Quando o Telescópio Espacial James Webb da NASA decolou no ano passado, parecia que nosso mundo ficou um pouco mais esperançoso. Este não era apenas um telescópio – Webb nos surpreendeu, construído especificamente para revelar uma longa lista dos maiores e mais incompreensíveis segredos do universo.
É feito para elucidar buracos negros, confirmar que temos a história do Big Bang certa e, se eles estiverem lá, até encontrar os primeiros sinais de vida extraterrestre. Talvez o maior mistério de todos seja se existe alguém, ou algo, vivo no cosmos… ou se estamos completamente sozinhos.
Abordando essa questão, os cientistas publicaram um artigo na segunda-feira no Proceedings of the National Academy of Sciences para explicar o que, precisamente, Webb deveria estar procurando em busca de vida extraterrestre. A resposta curta é metano, uma molécula com quatro hidrogênios e um carbono. Mas se realmente queremos refinar nosso manual de caça alienígena, há muito mais na história.
Caso contrário, “há duas coisas que podem dar errado: você pode interpretar mal algo como uma bioassinatura e obter um falso positivo, ou pode perder algo que é uma bioassinatura real”, Joshua Krissansen-Totton, astrofísico da Universidade da Califórnia, Santa Cruz e co-autor do estudo disseram em um comunicado. “Queríamos desenvolver uma estrutura para ajudar a evitar ambas as armadilhas potenciais com o metano.”
Ok, fazendo backup. Por que queremos que Webb procure exoplanetas para metano e não, sei lá, talvez oxigênio? Bem, não é tão simples. A maneira como o Webb encontrará bioassinaturas, também conhecidas como sinais de vida, é capturando comprimentos de onda de absorção de luz. Basicamente, diferentes moléculas ou elementos absorvem diferentes comprimentos de onda, e as propriedades de absorção do oxigênio atmosférico são bastante difíceis de detectar.
“O oxigênio é frequentemente mencionado como uma das melhores bioassinaturas, mas provavelmente será difícil de detectar com o JWST”, disse Maggie Thompson, que também é astrofísica da UC Santa Cruz e principal autora do novo estudo, em um comunicado.
Em essência, o oxigênio pode estar à espreita em um exoplaneta, dizendo “ei, há vida aqui” e facilmente passar despercebido. Mas o metano, por outro lado, não é muito difícil de capturar através do mecanismo de absorção. Além disso, o metano é vital para a vida em nosso planeta, então também pode ser um bom indicador de vida.
“Se você detectar uma grande quantidade de metano em um planeta rochoso, normalmente precisa de uma fonte enorme para explicar isso”, disse Krissansen-Totton. “Sabemos que a atividade biológica cria grandes quantidades de metano na Terra e provavelmente também na Terra primitiva, porque produzir metano é uma coisa muito fácil de fazer metabolicamente”. Em outras palavras, os processos biológicos na Terra, incluindo os do corpo humano, liberam metano com frequência e facilidade.
A engenharia reversa e a descoberta de metano em algum lugar de um planeta rochoso no universo significa que uma forma de vida, talvez até como nós, poderia ter conseguido. Mas lembre-se, o objetivo da equipe era eliminar quaisquer dúvidas ou falsos positivos, enquanto Webb procura por tais formas de vida.
“Uma molécula não lhe dará a resposta, você tem que levar em conta todo o contexto do planeta”, disse Thompson. “O metano é uma peça do quebra-cabeça, mas para determinar se há vida em um planeta, você deve considerar sua geoquímica, como ele interage com sua estrela e os muitos processos que podem afetar a atmosfera de um planeta em escalas de tempo geológicas.”
Embora saibamos que a vida na Terra definitivamente produz metano, algumas coisas não vivas também produzem a molécula. Vulcões, dorsais meso-oceânicas, fontes hidrotermais e até impactos de asteroides, dizem os pesquisadores, podem gerar muito metano e empurrá-lo para a atmosfera.
Temos que garantir que, se Webb encontrar metano em um planeta rochoso na zona habitável, que é a região de todo sistema estelar com maior probabilidade de sustentar vida, ele não encontre apenas metano não biológico.
Então, depois de analisar o que pode diferenciar o metano não biológico do metano biológico, os pesquisadores criaram uma regra prática para quando Webb finalmente detecta a molécula reveladora em um planeta rochoso, orbitando uma estrela parecida com o Sol e na zona habitável. . .
Eles dizem que se a atmosfera do planeta tem muito dióxido de carbono além de metano, tem muito mais metano do que monóxido de carbono, e o orbe não parece ser extremamente rico em água em composição, podemos estar em posição de decidir. eliminar falsos positivos. Se alguma ou todas essas coisas não soarem verdadeiras, pode estar vindo de uma fonte não biológica, como algum tipo de vulcão no solo.
No futuro, no entanto, Krissanen-Totten acredita que mais pesquisas com essa linha de pensamento precisam ser feitas se quisermos alcançar a façanha aparentemente impossível de encontrar vida além do nosso planeta. “Este estudo se concentra nos falsos positivos mais óbvios para o metano como bioassinatura”, disse ele. “As atmosferas de exoplanetas rochosos provavelmente nos surpreenderão e teremos que ser cautelosos em nossas interpretações”.
