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L’intervista

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Il 6 luglio scorso io e Sabrina Masiero, abbiamo partecipato come ospiti radiofonici in una trasmissione radio regionale 1. Sabrina è stata intervistata telefonicamente in diretta e ha illustrato il suo ruolo di divulgatrice presso l’Istituto Nazionale di Astrofisica dove ha curato le immagini per il  libro Astrokids, dedicato ai più piccoli ma utile anche ai grandi che per la primissima volta si avvicinano all’astronomia, e del suo lavoro a Las Palmas (Isole Canarie), dove ha sede il Telescopio Nazionale italiano Galileo (TNG) col medesimo ruolo. Nel mio piccolo invece, ho preferito intervenire attraverso domande e risposte lette in studio dai conduttori che qui ripropongo nella versione integrale, perché ho una pessima, bassa e incomprensibile voce.

La congiunzione astrale del 4 settembre 1970 ricostruita attraverso il software Stellarium. Questa congiunzione è stata il motore di tutta la mia vita. E poi gli astronomi dicono che le stelle e i paneti non influenzano gli esseri umani:-P

La congiunzione astrale del 4 settembre 1970 ricostruita attraverso il software Stellarium.
Questo momento è stato il motore di tutta la mia vita.
E poi gli astronomi dicono che le stelle e i paneti non influenzano gli esseri umani 😛

Presentazione: Umberto Genovese, 48 anni, nel tempo libero si occupa di divulgazione scientifica principalmente attraverso i suoi due blog: il Poliedrico (http://ilpoliedrico.com), che spazia dalla fisica alla cosmologia, dalla planetologia ai suggerimenti per astrofili (nel blog è disponibile anche un abbastanza dettagliato calendario degli eventi astronomici più rilevanti) e Progetto Drake (http://drake.ilpoliedrico.com), nato per raccogliere quante più informazioni, articoli o notizie riguardanti le famose variabili frazionarie che compongono la celebre Equazione di Drake e gestito insieme alla Dott.sa Sabrina Masiero dell’Università di Padova. Il Progetto Drake fu presentato nell’Edizione Unificata dei Carnevali scientifici (di Chimica e di Fisica) in occasione del 4° Congresso IAA (International Academy of Astronautics) “Cercando tracce di vita nell’Universo”, tenutosi a San Marino dal 25 al 28 settembre 2012. In più ha scritto qualche articolo per la rivista di astronomia Coelum (alcuni di questi sono ancora da pubblicare).

  • Domanda: Com’è nata la tua passione per l’astronomia?
    Umby: Per me fu illuminante la congiuzione Giove-Venere-Luna del 4/9/1970. Avevo solo 4 anni ma il ricordo di quel disegno nel cielo è ancora vivido quanto lo avessi visto poc’anzi. Da allora ho voluto capire di più su cosa fossero quelle luci sospese nel cielo. E credo di essere arrivato a un buon punto.
  • Domanda: Qual è la tua ricerca più importante?
    Umby: Credo che sia stato quando cercavo di interpretare (a soli 14-15 anni) l’influenza dell’attività solare sulla ionosfera analizzando le trasmissioni ad onde corte. Purtroppo i miei dati erano insufficienti per avere un fondamento statisticamente valido; ma perlomeno c’ho provato. 
  • Domanda: Qual è stato il fenomeno celeste che più ti ha impressionato?
    Umby: Quella congiunzione del ’70 mi ha aperto alla scienza e l’astronomia. Se dovessi scegliere direi questa.
  • Domanda: Cosa ne pensi della vita extraterrestre?
    Umby: Tralasciando le solite banalità di rito, l’Universo è troppo grande per un mondo solo ecc., penso che la vita sia una logica conseguenza del Big Bang.
    Tutte le costanti fisiche, dalla carica dell’elettrone alla massa del protone e così via, sono esattamente quelle che ci vogliono per avviare la nucleosintesi stellare. Mi spiego meglio; Il Big Bang ha prodotto sia materia che antimateria. Ma un fenomeno chiamato “Violazione della Simmetria CP”  ha permesso che una delle due avesse il sopravvento numerico sull’altra, permettendo a quella che oggi chiamiamo materia barionica di condensarsi in stelle e avviare così i processi di nucleosintesi che hanno poi prodotto gli elementi chimici più pesanti dell’idrogeno di cui noi tutti, il tavolo, le pietre nel nostro giardino e mondi lontanissimi come Kepler 22b, siamo fatti. Queste stelle primordiali (che gli astronomi chiamano di Popolazione II) esplosero dopo alcuni milioni di anni come supernovae e disseminarono il loro prezioso contenuto nel Cosmo. Da questi “scarti stellari” hanno poi avuto origine i pianeti, comete e così via.
    Alcuni di quegli elementi sono estremamente reattivi, come il carbonio, che dà origine a catene molecolari estremamente complesse appena si verificano particolari condizioni chimico fisiche; cosa che quasi sicuramente avvenne sulla Terra circa 3,5 miliardi di anni fa. Quelle catene sono gli aminoacidi, i mattoni fondamentali per la vita a base di carbonio, come la conosciamo noi sulla Terra. Condizioni analoghe possono essersi verificate un po’ ovunque nell’Universo, e questo lo si sta cercando di scoprire con la ricerca degli esopianeti.
    Pertanto credo che la vita sia piuttosto diffusa nell’Universo.

