SCIENZA E CIVILTÀ

 

Comete e C: Da Corvi a Cicogne celesti?

 

 (prima parte) - sett 1986

 

I pianeti nel senso più esteso del termine, cioè gli «astri erranti» sullo sfondo delle stelle «fisse» sono stati tra gli oggetti più studiati sin dall'antichità dagli astronomi ed anche tra i più considerati nelle elucubrazioni (ormai sicuramente prive, da secoli, di qualunque giustificazione storica) degli astrologi e dei loro seguaci.

Con particolare apprensione la superstizione astrologica guardava , tra tutti, proprio quegli oggetti il cui moto apparente era osservabile e, tra questi, soprattutto quelli che apparivano improvvisamente sullo scenario ben noto delle costellazioni: le stelle «novae» e le «supernovae», fenomeni di cui era impossibile, secoli fa, tentare un'interpretazione coerente anche con gli strumenti della scienza, e — prodigio sommamente inquietante! — le comete.

Almeno fino al '600 non mancarono, anche era gli scienziati autentici, momenti di confusione o di parziale acquiescienza (più o meno spontanea o forzata) verso la superstizione astrologica.  D'altronde il fare oroscopi per qualche potente e cristianissimo signore poteva essere anche per uomini di scienza (più di tre secoli fa!) non solo un indice della difficoltà a staccarsi completamente da certe tradizioni, ma anche un modo di sbarcare meglio il lunario.

Sono ridicoli certi «moderni» imbonitori quando ricordano baldanzosamente che «anche Keplero faceva gii oroscopi».  Non è per questo che la storia gli ha dato un grande posto, così come non lo ha dato a Robespierre per i suoi parrucchini né a Mozart per la livrea (di «servitore» dell'arcivescovo Colloredo di Salzburg) che per un po' egli dovette indossare.

Di fatto, privi ormai da secoli di qualunque copertura scientifica e di ogni funzione sia pure relativamente «positiva», come quelle svolte dai medici-stregoni presso molte culture primitive, tutti i commercianti di superstizione dei paesi «sviluppati» sono, più o meno consapevolmente, ma senza eccezione alcuna, imbroglioni di cui un regime democratico non deve tollerare l'azione truffaldina ed i guadagni talvolta enormi (altro che storie!) e comunque sempre moralmente e politicamente illeciti.  La libertà di idee si difende anche contro l'assillante calunnia della superstizione.  Questo anche per ricordare a molti direttori di giornali e di reti radiotelevisive che essi sicuramente ingannano, di fatto, i loro lettori, ascoltatori, spettatori, presentando sotto spoglie più o meno dichiaratamente «scientifiche» oroscopi e simili cianfrusaglie allo stesso modo in cui chi pubblicizza un farmaco o un alimento attribuendogli proprietà che non possiede inganna i potenziali consumatori.

Riprendiamo il nostro tema ricordando che i più celebrati portatori astrali di segni del destino furono per secoli considerati i fenomeni legati alle comete: l'apparizione improvvisa , i cambiamenti di aspetto con lo sviluppo della chioma e della coda, la spettacolarità dei fenomeni nel loro complesso potevano giustificare qualche secolo fa - se non altro - un notevole stupore e magari anche qualche paura.  Così, nonostante il perdurare della tradizione serena e festosa della cometa natalizia, si guardava alle comete come a messaggeri di sciagure, sinistri corvi che minacciavano di colpire l'umanità con guerre, pestilenze, carestie: eventi non molto rari, d'altronde, per cui si poteva sempre trovare il passaggio di una cometa o qualche perversa congiunzione di astri adatta.

