“Detetive” James Webb consegue encontrar sinais de vida noutros planetas

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NASA

O telescópio espacial pode ajudar-nos a encontrar bioassinaturas de vida nas atmosferas de planetas que são nossos vizinhos

Os ingredientes para a vida estão espalhados pelo Universo. Enquanto a Terreno é o único lugar divulgado com vida, detetar vida além da Terreno é um grande objetivo da astronomia moderna.

Em grande troço graças aos telescópios espaciais de próxima geração porquê o James Webb, os investigadores vão em breve poder medir a constituição química das atmosferas de planetas em torno de outras estrelas. A esperança é um ou mais destes planetas tem uma assinatura química de vida.

Exoplanetas habitáveis

A vida pode viver no Sistema Solar onde há chuva líquida, porquê nos aquíferos à subsuperfície de Marte ou nos oceanos da lua de Júpiter Europa. No entanto, procurar pela vida nestes lugares é incrivelmente difícil, já que são de difícil chegada e detetar vida implicaria o envio de uma sonda para se analisarem amostras físicas.

Os cálculos sugerem que há murado de 300 milhões de planetas potencialmente habitáveis na Via Láctea e vários planetas com o tamanho da Terreno a 30 anos-luz da Terreno — essencialmente nossos vizinhos. Até agora, os astrónomos já descobriram mais de 5000 exoplanetas, incluindo centenas de potencialmente habitáveis, usando métodos indiretos que medem porquê um planeta afeta a sua estrela próxima. Estas medidas dão informação sobre a volume e tamanho do exoplaneta, mas pouco mais.

Em procura de bioassinaturas

Para se detetar vida em planetas distantes, os astrobiólogos vão estudar a luz das estrelas que tem interagido com a superfície do planeta ou com a atmosfera. Se a atmosfera ou superfície tiver sido transformada pela vida, a luz pode te ruma pista chamada “bioassinatura“.

Durante a primeira metade da sua existência, a Terreno tinha uma atmosfera sem oxigénio, apesar de ser o lar de vida simples e de células únicas. A bioassinatura da Terreno era muito fraca durante esta era. Isso mudou abruptamente há 2,4 milénio milhões de anos quando uma novidade família de algas evoluiu.

As algas usaram um processo de fotossíntese que produz oxigénio livre — oxigénio que não está quimicamente ligado a outro elemento. A partir daí, a atmosfera da Terreno encheu-se de oxigénio e deixou uma bioassinatura facilmente detetável na luz que a atravessa.

Quando a luz reflete numa superfície ou atravessa um gás, certos comprimentos de vaga são mais prováveis de permanecer presos no gás ou no material da superfície do que outros. O padrão da falta de luz é determinado pela constituição específica do material com que a luz interage. Por desculpa disto, os astrónomos podem saber um pouco sobre a constituição da atmosfera de um exoplaneta e, em núcleo, medir a cor específica da luz que vem de um planeta.

Nascente método pode ser usado para reconhecer a presença de certos gases atmosféricos que estão associados com a vida — porquê o oxigénio ou metano — porque estes gases deixam assinaturas muito específicas na luz. Também pode ser usado para detetar cores peculiares na superfície de um planeta.

Telescópios no Espaço e na Terreno

É preciso um telescópio incrivelmente poderoso para se detetar estas mudanças subtis na luz que vem de um exoplaneta potencialmente habitável. Por enquanto, o único capaz é o James Webb.

Com o início das operações em Julho de 2022, o James Webb mediu o espetro do exoplaneta de gás gigante WASP-96b, que não mostrou presença de chuva ou nuvens. No entanto, estes dados iniciais mostram que o James Webb é capaz de detetar sinais químicos fracos na luz vinda dos exoplanetas. Nos próximos meses, o Webb vai virar-se para TRAPPIST-1e, um planeta do tamanho da Terreno potencialmente habitável a somente 39 anos-luz de pausa.

O Webb pode procurar bioassinaturas ao estudar os planetas quando passam em frente das suas estrelas e capturam luz que filtra a atmosfera do planeta. Mas o Webb não foi criado para procurar vida, por isso o telescópio pode somente escrutinar alguns dos planetas potencialmente habitáveis mais próximos.

Também pode somente detetar mudanças nos níveis atmosféricos de dióxido de carbono, metano e vapor de chuva. Apesar de algumas combinações destes gases poderem sugerir vida, o Webb não consegue detetar a presença de oxigénio livre, que é o principal sinal.

No porvir, telescópios espaciais ainda mais poderosos vão ajudar nesta tarefa, porquê o Telescópio Gigante de Magalhães, o Telescópio de Trinta Metros e o Telescópio Europeu Extremamente Grande.

Mas mesmo com estes, os astrobiólogos vão deparar-se com alguns falsos positivos na procura pela vida distante, já que a fotossíntese produz oxigénio, mas a luz das estrelas também, quando separa as moléculas de chuva em oxigénio e hidrogénio — podendo possuir alguma confusão entre qual a desculpa da presença do oxigénio na atmosfera.

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