Forme di vita extraterrestre al silicio e alieni al plasma: alcune ipotesi sulla ‘vita inorganica’

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 saggio La 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.

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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”.

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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.

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