L'astronomia ha progressivamente fugato tali assurdità (lasciando solo i «moderni» ciarlatani a strologare distruzioni del mondo ed altre delikatessen per maligni influssi celesti) ed ha iniziato a chiarire la realtà fisica delle comete nell'ambito del nostro Sistema solare ed anche in un quadro più ampio.  Da molti decenni sappiamo, ad esempio, che la frammentazione di nuclei cometari produce una distribuzione di meteoroidi lungo un'orbita che la Terra può attraversare subendo in certi momenti una pioggia di meteoriti.  Molti progressi si registrano continuamente nello studio della costituzione dei nucleo, dei meccanismi di sviluppo della chioma e della coda, dei notevoli cambiamenti di orbita dovuti alla presenza dei pianeti (da cui si deduce facilmente la piccola massa dei nucleo cometario) e di altre variazioni orbitali dovute all'«effetto-razzo» (secondo la brillante intuizione di Whipple) cioè ai gas che vengono sprigionati dal nucleo a causa dell'irradiazione solare.  Le recenti missioni condotte verso la cometa di Halley hanno ulteriormente vivacizzato il campo di studio ed i dati da essi rilevati saranno ancora a lungo materiale prezioso di lavoro.  Sarà tra l'altro interessante vedere entro quali limiti il modello «iceberg sporco» di Whipple, riconosciuto in genere valido, potrà ammettere varianti o eccezioni, o anche correzioni sostanziali.  Credo che si debba ancora considerare, infatti, che tra certi asteroidi e meteoroidi a struttura compatta, da un lato, e certi nuclei cometari dall'altro, non c'è una distinzione netta e sicura di natura fisica, come ricordavo in una nota precedente.  Appare perciò probabile che si debba ritenere molto valida la variante di Marsden e Sekanina che propongono l'esistenza di due tipi di nuclei cometari (come ricorda Paolo Maffei in / mostri del cielo.  EST, 1976) dei quali uno sarebbe un vero «iceberg sporco» e l'altro conterrebbe un nucleo interno meteoritico poroso circondato da ghiaccio e diventerebbe inattivo dopo vari passaggi al perielio per la perdita del matcriale volatile.  Fondamentali motivi di speciale attenzione verso le comete da parte dei ricercatori sono legati anche al fatto che esse (anche se non solo esse) ci possono informare su momenti molto antichi della storia del Sistema solare o addirittura portarci messaggi, dallo spazio interstellare.  E praticamente certo che alcune comete, presentando orbite paraboliche o iperboli vicine alla parabola, ma comunque orbite aperte siano state catturate dal Sole per giungere, dopo lunghissimi viaggi, vicine a noi: in certi casi esse possono tra l'altro cambiare orbita sotto l'azione gravitazionale dei corpi del nostro Sistema e trasformarsi in comete a periodo abbastanza breve, cosi come può realizzarsi in certe particolari condizioni il caso opposto: una cometa può essere espulsa dal Sistema solare.

Il numero delle comete lontanissime che orbiterebbero intorno al Sole a circa due anni-luce di distanza (quasi la metà della distanza che ci separa dal Sistema di Alfa del Centauro) potrebbe essere valutato secondo Oort nell'ordine di 100 miliardi e anche se tra queste una ogni 100 mila venisse inviata verso l'interno del Sistema solare (seguiamo qui l'esposizione che Maffei presenta, nel libro già citato, dell'ipotesi di Oort), ciò potrebbe spiegare la presenza delle comete che mostrano, per i caratteri orbitali, la loro provenienza da quella rispettabile distanza, da una zona quasi «in condominio» tra il Sole e le stelle più vicine.  Altre comete, poi, come si è detto, sembrano chiaramente provenire dallo spazio interstellare vero e proprio.

Ed è qui che si colloca un'ipotesi indubbiamente interessante sull'origine stessa della vita sulla Terra e su altri pianeti «adatti»: Fred Hoyle e Chandra Wickrama-singhe presentano una proposta (di cui il lettore italiano può avere il quadro in «La nuvola della vita», Mondadori, 1979) secondo la quale le prime molecole essenziali per innescare i processi biologici sul nostro pianeta (ed eventualmente su altri) proverrebbero proprio dall'apporto fondamentale di quei corpi di tipo cometario che hanno certamente investito in gran numero la Terra a partire da qualche miliardo di anni fa.  Da infausti «corvi» della superstizione le comete si trasformerebbero in questa prospettiva in «cicogne» portatrici di vita.

Quest'ipotesi si oppone in modo drastico alle teorie legate all'idea del «brodo primordiale» che vede l'origine e i primi sviluppi della vita a partire dalla materia inorganica come un processo iniziato senz'altro sulla Terra stessa e comunque senza ricorrere specificamente ad apporti di materiale prebiotico esterno.

Il seguito di questa nota sarà dedicato a questa questione ed anche al metodo di discussione - a mio avviso assai criticabile - che i due famosi scienziati adottano nel presentare la loro ipotesi ed infine al problema che essi in sostanza lascerebbero aperto anche se la loro ipotesi potesse essere provata: se le condizioni per l'emergere della vita si sono realizzate attraverso l'apporto delle comete nell'ambiente terrestre, quali sono comunque i meccanismi che determinano l'insorgere di tali condizioni? È anche questo un tema dell'indagine scientifica per chiunque non voglia ricorrere a qualcosa che sarebbe al di fuori della scienza stessa e quindi anche al di fuori — a mio avviso — delle competenze umane. 

