In che modo i paragoni ci aiutano a capire l'universo

L'altra sera, pochi minuti dopo le 8:30, sono uscito e mi sono soffermato. I dintorni erano familiari: i segni di bodega appena sfarfallati, i grappoli di persone e cani, i mattoni che brillavano quando il sole calava così tanto nella sua discesa. O anche il cielo non sembrava particolarmente estraneo - spesso allungo il mio cammino verso casa per intravedere il mondo lavato il colore di una pozzanghera fangosa, per stare dentro l'oscurità blu-nera che sta appena cominciando a cadere.

Ma in questa particolare sera, non ero fuori a crogiolarmi nell'ora dorata della bodega. Stavo cercando di approssimare la sensazione di mezzogiorno su Plutone.

Questo è ovvio, ma: Plutone non è Brooklyn. È freddo; è scuro; è a 4,67 miliardi di miglia di distanza. Le sue differenze sono legioni, e le più crude tra loro sono difficili da immaginare. Non importa quale immagine io strizzi per evocare - un corpo lentigginoso con cubetti di ghiaccio, cumuli di neve che mi inchiodano - il concetto di una temperatura che scorre a -387 gradi Fahrenheit non calcola.

Non sono mai stato così freddo Neanche tu. Ma abbiamo entrambi visto il crepuscolo, o i momenti subito dopo, e questa non è una brutta approssimazione di quello che sembra Plutone al suo massimo splendore. Per aiutare i terrestri a immaginare la vita lì, la NASA ha creato un sito web chiamato "Pluto Time". Inserisci il tuo indirizzo, e sputa il momento esatto, in quella particolare longitudine e latitudine, che il cielo sopra di te assomiglia più a quello sopra Plutone . Qualsiasi numero di altre sensazioni, distintamente terrestre, potrebbe spingere alla tua attenzione - potresti sentire sibilare autobus o odorare carne su un carrello stradale - ma visivamente, avrai un proxy per il nostro vicino solare vicino..

Michelle Nichols, del Planetario Adler di Chicago, disegna spesso parallelismi tra le macchie solari (a destra) e il fenomeno delle limature di ferro che si muovono sotto una calamita (a sinistra). Welcome Images / CC BY 4.0 (archiviazione di ferro); NASA / SDO (macchie solari)

Lo spazio è vasto e alieno. Questa è una delle basi della sua storia d'amore, ma è anche un ostacolo cognitivo per chiunque cerchi di avvolgere la propria mente. "Il problema che normalmente abbiamo con lo spazio è, se proviamo a capire qualcosa, abbiamo solo un esempio, il nostro pianeta", dice Colin Stuart, un membro della Royal Astronomical Society e l'autore del prossimo Come vivere nello spazio: tutto ciò che devi sapere per il futuro non così lontano.

Una visione solipsistica non è necessariamente una brutta cosa, dice: Usare la Terra come punto dati è spesso utile, specialmente per gli educatori che cercano di connettersi con gli appassionati che non parlano fluentemente il gergo astronomico. "Cerchiamo sempre di confrontare le cose con la Terra quando possiamo", afferma Stuart. "Se stai iniziando con qualcosa di cui sono a conoscenza, non inizi dal principio." Accatasta vulcani, valli e trincee nello spazio contro il Grand Canyon o l'Everest, "perché le persone hanno quel quadro di riferimento" anche se le funzionalità sono su scale molto diverse. (L'Olympus Mons, il più alto dei picchi vulcanici di Marte, è 2,5 volte più alto dell'Everest e grosso modo della larghezza della Francia).

"A meno che tu non sia incorporato nel mondo della scienza, potrei dire qualsiasi tipo di gobbledygook, ma questo potrebbe non avere alcun senso per nessuno", dice Michelle Nichols, il direttore dell'osservazione pubblica all'Adler Planetarium di Chicago. Nichols spesso traduce caratteristiche dello spazio che altrimenti potrebbero essere alquanto imperscrutabili in scenari familiari o giochi d'infanzia. Paragona le macchie solari, intraviste attraverso un telescopio, alle ferrature che danzano sotto l'influenza di un magnete. "La gente ricorda di averlo fatto", dice. "Vanno, 'Giusto, ora lo vedo.'"

