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Astrochimica e la vita extraterrestre: l’intervista a Nadia Balucani

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di Silvia Caruso

Prof.ssa Balucani Nadia

L’Associazione Culturale Chimicare sarà quest’anno fra i protagonisti che animeranno il 4° congresso dell’International Academy of Astronautics “Cercando tracce di vita nell’ Universo”. Dal 25 al 28 settembre San Marino sarà occasione di incontro per tutti i blogger scientifici di Italia per la promozione dei carnevali e della divulgazione scientifica, mentre scienziati internazionali faranno il punto sulla ricerca della vita extraterrestre.

Qualche giorno prima, dal 19 al 21 settembre, a Perugia si terra’ il convegno “From Astrophysics to Astrochemistry towards Astrobiology”. Il convegno, dall’ovvio carattere interdisciplinare, e’ il quarto di una serie di convegni che si propone di combinare l’expertise di aree disciplinari diverse allo scopo di comprendere la chimica dell’ Universo e le condizioni che hanno portato sulla Terra (e che potrebbero portare altrove) all’ insorgere della vita.
La nostra intervista alla prof.ssa Nadia Balucani del Dipartimento di Chimica  dell’ Universita’ di Perugia introduce al convegno, per capire il ruolo della ricerca chimica nella vita extraterrestre.

Questo workshop è il quarto di una serie di seminari associati alle attività della Società Italiana di Astrobiologia. Che obiettivo si pone?

L’obiettivo principale è quello comune alle conferenze delle altre Società Nazionali e Internazionali di Astrobiologia (come NAI, NASA Astrobiology Institute, e EANA, European Astrobiology Network Association), ovvero riunire insieme scienziati di diverse discipline (che spaziano dalla fisica alla chimica, alla biologia e alla geologia) e che, con approcci diversi, si pongono gli stessi interrogativi: quali sono le condizioni favorevoli all’insorgere della vita? È possibile che ciò accada o sia accaduto in un altro pianeta oltre al nostro?
Questi quesiti sono di difficile risoluzione e il punto di vista del chimico o del fisico o del biologo da solo non è sufficiente. L’astrobiologia ha una chiara matrice multidisciplinare e nasce come un tentativo di aggregare le conoscenze minime che possano aiutare a trovare una risposta a questi grandi quesiti, risposte che non possono essere il prodotto delle ricerche confinate al campo di indagine di una sola disciplina.
Inoltre, in un certo senso, l’astrobiologia ha inglobato lo studio classico sulle origini della vita.
Può sembrare paradossale, ma abbiamo più possibilità di capire come sia andata ‘a casa nostra’ studiando le condizioni di altri pianeti che ricordano la Terra primordiale, piuttosto che studiando la sola evoluzione della vita sul nostro pianeta. Ciò è dovuto al fatto che il nostro pianeta è geologicamente molto attivo e che l’insorgere della vita, la comparsa della cosiddetta ‘biosfera’, ha cambiato profondamente il pianeta.
La roccia terrestre più antica ha solo circa 4 miliardi di anni e quindi manca il record geologico di quanto avvenuto sul nostro pianeta nel primo mezzo miliardo di anni. Se si pensa che l’origine della vita è stata retrodatata a 3,8 miliardi di anni fa, si capisce come le condizioni iniziali che hanno portato alla formazione delle prime cellule ci siano sostanzialmente ignote.
Un altro esempio: la biosfera condiziona la composizione dell’atmosfera terrestre (la concentrazione attuale di ossigeno è il risultato della fotosintesi clorofilliana) e non abbiamo chiare indicazioni sulla composizione dell’atmosfera al momento dell’insorgere della vita. È lo stesso dinamismo del nostro ancora giovane pianeta a ‘nasconderci’ le tracce.
L’unico approccio scientifico valido, quindi, resta quello di osservare corpi celesti che non hanno subito la stessa evoluzione del pianeta Terra, ma che possano comunque fornirci alcune tracce che ci aiutino a comprendere l’evoluzione della materia verso le prime forme di vita.

SETI, è l’acronimo di Search for Extra-Terrestrial Intelligence (Ricerca di Intelligenza Extraterrestre), ed è il un programma dedicato alla ricerca della vita intelligente extraterrestre, abbastanza evoluta da poter inviare segnali radio nel cosmo.  L’astrobiologia ha un modo diverso di ricercare forme di vita nel cosmo, quali sono le principali differenze di approccio?