•  Domanda: Allora l’Universo secondo te sarebbe pieno di extraterrestri come noi?
Umby: È presto ancora per dirlo.
Per quanto riguarda la vita senziente, come l’uomo sulla Terra tanto per capirsi, credo che comunque sia abbastanza rara. Sulla Terra la comparsa dell’Homo Sapiens è il frutto di diverse estinzioni di massa e del concatenarsi di eventi locali e condizioni particolari che credo sia piuttosto improbabile si replichino così su altri mondi. Se altrove la vita intelligente è comparsa, deve avere una sua storia unica che poi l’ha plasmata anche nello sviluppo della civiltà.
Nel bacino del Mediterraneo e nel vicino Oriente si è passati 10000 anni fa dal concetto del tempo ciclico (fasi lunari, stagioni, maree, financo al ciclo mestruale femminile) al concetto di tempo lineare, ossia ad un inizio e una fine di tutto. Questo concetto, tutt’altro che banale, è stata la spinta che poi ha portato alla nascita delle grandi civiltà del passato e infine allo sviluppo della nostra tecnologia. Nel frattempo altri gruppi di umani che erano emigrati nelle Americhe e poi in Oceania, hanno seguito altri percorsi sociali. Le attuali civiltà degli Indios sudamericani, ad esempio, sfruttano quello che ricevono dalla Foresta Amazzonica; bravissimi a sfruttare le immense risorse locali, il loro sviluppo non è andato oltre a quello dei cacciatori nomadi dell’Età della Pietra che arrivarono lì per primi.
Quindi questo deve farci riflettere quanto sia difficile lo sviluppo di una civiltà in grado di compiere i viaggi spaziali – anche locali – come noi.

