La
vita sulla Terra, per definizione, è di tipo organico, cioè basata
sul carbonio. Una particolarità del carbonio è la capacità di
formare catene di atomi di varia lunghezza, anche cicliche. Tali
catene sono alla base degli idrocarburi e di tutti composti organici.
Il
carbonio è una componente vitale di tutti i sistemi viventi
conosciuti e senza di esso la vita come la conosciamo non
esisterebbe. Eppure, alcuni astronomi cominciano a credere che
nell’universo, dove potenzialmente nulla è impossibile, possano
essersi sviluppate forme di vita inorganiche, cioè basata su una
chimica non legata all’atomo del carbonio. La base proposta più
comune è il silicio, in quanto questo elemento possiede alcune
proprietà chimiche simili a quelle del carbonio. Fino al 1998 sono
state identificate varie molecole nello spazio interstellare, 84
delle quali sono basate sul carbonio e 8 sul silicio. È possibile
che composti al silicio possano essere biologicamente stabili in
certe condizioni ambientali esotiche, o in congiunzione col carbonio
o in un ruolo meno direttamente analogo. Nel 1959, il celebre
astronomo e cosmologo di Cambridge Fred Hoyle, pubblicò un
affascinante racconto di fantascienza chiamato La
Nuvola Nera,
una lettura obbligatoria per tutti gli appassionati della
fantascienza hard.
Nel suo racconto, Hoyle immagina gli eventi che seguono la scoperta
da parte di alcuni scienziati di una gigantesca nuvola polvere
interstellare che si muove all’interno del Sistema Solare, la quale
minaccia di distruggere la quasi totalità della vita sulla Terra,
oscurando le radiazioni del Sole. Ad un esame più attento, gli esami
scoprono che ma mastodontica nebulosa oscura è in realtà un
superorganismo, esponenzialmente più intelligente degli esseri
umani, nel quale le singole particelle interagiscono tramite
segnalazioni elettromagnetiche simili all’interazione delle singole
cellule di una forma di vita multicellulare terrestre. Si tratta di
una lettura intrigante ed appassionante, se non altro per il fatto
che siamo di fronte allo scritto, se pur di fantasia, di uno dei
padri della cosmologia contemporanea. Per certi aspetti, il racconto
di Hoyle si può intendere come una sorta di “romanzo scientifico”,
ossia la descrizione di una teoria scientifica nella forma letteraria
di un romanzo. Effettivamente, la riflessione di Hoyle apre alla
possibilità che tali forme di vita estremamente esotiche (almeno per
i nostri parametri) possano pascolare all’interno del nostro
universo. Partendo dalle considerazioni contenute ne La
Nuvola Nera,
Freeman Dyson, un altro grande della fisica, professore all’Istituto
di Studi Avanzati di Princeton, nel suo saggioLa
vita è analogica o Digitale? suggerisce
che una forma di vita analogica, come la Nuvola Nera di Hoyle, meglio
si adatta meglio alle basse temperature, traendo l’energia di cui
ha bisogno dalla gravità, dalla luce delle stelle o acquisendo
nutrienti chimici dalla polvere interstellare. Invece di avere un
sistema nervoso centrale, o una sorta di sistema di cablaggio, si
ritroverebbe ad avere una rete di segnali elettromagnetici a lungo
raggio in grado di trasmettere informazioni e coordinare la propria
attività.
Lo studio di Tsytovich
V.N.
Tsytovich del
General Physics Institute dell’Accademia Russa delle Scienze, e
dell’Istituto di Fisica Extraterrestre del Max-Planck Institute in
Germania, nel 2007 ha studiato il comportamento delle miscele
complesse di materiale inorganico in un plasma. I risultati furono
pubblicati sulla rivista New
Journal of Physics.
In
fisica e chimica, il plasma è un gas ionizzato, costituito da un
insieme di elettroni e ioni e globalmente neutro (la cui carica
elettrica totale è cioè nulla). In quanto tale, il plasma è
considerato come il quarto stato della materia, che si distingue
quindi dal solido, il liquido e l’aeriforme. “Ionizzato”
in questo caso significa che una frazione significativamente grande
di elettroni è stata strappata dagli atomi. Le cariche elettriche
libere fanno sì che il plasma sia un buon conduttore di elettricità,
e che risponda fortemente ai campi elettromagnetici. Fino ad oggi, i
fisici ritenevano che non ci potesse essere una qualche
organizzazione in una tale nube di particelle.
Tuttavia,
Tsytovich e i suoi colleghi, utilizzando un modello computerizzato di
dinamica molecolare, hanno dimostrato che le particelle in un plasma
possono conseguire un’auto-organizzazione nel momento in cui le
cariche elettroniche si separano e il plasma si polarizza.
Dall’osservazione risulta che l’effetto è la costituzione di
microscopici filamenti di particelle solidi che si organizzano in
strutture elicoidali, simili ai cavatappi. I filamenti, a loro volta,
sono attratti l’uno dall’altro.
Il
fatto più curioso della scoperta di Tsytovich è che questi
filamenti elicoidali subiscono delle modificazioni che normalmente si
osservano solo nelle molecole biologiche come il DNA e le proteine.
Le microstrutture sono in grado di interagire fra loro e indurre dei
cambiamenti nei loro vicini. Inoltre, pare che presentino un vero e
proprio processo di evoluzione, dato che le strutture meno stabili
tendono a rompersi, lasciando dietro di sè solo quelle più adatte a
“sopravvivere” nel plasma. A questo punto la domanda che si
pongono gli scienziati è abbastanza semplice: possiamo considerare
le microstrutture elicoidali che si formano nel plasma interstellare
come vita, o come suoi precursori? “Queste strutture complesse e
organizzate di plasma presentano tutte le proprietà necessarie per
qualificarsi come candidati della materia vivente di tipo
inorganico”, spiega Tsytovich. “Sono entità autonome, si
riproducono e si evolvono”.Lo scienziato russo aggiunge che le
condizioni necessarie per formare queste microstrutture elicoidali
sono comuni nello spazio esterno. Tuttavia, il plasma può formarsi
anche sulla Terra a seguito della caduta di un fulmine, per esempio.
I ricercatori suggeriscono che forse la prima forma di vita comparsa
sulla Terra è stata proprio di tipo inorganica, diventando poi come
modello per lo sviluppo delle più familiari molecole organiche che
oggi conosciamo.
In sostanza,
strutture complesse di plasma auto-organizzate possono esistere nello
spazio in determinate condizioni piuttosto frequenti, le quali
consentono loro di prosperare ed evolversi naturalmente. Il che non
ci consente di escludere a priori che organismi alieni al plasma (o
forse dovremmo dire “inorganismi”) possano esistere nella forma
di enormi nubi di polvere interstellare così come aveva immaginato
Hoyle nel suo racconto. A quanto pare, la vita extraterrestre
potrebbe essere molto più strana di quanto abbiamo avuto il coraggio
di immaginare fin’ora.
