Oumuamua non è una sonda aliena, perché gli alieni possono imparare tutto ciò di cui hanno bisogno su di noi con i telescopi
Nell'autunno del 2017, il primo oggetto interstellare conosciuto è passato attraverso il Sistema Solare, innescando una rivoluzione nell'astronomia. A causa della natura monologa dell'oggetto, gli astronomi di tutto il mondo non riuscivano a spiegare cosa fosse. Né la cometa, né l'asteroide, né alcun altro oggetto convenzionale sembravano all'altezza, portando a tutti i tipi di spiegazioni 'esotiche'.
Una spiegazione particolarmente esotica è stata offerta dal professore di Harvard Avi Loeb e dal suo ex postdoc (il dott. Shmuel Bialy), che ha ipotizzato che 'Oumuamua avrebbe potuto essere una vela di luce extraterrestre. Mentre la maggior parte dei documenti di confutazione metteva in dubbio le prove presentate, a nuovo studio dall'astrofisico e professore emerito UCLA Ben Zuckerman ha messo in dubbio qualcos'altro: perché una civiltà extraterrestre dovrebbevolereinviare una sonda a modo nostro?
Lo studio, '' Oumuamua non è una sonda inviata al nostro sistema solare da una civiltà aliena ”, recentemente apparso online ed è stato presentato alle riviste del Società Astronomica Americana (AAS). Dopo aver esaminato le possibili motivazioni per l'invio di una missione esplorativa, Zuckerman conclude che un ETI non avrebbe alcuna motivazione per inviare un veicolo spaziale ai nostri sistemi solari (mettendo così in dubbio la teoria della 'sonda aliena').
L'orbita di Oumuamua ha chiaramente dimostrato la sua origine interstellare. Credito: Tom Ruen, CC BY-SA 4.0
Una domanda sul perché?
Per riassumere la sua posizione, Zuckerman inizia riconoscendo che il documento di posizione di Loeb e Bialy contiene ben 22 equazioni che supportano la loro tesi secondo cui 'Oumuamua era una sonda interstellare'. Questi includono il suo rapporto massa-area, la sua rotazione, la distanza massima che potrebbe percorrere attraverso il mezzo interstellare (ISM), la sua resistenza alla trazione e il trasferimento di energia a seguito di impatti.
In combinazione con il suo curva di luce (che era coerente con un disco), la sua riflettività e il modo in cui ha accelerato fuori dal Sistema Solare sotto l'influenza di nient'altro che la radiazione solare, sono stati in grado di dimostrare che 'Oumuamua era coerente con una vela di luce interstellare. In risposta, Zuckerman ha replicato con una citazione fondamentale del famoso fisico teorico Freeman Dyson:
“Il problema del viaggio interstellare è un problema di motivazione e non di fisica”.
Proprio come la proposta di Dyson per una megastruttura che potrebbe racchiudere un intero sistema stellare (alias una Dyson Sphere), non è tanto una questione se puoi o meno, è una questione di 'perché dovresti volerlo?' Nello specifico, Zuckerman cita una recente ricerca che ha esaminato la fattibilità scientifica dell'invio di una sonda interstellare per raccogliere informazioni su pianeti potenzialmente abitabili.
Usando il Principio Cosmologico (noto anche come Principio Copernicano) come pietra di paragone, Zuckerman considera il motivo per cui una razza aliena sarebbe motivata a inviare un veliero simile a 'Oumuamua ai sistemi stellari vicini, cosa significherebbero le implicazioni di ciò e perché sembra illogico presumere che vorrebbero data l'ondata di opzioni di gran lunga migliori.
Esplorazione inefficiente
Questi includono un recente documento intitolato “‘ Oumuamua non è artificiale ', del fisico Jonathon Katz del McDonnell Center for the Space Sciences della Washington University. In confutazione all'articolo di Loeb e Bialy, Katz ha presentato argomenti sul motivo per cui una missione di sorvolo sarebbe un mezzo inefficiente per raccogliere dati. Questo vale sia per 'Oumuamua che per Innovazione Starshot la proposta di una missione di vela interstellare.