 

 

 

Comete & C: da Corvi a Cicogne celesti?

 

(seconda parte) – ott-nov 1986

 

 

Molecole organiche sono presenti come è ben noto sia nelle nubi interstellari, in cui possono essere rivelate tramite l'analisi spettrale delle radiazioni, sia nei corpi che cadono sulla Terra.  Esse si trovano anche nelle comete e vengono messe in evidenza dall'analisi spettroscopica della coda e della chioma che avvolge il nucleo e lo rende invisibile.  Alcuni importanti obiettivi delle sonde che in questo L986 si sono dirette verso la cometa di Halley erano legati proprio alle possibilità offerte da un incontro ravvicinato tra il nucleo stesso e gli strumenti di bordo.

Si sa comunque che tra meteoroidi e comete esistono relazioni che almeno in moki casi si rivelano assai strette, come quando appunto una cometa si frammenta dando origine a sciami meteoritici e quindi dal punto di vista dell'indagine sulle molecole organiche extraterrestri comeie e meteoroidi rappresentano entro certi limiti un ambito di lavoro unitario.

Eccoci dunque all'ipotesi sostenuta da Hoyle e Wickramasinghe.

Dalle comete «catturate» dal Sistema solare ed in generale da corpi provenienti dalla spazio interstellare sono certamente giunte in grandi quantità sulla Terra anche molecole organiche le quali, benché non siano di per sé vita, rappresentano una direzione di base dalla quale la vita non può prescindere.  Si può dunque immaginare che l'inizio della vira terrestre sia stato innescato da un rapporto di materiale prebiotico esterno.

Ma i due Autori non si fermano certamente qui quando dichiarano (nel già citato «La nuvola della vita», pagina 150): «Forme di vita primitive potrebbero essersi sviluppate fuori dell'ambiente terrestre su comete» ed aggiungono: «Sospettiamo che i primi organismi viventi Pro-carioti).  quelli che erano in grado di vivere anaerobica-mente — ossia in assenza di ossigeno libero — si formassero in tali siti cometari da macromolecole preesistenti» per giungere subito dopo ad affermare: «Possiamo quindi collocare l'inizio della vita sulla Terra — un evento annunciato dall'arrivo di una cometa apportatrice di vita — a quattro miliardi di anni or sono, con piena coscienza della provvisorietà ed incertezza di questa determinazione».  Pare evidente che l'incertezza qui si debba riferire non all'evento in sé, ma piuttosto alla sua collocazione nel tempo.

Affermazioni del genere dovrebbero essere valutate nel contesto del discorso pun-tigiosamente argomentato che i due scienziati presentano, ma mi sembra tuttavia che esse siano prive non solo di prove, ma anche di indizi veramente concreti.  Questo è degno di nota anche per l'insistenza con la quale gli Autori si riferiscono proprio alla mancanza di prove delle argomentazioni di altri scienziati.

La teoria del «brodo primordiale.» — alla quale Hoyle e Wickramasinghe si contrappongono — ha avuto sviluppi molto complessi, dalle ricerche e dalle prime formulazioni di Haldane e Oparin agli esperimenti di Miller e Urey negli anni '50, fino ai più moderni tentativi di verifica: essa sostiencl':ipotesi che la vita sulla Terra sia derivata da semplici componenti dell'atmosfera e dagli oceani primitivi, ed in ultima analisi dalla materia inorganica.

Gli esperimenti condotti danno all'ipotesi un solido fondamento fornendo indizi precisi in un quadro molto coerente: è stato dimostrato ad esempio che fornendo energia ad un miscuglio di idrogeno molecolare, acqua, ammoniaca e metano, si possono ottenere molecole prebiotiche molto complesse, fino agli amminoacidi o addirittura catene assai simili a quelle delle proteine.

Si obietta che l'atmosfera della Terra, quasi quattro miliardi di anni fa.  quando, durante o subito dopo il primo consolidamento della crosta, si avviarono le prime forme di vita, poteva anche non essere quella ipotizzata dalla teoria dei «brodo primordiale».  Su questo punto, naturalmente, sono gli specialisti a dover cercare di offrire elementi decisivi di analisi.  Comunque !a formidabile prova della fabbricazione di molecole prebiotiche nel «brodo» di Haldane-Oparin, che, con un certo grado di probabilità, si può considerare sufficientemente simile a quello «primordiale», merita certamente più considerazione di quella che le riservano i sostenitori dell'origine «cometaria» della vita.