  • Domanda: Pensi che nei prossimi anni arriverà una scoperta significativa in merito?
    Umby: Anche scoprire che per assurdo siamo soli in questa parte dell’Universo, dovrebbe spingerci a capire l’unicità della specie umana come frutto importante dell’Universo – io considero la nostra specie come una infinitesima parte dell’Universo che prende coscienza di sé stesso e che si interroga su cosa “Lui” sia – e la fragilità di tutto l’ecosistema che la sostiene. E un tesoro così unico in questa parte di Universo va curato, difeso e custodito più di qualsiasi altra ricchezza materiale e immateriale che ci siamo finora inventati.
  • Domanda: Potrà l’umanità un giorno colonizzare Marte?
     Umby: Penso che questo sia possibile già con le tecnologie attuali o sviluppabili nel futuro molto prossimo.
    L’unico appunto che mi va di fare su questo argomento è che non credo che sarà mai possibile terraformare Marte e che quindi i futuri Coloni Marziani dovranno vivere costantemente dentro a strutture artificiali e a città sotterranee. Marte è troppo piccolo per trattenere una qualsiasi atmosfera complessa (tant’è che la maggior parte della sua la perse almeno 3 miliardi di anni fa) e non ha un campo magnetico sufficiente a schermare le radiazioni cosmiche; mentre gli ultravioletti solari senza un adeguato strato di ozono troposferico sarebbero per noi dannosi.
  • Domanda: Cosa ne pensi degli Universi Paralleli?
    Umby: Gli universi paralleli sono una conseguenza diretta di molte teorie cosmologiche. Ancora una teoria cosmologica definitiva non la conosciamo, quindi gli universi paralleli per ora rimangono solo un interessante esercizio matematico. E se anche esistessero avrebbero probabilmente leggi fisiche e dimensioni diverse dalle nostre che dubito potremmo mai comunicare con loro.
  • Domanda: Quali sono i vantaggi e le ricadute economiche della ricerca astronomica?
    Umby: La tecnologia astronomica ha permesso di testare e sviluppare le più raffinate tecnologie di precisione conosciute. La ricerca aerospaziale ha permesso lo sviluppo di materiali più leggeri e resistenti.
    Materiali come la fibra di carbonio, alcuni tipi di acciaio ad alta resistenza, leghe e fibre plastiche che oramai sono diventate di uso comune furono sviluppate per le missioni Gemini e  Apollo.
    Tecnologie come la telemedicina, i satelliti di comunicazione e GPS non sarebbero esistiti senza l’interesse per i fenomeni astronomici e l’astronomia che ci hanno fatto scoprire le leggi fisiche della Meccanica Celeste, la Relatività e la Meccanica Quantistica.
    I “nasi elettronici” che controllano le nostre case da incendi e perdite di gas sono nati per prevenire disastri nelle missioni spaziali, il cui motore è la curiosità innata dell’essere umano di avvicinarsi alle stelle.
    I CCD per le foto da dispositivi cellulari e fotocamere, le immagini ad alta risoluzione che apprezziamo in uno show televisivo, devono il loro concreto sviluppa alle necessità di possedere sensori ad alta risoluzione in campo astronomico.
    Gli scanner biometrici come la Risonanza Magnetica non esisterebbero senza le tecnologie di interferometria sviluppate per i radiotelescopi.
    Mi fermo qui ma potrei andare avanti per delle ore.

Intervista a Giorgio Bianciardi sul Labeled Release Experiment

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L’8 maggio 2012 ho intervistato  il Dott. Giorgio Bianciardi – che conosco personalmente da anni – in proposito alla sua ricerca sui risultati dell’esperimento Labeled Release  (LR), come seguito del mio precedente articolo Caccia ai microrganismi marziani, le nuove ricerche sugli esperimenti Labeled Release.
Colgo l’occasione per scusarmi col dott. Bianciardi per non aver forse sottolineato abbastanza che lui è il primo firmatario della ricerca 1 e che è anche medico oltreché biologo presso l’Università di Siena e attuale vicepresidente dell’Unione Astrofili Italiani.
Ecco a voi  l’intervista, ma prima facciamo un veloce ripasso della storia della ricerca biologica delle Viking:

Il Labeled Release Experiment

L’esperimento Labeled Released (LR) fu ideato dal dott. Levin alla fine degli anni cinquanta del secolo scorso per cercare attività biologica su Marte 2 e venne scelto insieme ad altri tre esperimenti per sondare il suolo marziano alla ricerca di tracce biologiche nelle due missioni gemelle Viking giunte su Marte nel 1976.

L’esperimento LR consisteva nel prelevare alcuni campioni di suolo marziano e aggiungervi una soluzione altamente nutritiva – e molto diluita –  composta da alcuni semplici elementi organici derivati dagli esperimenti di Miller e Hurey (glicina, D-alanina e L-alanina, formato, D-lattato di sodio e L-lattato di sodio, glicolato)  a cui però il comune carbonio era stato sostituito con la versione radioattiva di questo: il carbonio 14 (14C). Eventuali microrganismi eterotrofi avrebbero assimilato le sostanze nutritive e rilasciato il 14C nell’aria. L’atmosfera sopra i campioni veniva monitorata per diversi giorni al ritmo di una rilevazione ogni 16 minuti.