Secondo i calcoli di Katz, a una velocità di 26 km/s (93.600 km/h; 58.160 mph), 'Oumuamua avrebbe impiegato circa 400.000 anni per viaggiare da qualsiasi sistema stellare della sequenza principale entro 32,6 anni luce (10 parsec) . Secondo Zuckerman, ciò significa che una specie tecnologicamente avanzata dovrebbe essere molto più vecchia ormai e sviluppare mezzi molto più avanzati per sondare le profondità dello spazio (rendendo inefficiente tale sonda).
Inoltre, stima che affinché una tale sonda si presenti nel nostro Sistema Solare (salvo fortuna eccezionale), una specie dovrebbe lanciare 100.000 di tali sonde (un approccio anche molto inefficiente). È interessante notare che questo aspetto del documento di confutazione di Zuckerman rappresenta una sorta di rovescio della medaglia rispetto a un punto sollevato da Loeb e Bialy nel loro articolo originale, che cita ricerche precedenti sul numero di oggetti interstellari (ISO) nello spazio vicino.
Secondo uno studio del 2018 intitolato “ Intrusi interstellari: densità numerica e origine di 'oggetti simili a Oumuamua' ”, i ricercatori del Istituto di Astronomia all'Università delle Hawaii ha mostrato che ci sarebbero stati 2 quadrilioni di ISO all'interno di ogni parsec cubo (~35 anni luce cubi) - o 1 quadrilioni di oggetti espulsi per sistema stellare - affinché oggetti come 'Oumuamua siano rilevabili.
Oumuamua come appariva usando il telescopio William Herschel la notte del 29 ottobre. Queen's University Belfast/William Herschel Telescope
Capovolgendo questo argomento, Zuckerman postula che la presenza di un oggetto artificiale nel nostro Sistema Solare implica l'esistenza di molti, MOLTI di più. L'alternativa, come sostiene Loeb, è che il rilevamento di un tale oggetto è stato estremamente fortunato (ed estremamente improbabile).
Super Telescopi
Al contrario, dice Zuckerman, una specie tecnologicamente avanzata ha difficoltà a non riconoscere i ritorni scientifici di gran lunga superiori offerti da sofisticati telescopi, utilizzando i telescopi della NASA. Trova Pianeti Terrestri (TPF) e le ESA Darwin come esempi. Il TPF era una proposta per una costellazione di telescopi spaziali ad alta sensibilità che era stata precedentemente esaminata dalla NASA Comitato di indagine di astronomia e astrofisica .
Darwin, nel frattempo, è stata proposta una costellazione di quattro o cinque veicoli spaziali a volo libero progettati per cercare pianeti simili alla Terra attorno ad altre stelle e analizzare le loro atmosfere. Sebbene nessuno dei due concetti sia stato realizzato (il TPF è stato abbandonato a favore del Telescopio spaziale James Webb ), il principio rimane lo stesso. Sulla base dei ritorni scientifici che produrranno i telescopi di prossima generazione, Zuckerman conclude quanto segue:
'Se una vicina civiltà tecnologica dovesse effettivamente esistere... i suoi giganteschi telescopi spaziali vizierebbero completamente qualsiasi motivazione per la costruzione del tipo di sonda diretta che 'Oumuamua rappresenta nell'immagine di Bialy & Loeb (2018). I telescopi terrestri hanno svolto un ruolo assolutamente essenziale nella nostra esplorazione del nostro Sistema Solare da parte di veicoli spaziali».
Rappresentazione artistica del telescopio Darwin. Credito: ESA
Obiettivi di esplorazione
Un'altra intuizione offerta da Zuckerman è la profonda connessione che esiste tra i rilievi telescopici e le sonde interstellari. In questo, si espande su un argomento che ha fatto in a 1981 studio dove ha sostenuto che i telescopi spaziali nello spazio interplanetario potrebbero rilevare le atmosfere degli esopianeti (un'osservazione preveggente), ridurre il costo delle missioni interstellari senza equipaggio e persino assistere negli sforzi diretti della panspermia.
“La Perseveranza della NASA è solo la più recente di una serie di veicoli spaziali inviati per esplorare Marte, piuttosto che, ad esempio, Mercurio o Venere; questo perché i nostri telescopi hanno fornito a lungo un'ampia motivazione per andare su Marte sopra tutti gli altri pianeti', sostiene Zuckerman in questo recente articolo. 'Considerazioni simili, ma per i telescopi spaziali, valgono per l'esplorazione di pianeti extrasolari'.