Riesce inoltre difficile ima-ginare come gli ostacoli che avrebbero dovuto opporsi all'inizio della vita negli oceani primordiali potessero essere più determinanti di quelli che certamente si devono considerare presenti nei nuclei cometari che — dopo viaggi di anni-luce, in pratica nel vuoto interstellare ed a temperature prossime allo zero assoluto — avrebbero portato la vita sulla Terra.

Che le comete ed altri corpi celesti, nei corso di vari miliardi di anni, siano stati veicoli di materiale organico è ben noto e nessuno lo nega: si tratta di un processo tuttora in corso, ma ciò é ben diverso dai pretendere che addirittura organismi viventi si siano formati su comete.

Tutto si può considerare possibile, finché non si viene in possesso di prove discriminanti tra diverse teorie.  Ma intanto, visto che le molecole organiche' sono tanto comuni nell'Universo, non è facile negare che esse abbiano avuto la possibilità di formarsi anche nell'ambiente terrestre primitivo, come gli esperimenti suggeriscono, anche se, per cercare di avere una prova in tal senso bisogna ipotizzare un'atmosfera primordiale riducente (tendente cioè ad assorbire ossigeno) anziché ossidante come quella attuale.

La teoria del «brodo primordiale», nonstante ii continuo accumularsi di indizi in suo favore, deve ancora essere verificata e continuamente messa in discussione.  E inaccettabile, però, che di essa, come di qualunque altra, si discuta alterandone i termini con argomenti puramente denigratori.  In « La nuvola della vita» se ne parla come di una «rinascita» della vecchia teoria della generazione spontanea appena mascherata» in un contesto un po' diverso: sotto forma cioè di generazione spontanea non di lucciole da gocce di rugiada, bensì di molecole prebiotiche da tempeste!».  Ciò insieme a pesanti illazioni sugli scienziati che con essa avrebbero «sostituito i misteri religiosi» sull'origine della vita «con dogmi scientifici non meno misteriosi».

A chi tratta in tal modo una teoria non diciamo dimostrata, ma sorretta, senza contraddizioni, da esperimenti che offrono fortissimi indizi positivi, potrebbe essere fin troppo facile ricordare che le comete apportatrici di vita fanno pensare ad uno scenario non propriamente di indagine scientifica: invocare un agente esterno per spiegare un punto oscuro cruciale nell'evoluzione del nostro pianeta è una vecchia tentazione della scienza che rischia di uscire al di fuori di se stessa.  Non insistiamo tuttavia su questo punto: non è dei resto su questa base che si deve eventualmente rispondere alle interessanti argomentazioni di Hoyle e Wickramasinghe.

Ma anche se sulla Terra la vita fosse stata innescata dalle comete, rimarrebbe da spiegare (sono in molti ad osservarlo) da dove essa sarebbe giunta in precedenza.  E, del resto, come nascono le comete stesse?

Ma, a parte ciò, nei momenti iniziali del «big bang», la grande esplosione che diede molto verosimilmente origine all'Universo che noi ora cerchiamo di conoscere, non esistevano stelle, pianeti, nebulose, meteoroidi, comete.  E neppure molecole e atomi, e quindi, ovviamente, neppure organismi viventi, né materiale prebiotico.

È il «big bang» veramente all'origine dell'Universo attuale, come generalmente sostengono i cosmologi? Di fatto, attualmente non si intravede alternativa.  Tra l'altro anche Hoyle ora tende ad ammetterlo, dopo aver praticamente lasciato cadere la teoria dello «stato stabile» che presupponeva (Io ricordiamo di passaggio) la creazione di materia dal nulla per mantenere costante la densità su vasta scala dell'Universo, compensandone l'espansione.

Allora, a parte le battute sul preteso ritorno dell'idea della «generazione spontanea» di vecchio stampo — che era tutt'altra cosa —, non sarebbe più possibile negare che almeno in ultima analisi la vita sia sorta comunque da un mondo inorganico.  E non si vede perché dovremmo scandalizzarci al pensiero che un processo di formazione della vita dalla dimensione inorganica si sia verificato sulla Terra ed (eventualmente) altrove.

Che poi l'idea di una vita diffusa da comete ed altri corpi in viaggi interstellari possa essere stimolante — come in ambito cosmologico Io fu la teoria dello «stato stabile» — anche nella misura in cui riesce ad animare la ricerca imponendole nuovi terreni di riflessione e di verifica, è degno di nota.  Ma anche in questo caso, come in altri casi, credo che non sia utile che le polemiche conducano a far ristagnare il dibattito su falsi termini e falsi problemi

LF S