Fin da subito il monitoraggio dei campioni di suolo marziano trattato con i composti nutrienti evidenziò un rilascio di 14C 3. Invece i campioni di suolo pretrattati con un riscaldamento di 160° centigradi per tre ore, il rilascio non avvenne, segno inequivocabile di una qualche attività metabolica o di qualcosa che potesse imitarne gli effetti.

Una sonda Viking – Credit: NASA

Alla fine fu convenuto da molti scienziati che si fosse trattato della seconda ipotesi, che il terreno marziano fosse ricco di perossidi 4 e che questi avessero prodotto un risposta di stampo biologico all’aggiunta dei nutrienti, mentre il riscaldamento dei campioni aveva distrutto i legami covalenti dell’ossigeno nei perossidi e quindi inibito qualsiasi risposta.
Intanto il gascromatografo di massa (CG/MS) non rilevò alcuna presenza organica nei campioni di suolo, ma solo anidride carbonica, acqua e composti del cloro (clorometano e diclorometano) che furono scambiati per residui dei solventi usati sulla Terra per pulire le celle dei due laboratori. Fu solo con la sonda Phoenix che il mistero è stato risolto 5:  la sonda scoprì che il terreno marziano è ricco di perclorati che una volta riscaldati distruggono le molecole organiche rilasciando appunto i due prodotti scoperti dal gascromatografo delle Viking.

Il dott. Levin non fu mai persuaso dalla tesi ufficiale, e per oltre un decennio studiò e ripeté l’esperimento LR con campioni di suolo diversi ottenendo risultati paragonabili a quelli su Marte 6. Altri scienziati poi nel corso di questi 36 anni hanno ipotizzato che sia i perossidi che i perclorati possono essere essenziali a una biologia sviluppata su Marte, soprattutto per la loro capacità di abbassare il punto di congelamento della – comunque scarsa – acqua marziana.

L’intervista a Giorgio Bianciardi

il dott. Giorgio Bianciardi, esobiologo e vicepresidente dellUAI

Grazie dott. Bianciardi per il tempo concesso. Partiamo proprio dall’inizio. In cosa consiste essenzialmente la tua analisi numerica e come può distinguere tra un processo di natura chimica e uno di origine biologica, e in quale ambito viene comunemente  utilizzata?

Analizzo i modelli caotici nei sistemi biologici allo scopo di evidenziare disturbi che nascondono delle patologie. Un sistema biologico ha un certo comportamento caotico riproducibile su diverse scale temporali (un minuto, un ora etc.) mentre un sistema non biologico ha una risposta diversa, più semplice. Un sistema malato avrà l’attrattore caotico 7 compromesso rispetto a un sistema biologico sano.

Quindi la tua ricerca sui dati degli esperimenti LR su Marte ha evidenziato qesta risposta caotica?

Si, i risultati dei conteggi dei marcatori di carbonio 14 emessi dai campioni di suolo marziano dopo il nutrimento con la pappa biologica mostravano il tipico andamento che ci si può aspettare da una risposta di tipo biologico.
Questo tipo di risposta era lo stesso ottenuto dalla ripetizione degli esperimenti di rilascio marcato ottenuti in laboratorio con campioni terrestri e, come era stato ottenuto su Marte con il suolo sterilizzato, anche sulla Terra i campioni sterilizzati non mostravano alcuna risposta di alcun tipo. Segno evidente che qualsiasi cosa  avesse rilasciato il carbonio 14 era andato distrutto.

Eppure il gascromatografo nelle sonde non fu in grado di rilevare alcuna materia organica e così gli altri esperimenti, e come fu detto (ed esempio dal celebre Carl Sagan) “se c’è vita, dove sono i cadaveri?”