Come giustamente citato, l’obiettivo di SETI è la ricerca di forme di vita talmente evolute da un punto di vista tecnologico da essere in grado di effettuare trasmissioni radio.  L’astrobiologia si pone, invece, obiettivi meno ambiziosi, ma altrettanto dirompenti per le loro implicazioni: la scoperta di una qualunque forma di vita, anche estremamente semplice come un organismo monocellulare, o di un suo fossile sarebbe un fatto di una importanza eccezionale. Perché significherebbe che se è accaduto qui e altrove, forse la vita è più diffusa nello spazio di quanto non sia facile credere.
È proprio per questo motivo che servono competenze multidisciplinari: solo un geologo può riconoscere il fossile di una forma di vita primitiva o solo il chimico o il biochimico può riconoscere dalla distribuzione degli isotopi di alcuni elementi se sono state attive forme di vita anche molto semplici.
Un altro aspetto molto importante è la determinazione della composizione chimica di alcuni oggetti celesti con strumentazione remota come telescopi e radiotelescopi. Con le prime osservazioni delle atmosfere di pianeti extrasolari potremmo ottenere prove dell’esistenza di atmosfere con ossigeno molecolare in grandi concentrazioni.  A quel punto, sarebbe difficile spiegare ciò senza invocare la fotosintesi clorofilliana.

Fra i temi principali del workshop si parlerà di chimica prebiotica, astrochimica, origine ed evoluzione della biosfera, origine geochimica della vita… un’ edizione dove la chimica si interseca con la biologia e la fisica. Vi sarà qualche novità scientifica che ci può anticipare?

Il progresso in questa disciplina è lento, ma costante.  Sicuramente, le novità più interessanti si attendono dalla osservazione dei pianeti extrasolari, ma ci sono numerose missioni di esplorazione spaziale in atto e non è detto che non arrivino notizie interessanti.  Mi riferisco, in particolare, alla missione su Marte attualmente in atto. 

Il workshop si inserisce nel progetto “The Chemical Cosmos: Understanding Chemistry in Astronomic Environments”.  Perché è così importante conoscere la chimica nell’ evoluzione dell’ astronomia?

Non potevo auspicare una domanda migliore, dato che io stessa sono un chimico che si occupa attivamente di astrochimica.  L’evoluzione chimica degli oggetti celesti è di fondamentale importanza proprio per raccordare quanto sappiamo sull’universo e la sua composizione con la composizione chimica degli esseri viventi.
L’universo è costituito essenzialmente da idrogeno ed elio.  Gli elementi che sono alla base della vita, così come noi la conosciamo, (ossigeno, carbonio, azoto, fosforo e zolfo) sono presenti solo in tracce perché sono il risultato della nucleosintesi stellare. Certo non a caso, sebbene presenti solo in tracce, ossigeno, carbonio e azoto sono gli elementi più abbondanti dopo idrogeno e elio.
Le molecole nello spazio sono abbastanza rare e confinate principalmente nelle cosiddette nubi interstellari. Ma è proprio da queste nubi che si formano nuove stelle con i loro sistemi solari.
Ed è quindi la chimica nello spazio che inizia quel processo di differenziazione chimica che porta prima alla formazione di pianeti e poi, nelle condizioni opportune, a qualcosa in più… 

Il progetto SETI, in oltre 30 anni di attività, non ha dato risultati positivi nella ricerca della vita extraterrestre.  L’astrobiologia e la conoscenza della chimica del cosmo potrebbero contribuire a focalizzare meglio la ricerca di SETI?

Personalmente, credo che i due tipi di ricerca siano abbastanza disgiunti e che debbano proseguire di pari passo.
Da quanto ho già detto, è chiaro che una scoperta sensazionale come il ritrovamento di un fossile di vita microbica non terrestre, poco influenzerebbe le ricerche di SETI.
Però, avere una conferma che la vita, seppure semplice, si è sviluppata in un altro pianeta potrebbe dare un nuovo impulso al programma SETI nel senso che, una volta accettata l’ idea che la vita si può sviluppare anche in altri pianeti che abbiano le giuste caratteristiche, diventa solo una questione di probabilità che in qualche luogo la vita si sia evoluta fino a portare a una civiltà in grado di sviluppare sistemi di trasmissione radio.

A chi si rivolge il workshop e perché partecipare?

Chiunque animato dalla curiosità è il benvenuto.  La sottomissione di contributi scientifici deve però passare il vaglio della commissione scientifica del convegno (spesso questi temi attraggono fin troppi pseudo-scienziati).
Avremo anche degli ospiti stranieri a capo di importanti progetti di astrobiologia, ma il maggior numero dei contributi sarà da parte di studiosi italiani.
È previsto anche un evento speciale, ovvero una tavola rotonda aperta al pubblico, in cui si affronteranno i temi principali dell’astrobiologia.  Fra gli ospiti della tavola rotonda sarà presente anche Gianni Bignami.
Vi invito a seguire l’aggiornamento del programma sul sito http://www.chm.unipg.it/chimgen/mb/exp3/sia/sia.htm  

 

 

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