Ultimo, ma non meno importante, Zuckerman confronta le capacità dei telescopi spaziali esistenti con ciò che ci si potrebbe realisticamente aspettare a bordo di un veicolo spaziale delle dimensioni e del profilo di 'Oumuamua. Oltre a ciò, anche le motivazioni scientifiche per i telescopi spaziali sono del tutto chiare, mentre i concetti di missione interstellare sono carichi di tutti i tipi di domande riguardanti la validità e l'efficacia in termini di costi. In sintesi:
“Le capacità fugaci di una tale sonda flyby sono di gran lunga inferiori alla potenza dei telescopi spaziali operativi da eoni di tempo nello spazio interplanetario della civiltà aliena. Sebbene si sia dimostrato difficile per gli astronomi costruire un'immagine convincente di 'Oumuamua basata su oggetti astronomici convenzionali, la discussione nel presente documento dimostra l'impossibilità logica di una spiegazione che coinvolga sonde aliene.
Sciame di astronavi a vela laser in uscita dal sistema solare. Credito: Adrian Mann/i4is
Contropugno Cosmologico
Ovviamente si possono avanzare diverse controdeduzioni. Per cominciare, Zuckerman usa la velocità di 'Oumuamua per sostenere che è un modo del tutto inefficiente per esplorare lo spazio. Tuttavia, questo punto è facilmente contrastato dall'esempio Progetto Libellula , un altro veliero proposto attualmente in fase di sviluppo che include una vela magnetica per rallentare dopo aver attraversato lo spazio interstellare.
In breve, solo perché 'Oumuamua stava viaggiando a una velocità di 26 km/s quando è stato rilevato non significa che abbia viaggiato per tutto il tempo in cui è stato in transito. Zuckerman sostiene inoltre che un ETI dovrebbe produrre vele leggere dell'ordine di 105perché uno di loro abbia la possibilità di essere scoperto. Tuttavia, il Principio Cosmologico può essere riportato su questo punto ad ulteriori implicazioni.
Se assumiamo che un ETI sia in grado di investigare il concetto di vele di luce interstellari e considerarli utili, non è insolito presumere che più di uno nel nostro angolo della galassia considererebbe di fare lo stesso nel tempo. Inoltre, l'articolo di Zuckerman presume che un oggetto simile a 'Oumuamua sarebbe operativo, o che la specie che lo ha inviato sarebbe ancora in vita.
Questa è una domanda che Leob ha affrontato nel suo articolo del 2018 con Bialy e successivamente nel suo libro Extraterrestre: il primo segno di vita intelligente oltre la Terra .In entrambi i casi, il prof. Loeb suggerisce la possibilità molto reale che se 'Oumuamua fosse di origine artificiale, potrebbe essere stato un pezzo di detriti spaziali o i resti di un'astronave ormai defunta. Per estensione, chiunque l'abbia inviato potrebbe essere morto da tempo e la missione finita da tempo.
Project Starshot, un'iniziativa sponsorizzata dalla Fondazione Breakthrough, è destinato a essere il primo viaggio interstellare dell'umanità. Credito: svoltainitiatives.org
Ahimè, Zuckerman ha un punto molto solido quando si tratta della questione delle motivazioni e dell'analisi costi-benefici. In fin dei conti, l'esplorazione interstellare richiede un'enorme quantità di energia e risorse. C'è anche quanto tempo richiederebbe una missione del genere? raggiungere la sua destinazione e il ritardo imposto alle comunicazioni. Per questo motivo, è comprensibile il motivo per cui gli scienziati dovrebbero considerare missioni casalinghe che costano meno e possono promettere ritorni scientifici molto presto. In breve, 'perché preoccuparsi?'
Tuttavia, questo solleva un altro importantissimo contro-argomento. Se fare affidamento sui telescopi di nuova generazione è una motivazione sufficiente per non intraprendere una missione interstellare, allora perché l'umanità sta tentando di realizzare tali missioni anche mentre parliamo? Fin dagli albori dell'era spaziale, ci sono stati scienziati che si sono dedicati allo sviluppo di concetti per l'esplorazione interstellare.
