La ricerca di pianeti oltre il nostro sistema solare.

Ogni stella che vediamo in cielo ha almeno un pianeta che le orbita attorno, dice l'astronomo Sara Seager. Quindi cosa sappiamo di questi esopianeti e come possiamo saperne di più? Seager ci presenta i suoi esopianeti preferiti e mostra nuove tecnologie che possono essere di aiuto nel reperire informazioni su di essi - e anche nell'aiutarci a trovare esopianeti che ospitano la vita.

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)