole pre-biotiche nelle comete e nel mezzo interstellare. Queste molecole sono gli elementi di base che, sulla Terra hanno formato le prime cellule viventi.
  - I primordi del pianeta Terra sono stati molto agitati: la Terra, come gli altri pianeti era costantemente bombardata da planetesimi, la cui discendenza sono asteroidi e comete. Quando questo bombardamento continuo è terminato, 3,6 miliardi di anni fa, la temperatura alla superfice della Terra si è abbassata e, quasi immediatamente, sono apparse le prime cellule viventi. I pianeti vicini alla Terra, Marte e Venere, hanno conosciuto le stesse condizioni. E’ possibile che questo processo si sia prodotto anche su quei pianeti..
  Ma puossono anche essere necessarie delle condizioni eccezionali : per esempio, sembra che Giove abbia fatto da scudo gravitazionale per la Terra, impedendo a numerose comete di collidere con la Terra. Senza questo scudo, la Terra avvrebbe potuto avere la superfice completamente coperta d’acqua, il suo ambiente sarebbe stato cosi’ meno favorevole alla vita. D’altra parte, la Luna (che ha la particolarità di essere relativamente massiccia rispetto alla Terra) stabilizza l’asse di rotazione terrestre e dunque il clima a lungo termine. La Luna produce anche maree importanti, intensificando gli scambi liquido/solido.
  P_vie e P_int sono forse molto piccole, ma attualmente tutte le stime sono possibili.
• Secondo la storia umana, dove solo la civilizazione occidentale è spontaneamente evoluta verso la tecnologia, si puo stimare P_com a 1/4.
• Per finire, T è completamente sconnosciuto !
  La nostra civilizzazione tecnologica (capace di comunicare via onde radio) ha circa 100 anni (benchè l’homo erectus sia apparso un milione di anni fa). Dureremo ancora milioni di anni, o spariremo tra qualche secolo a seguito di una catastrofe naturale, la distruzione dell’ ecosistema per colpa dell’inquinamento, oppure una guerra nucleare ? Una civilizzazione evoluta potrebbe anche chiudersi su se stessa e non cercare di comunicare.

Risultato

Un calcolo ottimista dà N_civ = 20 x 5% x 0.01 x 1 x 1 x 1/4 x 10⁸ = 250 000. Un calcolo pessimista dà N_civ = 10 x 5% x 0.001 x 0.1% x 0.1% x 1/10 x 1000 = 5.10^-8. In realta N_civ varrebbe 1 visto che noi siamo qui, ma saremmo soli nella Galassia. Esiste ancora dunque un grande margine di possibilità. Potete provare diversi valori dei parametri con l’applet qui sotto.

Clickare sull’icona qui sopra per lanciare l’applet.