Esempi più moderni (come già notato) includonoInnovazione Starshot, che è presieduto da un Consiglio di Amministrazione presieduto dallo stesso Prof. Loeb. Questa impresa senza scopo di lucro è stata lanciata da Yuri Milner, Stephen Hawking e Mark Zuckerberg nel 2016 con lo scopo di realizzare una missione interstellare che potrebbe viaggiare fino ad Alpha Centauri e osservare eventuali esopianeti nelle nostre vite.
C'è anche il suddettoProgetto Libellula, emerso nell'ambito di un concorso di progettazione del 2013 ospitato dal Iniziativa per gli studi interstellari (i4is). Per coincidenza, mentre Dragonfly era il concept vincente del concorso, il design che si è portato a casa il secondo premio è stato quelloInnovazione Starshoteventualmente adottato per lo sviluppo.
Concetto artistico di una nave stellare Enzmann, un concetto di razzo a fusione proposto nel 1964. Credito: Rick Sternbach
C'è anche Icaro Interstellare , un'organizzazione no-profit internazionale dedicata alla realizzazione dell'esplorazione interstellare attraverso l'istruzione e la divulgazione. Questa organizzazione sovrintende anche allo sviluppo di una serie di concetti avanzati, che includono Progetto Icaro , Progetto Persefone , Progetto Bifrost , Progetto in avanti (un altro concetto di vela), e Progetto Hyperion (che è in fase di sviluppo in collaborazione con i4is).
Accanto ad altre proposte come quella della British Interplanetary Society Progetto Daedalus , il Astronave Enzmann , e il Astronave da 100 anni , semplicemente non mancano scienziati e sognatori che vogliono intraprendere l'esplorazione interstellare. Questo nonostante il fatto che tra pochi anni saranno operativi i telescopi di prossima generazione che promettono di sondare i misteri più profondi dell'Universo.
Con tutto, dagli oggetti nel nostro Sistema Solare e gli esopianeti vicini alle prime galassie dell'Universo in osservazione, perché dovremmo preoccuparci di inviare un veicolo spaziale alle stelle vicine per scattare loro foto inferiori? Buona domanda! E poi, perché era necessario inviare astronauti sulla Luna quando eravamo perfettamente in grado di esaminarla da lontano?
Una risposta ovvia sarebbe l'opportunità di procurarsi campioni di roccia lunare per l'analisi (che ancora oggi forniscono dati scientifici). Lo stesso vale per l'invio di missioni robotiche e astronauti su Marte. IlPerseveranzail rover non è solo la prima missione che consentirà il ritorno di un campione da Marte, ma aprirà la strada a missioni con equipaggio (che trasporteranno anche campioni marziani a casa).
L'astronave Icarus Pathfinder passa da Nettuno. Credito: Adrian Mann
Tuttavia, una ragione molto più ovvia è che andare sulla Luna di persona era molto più significativo. In questo senso, possiamo vedere come la questione della motivazione vada ben oltre i benefici tangibili. In fin dei conti, il più grande impatto dell'era Apollo fu il senso di orgoglio e di realizzazione che portò a tutti gli esseri umani. E la ragione principale per andare in primo luogo è stata riassunta anni prima:
Scegliamo di andare sulla Luna! Scegliamo di andare sulla Luna in questo decennio e fare le altre cose, non perché siano facili, ma perché sono difficili; perché quell'obiettivo servirà per organizzare e misurare al meglio le nostre energie e capacità, perché quella sfida è quella che siamo disposti ad accettare, quella che non siamo disposti a rimandare e quella che intendiamo vincere…”
Difficile discutere con quella della logica appassionata, non è vero? Se assumiamo che il Principio Cosmologico si applichi in tutti questi casi, allora dobbiamo presumere che gli ETI si siano agonizzati sulle stesse identiche considerazioni che stiamo facendo ora, e forse sono giunti a conclusioni simili. “Perché inviare una sonda (o migliaia di sonde) per esplorare altri pianeti alla ricerca di segni di vita? Perché sono lì, accidenti!”
Ulteriori letture: arXiv