Gli scienziati discutono del motivo per cui potremmo non individuare le tecnosegnature dei pannelli solari

2 agosto 2024

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di William Steigerwald, NASA Goddard Space Flight Center

Una delle priorità chiave della NASA è comprendere il potenziale per la vita altrove nell'universo. La NASA non ha trovato prove credibili di vita extraterrestre, ma sta esplorando il sistema solare e oltre per aiutarci a rispondere a domande fondamentali, compresa quella se siamo soli nell'universo.

Per coloro che studiano il potenziale per la vita al di là della Terra, una delle domande è stata a lungo cercare di determinare la probabilità di vita microbica rispetto a vita complessa rispetto a una civiltà così avanzata da poter individuare segni di essa, chiamati tecnosegni, da qui a casa. Studiare le risposte a domande del genere può aiutare a suggerire nuovi telescopi o missioni per enfatizzare i luoghi e i modi più probabili per cercare la vita.

Ora un recente articolo pubblicato il 24 maggio sull'Astrophysical Journal postula che se esistono civiltà extraterrestri avanzate, un motivo per cui potrebbero essere difficili da rilevare con i telescopi dal nostro punto di vista è che i loro requisiti energetici potrebbero essere relativamente modesti. Se la loro cultura, tecnologia e dimensione della popolazione non hanno bisogno di enormi quantità di energia, non sarebbero obbligati a costruire enormi strutture per la raccolta di energia solare che potrebbero essere individuate dai telescopi attuali o proposti. Tali strutture, basate sulla nostra esperienza terrestre, potrebbero essere reti di pannelli solari che coprono una parte significativa della superficie del loro pianeta o megastrutture in orbita per sfruttare la maggior parte dell'energia della loro stella madre - entrambe le quali potremmo essere in grado di individuare dal nostro sistema solare.

"Abbiamo scoperto che anche se la nostra attuale popolazione di circa 8 miliardi si stabilizza a 30 miliardi con un alto tenore di vita, e utilizziamo solo energia solare per il potere, usiamo comunque molta meno energia di quella fornita da tutta la luce solare che illumina il nostro pianeta", ha detto Ravi Kopparapu del NASA Goddard Space Flight Center a Greenbelt, Maryland, primo autore dell'articolo.

Lo studio ha implicazioni per il paradosso di Fermi, postulato dal fisico Enrico Fermi, che pone la domanda su quale sia la ragione per cui, dal momento che la nostra galassia è antica e vasta, e i viaggi interstellari sono difficili ma possibili, ad oggi non si è diffusa alcuna civiltà aliena nella galassia.

"L'implicazione è che le civiltà potrebbero non sentirsi obbligate a espandersi in tutta la galassia perché potrebbero raggiungere livelli di popolazione sostenibili e di utilizzo dell'energia anche se scelgono un tenore di vita molto elevato", ha detto Kopparapu. "Potrebbero espandersi all'interno del loro stesso sistema stellare, o addirittura nei sistemi stellari vicini, ma una civiltà che si estende lungo la galassia potrebbe non esistere".

Inoltre, la nostra esperienza tecnologica potrebbe non essere ancora in grado di prevedere cosa potrebbero fare civiltà più avanzate.

"Le strutture di raccolta energetica stellare su larga scala potrebbero essere obsolete quando si considerano i progressi tecnologici", aggiunge Vincent Kofman, coautore dell'articolo al NASA Goddard e all'American University, Washington, D.C. "Certamente, una società che può posizionare enormi strutture nello spazio sarebbe in grado di accedere alla fusione nucleare o ad altri metodi spazialmente efficienti di generare energia".

I ricercatori hanno utilizzato modelli informatici e dati satellitari della NASA per simulare un pianeta simile alla Terra con diversi livelli di copertura di pannelli solari al silicio. Il team ha quindi modellato un telescopio avanzato come il proposto NASA Habitable Worlds Observatory per vedere se potesse individuare i pannelli solari sul pianeta a circa 30 anni luce di distanza, che è relativamente vicino in una galassia che si estende per oltre 100.000 anni luce. Hanno scoperto che sarebbero necessarie diverse centinaia di ore di osservazione con quel tipo di telescopio per individuare le firme dei pannelli solari che coprono circa il 23% della superficie terrestre su un esopianeta simile alla Terra. Tuttavia, il requisito per 30 miliardi di umani con un alto tenore di vita era solo del 8,9% di copertura di pannelli solari.

Le civiltà extraterrestri con tecnologie avanzate potrebbero essere scoperte attraverso i tecnosegni - manifestazioni osservative della tecnologia extraterrestre che potrebbero essere individuate o dedotte attraverso ricerche astronomiche. Da decenni, gli scienziati stanno utilizzando radiotelescopi per cercare potenziali trasmissioni radio extraterrestri. Più recentemente, gli astronomi hanno proposto l'uso di un telescopio come l'Habitable Worlds Observatory per cercare altri tipi di tecnosegni, come "impronte digitali" chimiche nelle atmosfere degli esopianeti o caratteristiche specifiche nella luce riflessa da un esopianeta che potrebbero annunciare la presenza di vaste reti di pannelli solari al silicio.

Il nuovo studio ipotizza che gli extraterrestri costruirebbero pannelli solari di silicio perché è relativamente abbondante rispetto ad altri elementi utilizzati nell'energia solare, come il germanio, il gallio o l'arsenico. Inoltre, il silicio è efficace nel convertire la luce emessa dalle stelle simili al Sole in elettricità ed è conveniente da estrarre e trasformare in celle solari. I ricercatori ipotizzano anche che una ipotetica civiltà extraterrestre farebbe affidamento esclusivamente sull'energia solare. Tuttavia, se vengono utilizzate altre fonti di energia, come la fusione nucleare, ciò ridurrebbe la tecnofirma di silicio, rendendo la civiltà ancora più difficile da rilevare. 

Lo studio ipotizza inoltre che la popolazione della civiltà si stabilizzi ad un certo punto. Se ciò non accade per qualsiasi motivo, forse saranno spinti a espandersi ancora più lontano nello spazio profondo. Infine, è impossibile sapere se una civiltà avanzata possa utilizzare qualcosa che non abbiamo ancora immaginato e che richieda immense quantità di potere. Ulteriori informazioni: Ravi Kopparapu et al, Rilevabilità dei pannelli solari come tecnofirma, The Astrophysical Journal (2024). DOI: 10.3847/1538-4357/ad43d7 Informazioni sulla rivista: Astrophysical Journal Fornito da NASA's Goddard Space Flight Center