C'è vita al di fuori del nostro pianeta?

L'annosa domanda è stata posta a lungo da scienziati e ricercatori senza molti progressi nel trovare la risposta.

Ce ne sono stati più di 4, 200 pianeti extrasolari scoperti al di fuori del nostro sistema solare, e mentre le tecniche passate sono state sviluppate per testare la vita sugli esopianeti, nessuno dei quali testato per complessi, vita non tecnologica come la vegetazione. Ora, i telescopi spaziali potrebbero presto essere in grado di visualizzare direttamente questi pianeti, incluso uno all'interno della zona abitabile della stella più vicina alla Terra. Con l'aiuto di questi telescopi e di un team di ricercatori in informatica e astronomia presso la Northern Arizona University, una risposta a questa domanda potrebbe non essere così fuori dal mondo.

Finanziato da una sovvenzione della NASA Habitable Worlds, un team di ricercatori, che include Chris Doughty, David Trilling e Ph.D. studente Andrew Abraham, ha pubblicato uno studio in Rivista internazionale di astrobiologia che sviluppa e testa una tecnica per determinare se la vita specificamente multicellulare o complessa ma non tecnologica può essere rilevata in modo univoco al di fuori del sistema solare.

Nel tentativo di trovare qualche risposta, il team si è rivolto a una delle forme di vita multicellulari più comuni della Terra:gli alberi. Più specificamente, le loro ombre.

"La Terra ha più di tre trilioni di alberi, e ciascuno proietta ombre in modo diverso dagli oggetti inanimati, "disse Doughty, autore principale del paper e assistente professore presso la Scuola di Informatica, Informatica, e sistemi informatici. "Se esci a mezzogiorno, quasi tutte le ombre proverranno da oggetti umani o piante e ci sarebbero pochissime ombre a quest'ora del giorno se non ci fosse la vita multicellulare".

Il team ipotizza che un'abbondante vita multicellulare fotosintetica verticale (alberi) proietterà ombre ad alti angoli del sole, distinguendoli dalla vita unicellulare. Perciò, l'utilizzo di futuri telescopi spaziali per osservare i tipi di ombre proiettate dovrebbe, in teoria, determinare se ci sono forme di vita simili sugli esopianeti.

"La parte difficile è che qualsiasi futuro telescopio spaziale avrà probabilmente un solo pixel per determinare se esiste la vita su quell'esopianeta, " disse Abramo, che ha lavorato a stretto contatto con Doughty allo studio. "Così, la domanda diventa:possiamo rilevare queste ombre che indicano la vita multicellulare con un singolo pixel?"

Con un solo pixel con cui lavorare, il team ha dovuto assicurarsi che le ombre rilevate in questi telescopi fossero definitivamente vita multicellulare, non altre caratteristiche di esopianeti come i crateri.

"È stato suggerito che i crateri potrebbero proiettare ombre simili agli alberi, e la nostra idea non funzionerebbe, "disse Trillo, professore associato di astronomia. "Così, abbiamo deciso di guardare la replica del sito di atterraggio sulla luna nel nord dell'Arizona, dove gli astronauti dell'Apollo si sono addestrati per la loro missione sulla luna."

I droni sono stati usati in diversi momenti della giornata per determinare che i crateri in effetti proiettavano ombre in modo diverso dagli alberi.

I ricercatori si sono quindi rivolti all'imaging per determinare se la loro teoria avrebbe funzionato su larga scala. Utilizzando il satellite POLDER (Polarization and Directionality of Earth's Reflectance), il team è stato in grado di osservare le ombre sulla Terra da diverse angolazioni del sole e ore del giorno. La risoluzione è stata ridotta per imitare l'aspetto della Terra come un singolo pixel a un osservatore distante mentre ruota attorno al sole. Quindi, il team ha confrontato questo con dati simili provenienti da Marte, la luna, Venere e Urano per vedere se la vita multicellulare della Terra fosse unica.

Il team ha scoperto che in parti del pianeta dove gli alberi erano in abbondanza, come il bacino amazzonico, si può distinguere la vita multicellulare, ma quando si trattava di osservare il pianeta nel suo insieme come un singolo pixel, distinguere la vita multicellulare era difficile.

Però, il potenziale che l'osservazione delle ombre apporta alla conversazione sulla vita sugli esopianeti potrebbe essere più vicino di quanto scienziati e ricercatori siano mai stati prima. Doughty crede che la tecnica rimanga valida in teoria:un futuro telescopio spaziale potrebbe fare affidamento sulle ombre trovate in un singolo pixel.

"Se ogni esopianeta fosse solo un singolo pixel, potremmo essere in grado di utilizzare questa tecnica per rilevare la vita multicellulare nei prossimi decenni, " ha detto. "Se sono necessari più pixel, potremmo dover aspettare più a lungo per i miglioramenti tecnologici per rispondere se esiste la vita multicellulare sugli esopianeti".