Il gascromatografo a bordo delle Viking (esperimento CG/MS – nda) non riuscì a rivelare alcuna traccia di sostanze organiche, ma solo acqua, anidride carbonica e tracce di solventi che gli scienziati dell’epoca interpretarono come residui dei solventi usati per pulire le celle delle analisi. Fu solo nel 2008 che la sonda Phoenix scoprì che il suolo di Marte è particolarmente ricco di perclorati 8 che se riscaldati distruggono qualsiasi materia organica presente rilasciando quelle tracce di solventi che il CG/MS aveva trovato.
Inoltre il gascromatografo di massa a bordo dei lander Viking era molto poco sensibile, circa un decimilionesimo di grammo di materia organica per grammo di campione, ossia 10-7 gr, mentre l’efficienza del processo di analisi riduceva questa ad appena un decimo, diciamo che in realtà la sensibilità complessiva si riduceva a  10-6 gr per grammo. Un normale batterio terrestre pesa circa 10-12 grammi e il 90% del suo peso è acqua, mentre il resto, 10-13 gr, è materia organica. Il gascromatografo avrebbe potuto rivelare solo  oltre una soglia di 10 milioni di batteri terrestri per grammo, troppi anche per molti ambienti terrestri 9.

Quindi uno strumento matematico pensato e concepito per evidenziare attività biologica sulla Terra può funzionare anche per la vita extraterrestre?

Ripeto: una risposta biologica è sempre diversa da una risposta chimica, questa è organizzata secondo un grado di complessità diverso, come lo è ad esempio il battito cardiaco rispetto al movimento di un pendolo che si smorza col tempo.

È possibile che il tuo metodo di analisi numerica possa essere sviluppato in futuro tanto da poter essere utilizzato per scoprire attività biologica su altri mondi per esempio analizzando la curva di luce stagionale e lo spettro dell’atmosfera di un intero pianeta?

A noi non interessava trovare un metodo universale per scoprire sicuramente dell’attività biologica, anche perché probabilmente un metodo universalmente valido forse non esiste. Sono molti i sistemi naturali che seguono schemi di risposta non lineare, come accade nella rotazione assiale di un pianeta ad esempio, o nella risposta elettronica di un transistor. Quindi questo metodo non può essere utilizzato in questo senso, a noi è servito solo per dimostrare che le risposte del contatore indicavano un rilascio di radiocarbonio nell’ambiente con uno schema non riconducibile ad alcun processo fisico naturale in quel contesto, tipico però dei sistemi biologici.

Quale è stato il ruolo del dott. Miller nella ricerca?

Il dott. Levin si è speso per venti anni cercando di dimostrare al mondo che il Labeled Release aveva identificato dell’attività biologica. Nel 2000 il dott. Miller, neurofarmacologo, ha proposto a Levin  di ricominciare da capo e insieme hanno  ripetuto tutti gli esperimenti dei Viking sulla Terra, dimostrando che i risultati erano gli stessi  che su Marte. Miller scoprì tra l’altro che i risultati delle Viking mostravano una correlazione  col periodo circadiano marziano.
Poi nel 2003 Miller e Levin lessero i miei lavori indipendenti e mi contattarono per applicare le mie ricerche al complesso dei dati in loro possesso. Successivamente mi proposero di mettere il mio nome come primo ricercatore e io accettai.

Perché la vostra ricerca è stata approvata e pubblicata dalla Società Coreana per lo Spazio, piuttosto che la NASA 10 proprietaria del progetto Viking?

La ricerca è terminata l’anno scorso, ma abbiamo avuto delle difficoltà alla sua pubblicazione per i tempi molto stretti che ci eravamo prefissati, noi volevamo che la pubblicazione avvenisse prima che la sonda Mars-Curiosity sbarcasse su Marte.
Un conto è dire adesso che le Viking avevano individuato dell’attività biologica, e un altri è dirlo dopo che Curiosity avrà individuato le stesse.

E se Curiosity dimostrerà il contrario?

Allora ci saremo sbagliati, ma la posta in gioco è troppo grande per non rischiare!

(ps. a questo punto raccomando il lettore di leggere: Errata Corrige, Il Poliedrico 8 novembre 2012)