Le pendici di Plutone di metano ghiacciato spazzato dal vento (a sinistra) richiamano mucchi di sabbia sui deserti e sulle spiagge della Terra (a destra). NASA / dominio pubblico (Pluto); NASA / dominio pubblico (Junggar Basin, Cina)

In una certa misura, gli scienziati si appoggiano su analoghe anche su documenti sottoposti a revisione paritaria. In un recente documento in Scienza, un team di ricercatori tra cui Jani Radebaugh, uno scienziato planetario della Brigham Young University, e il suo collaboratore Matt Telfer, un geografo fisico dell'Università di Plymouth, hanno riferito sulle dune di Plutone, che assomigliano a quelle dei deserti o delle spiagge della Terra. Un osservatore laico che guarda le immagini catturate dalla sonda spaziale New Horizons potrebbe non aver effettuato la connessione, ma un analogo può accendere una lampadina. "Possono vedere solo uno sfondo biancastro con alcuni ghirigori", dice Nichols. "Appena dici, 'E' come una duna di sabbia ', dicono,' Oh, aspetta un attimo! Sono stato sulle dune dell'Indiana, ho visto le immagini del Sahara. "" I cumuli di Plutone non sono sabbia, sono piste di metano ghiacciato, ma il vento li ha scolpiti in forme simili, e quella conoscenza può dare i laici hanno un punto d'appoggio.

Lo stesso vale per le mappe radar di Titano, una delle lune di Saturno, dice Stuart. Le mappe rivelano un'infarinatura di isole, arcipelaghi e penisole, e Stuart pensa "se metti una mappa radar di Titano accanto a una mappa della linea costiera scozzese e ne hai fatti gli stessi colori - non c'è niente su ciò che era blu e verde- "Anche il Canada funzionerebbe, aggiunge," ovunque ci siano coste frastagliate con isole e insenature. "Gli analoghi possono far collassare parte della distanza psichica tra la Terra e lo spazio senza far sembrare quest'ultima meno affascinante.

La superficie di Titano, la più grande luna di Saturno (a sinistra), evoca la frastagliata costa scozzese (a destra). NASA / JPL-Caltech / ASI / USGS (Titan); Per gentile concessione del MODIS Rapid Response Team della NASA GSFC (Scozia)

Tuttavia, gli analoghi non sono sempre adatti. "Molti decenni fa, non eravamo sicuri di come fosse la superficie di Venere", dice Nichols. Attraverso i telescopi, il pianeta sembrava completamente avvolto dalle nuvole, e poiché i ricercatori non sapevano cosa stesse succedendo sotto di loro, alcuni ipotizzavano che il paesaggio fosse fumoso, forse punteggiato di acqua o grovigli di giungla. La prima metà del XX secolo ha dato origine a un'infarinatura di romanzi e fumetti di fantascienza che raffiguravano Venere spessa di piante carnivore e che strisciava con lucertole che amavano le paludi. "Si è scoperto che era sbagliato al 100%", dice Nichols. "Impariamo di più, andiamo, 'Oh aspetta, l'intera temperatura superficiale di 870 gradi, che potrebbe non essere così buona per la vita lì.'"

Nessun danno fatto. Il vero problema con gli analoghi arriva, dice Stuart, quando sopravvalutano il caso e poi ottengono trazione. Quindi, corrono il rischio di saturare la curiosità delle persone nella misura in cui, quando emerge un paragone davvero sorprendente, gli ascoltatori non sono impressionati. Pensa che questo è particolarmente pericoloso con gli esopianeti, quelle sfere lontane che non abbiamo ancora visto da vicino. "Negli ultimi anni ci sono stati molti titoli sugli astronomi che hanno trovato pianeti simili alla Terra in altri sistemi solari", afferma Stuart. Il fraseggio aumenta l'entusiasmo e stabilisce la posta in gioco; Stuart dice che i comunicati stampa e gli articoli sulla ricerca a volte "rafforzano la forza" per rendere i risultati degni di nota e rilevanti per i lettori.

"Il problema è che non sappiamo come siano simili a quelli terrestri [quei pianeti]", aggiunge. I ricercatori sanno che alcuni pianeti sono di dimensioni paragonabili alla nostra e che potrebbero avere temperature simili, tali che se fosse presente acqua, sarebbe probabilmente liquido. Ma questo è un grande "se", aggiunge, e la distinzione è cruciale. "Il pericolo è che, se continuiamo a fare questa cosa 'pianeta simile alla Terra', e arriviamo al luogo in cui troviamo un pianeta simile alla Terra con acqua liquida e un'atmosfera con ossigeno, le persone non si prenderanno cura di loro tanto quanto dovrebbero ", dice. "Ne saranno annoiati, penso."

"Se stai iniziando con qualcosa di cui sono a conoscenza, non inizi dall'inizio".

Per alcuni ricercatori e astronauti, gli analoghi vanno ben oltre la lingua. Una manciata di stazioni di ricerca sul nostro pianeta ricreano le condizioni di vari ambienti nello spazio. Negli ultimi anni, equipaggi bloccati dalla Terra hanno allestito dei campi a cupola in cima a Mauna Loa, un vulcano sull'isola di Hawaii il cui suolo rossastro assomiglia a un terreno accidentato di Marte. In un programma organizzato dall'Università delle Hawaii e sostenuto dalla NASA, il team si è sforzato di vivere come umani marziani. Mangiavano cibo mediocre, dormivano e si allevavano in spazi angusti, erano isolati da amici e familiari. Qui, la Terra era una prova generale.

Lo scorso inverno, una delle prove è andata male. Dopo un'emergenza medica, il tutto è stato sospeso, in attesa di indagine. "Abbiamo imparato tutti i modi in cui puoi ucciderti su Marte e abbiamo imparato a prevenire queste cose", ha detto Bill Wiecking, uno dei responsabili del supporto del progetto, a Marina Koren L'Atlantico. "Quindi è stato molto, molto prezioso, perché è molto meglio farlo qui, dove puoi guidare e andare, oh Dio, una valvola dell'acqua si è aperta e ora non hai acqua. Invece di su Marte, dov'è, non hai acqua, morirai tra un paio di giorni. "Invece di evidenziare le somiglianze tra i nostri mondi, l'esperimento analogo ha sottolineato quanto ancora non sappiamo su come funzionare altrove.

Gli scienziati usano spesso la remota isola di Devon (a destra), a Baffin Bay, come proxy per Marte o la Luna (a sinistra). NASA / dominio pubblico (Luna); Anthonares / CC BY-SA 3.0 (Devon Island)

Anche se gli analoghi ci danno un modo per dare un senso allo spazio, fanno anche luce sulla Terra. Quando ci raccontiamo una storia sul cosmo, stiamo rivelando qualcosa su ciò che preoccupa il nostro pianeta in quel momento. Ciò era particolarmente evidente nell'Ottocento, quando Percival Lowell e altri astronomi, senza dubbio immersi nella "mania dei canali" che si agitava attorno ai canali Erie e Suez, suggerivano che Marte fosse attraversato da corsi d'acqua artificiali scavati dalla vita intelligente. "Dati questi sviluppi, forse non sorprende che Lowell e molti dei suoi contemporanei fossero abbastanza aperti all'idea ... che i canali possano esistere sul pianeta più simile alla Terra nel sistema solare", scrive Klaus Brasch, professore emerito di biologia presso California State University, in Sky & Telescope rivista. La vista attraverso il telescopio rifletteva qualcosa sulla vita qui a terra, perché non riuscivamo a fermarlo.

Curiosità a parte, molti di noi non hanno bisogno di sapere esattamente come sono Plutone, Marte o Luna - non abbiamo bisogno di esercitarsi con le abilità per sopravvivere sul terreno lì, perché probabilmente non avremo mai bisogno di farlo. Se i nostri lavori o le nostre vite non dipendono dalla comprensione delle caratteristiche di un mondo lontano, le equivalenze tra la Terra e un pianeta lontano possono sembrare nient'altro che pepite di curiosità. Sono più di questo, però: pensare a un altro mondo ci aiuta a trovare riserve nascoste di meraviglia nel nostro. Gli analoghi ci ricordano che lo spazio "è un posto strano", afferma Stuart. Ma "non è strano, perché è anche stranamente familiare".

Mary Roach, la scrittrice di scienze e autrice di Imballaggio per Marte: la curiosa scienza della vita nel vuoto, è stato animato quando mi ha parlato di rapporti su Devon Island, un altro analogo fisico che gli scienziati usano per simulare le missioni fuori dal mondo. Stava rimbalzando su un terreno accidentato e remoto dell'isola canadese su un ATV, taggandosi mentre gli equipaggi provavano per una spedizione di due veicoli. I dintorni erano ipnotizzanti, vasti e monocromatici, punteggiati da pochi fiori piccoli e un singolo calabrone. "Ero come 'Yeehaw!'" Dice Roach. "È stato divertente essere attenti a un ATV in questo paesaggio e andare in giro pensando 'Potrei essere sulla luna'. Era una specie di divertimento esilarante, divertente e molto bello. "Simultaneamente familiare e accattivante, meravigliosamente, confortevolmente strano.