A busca por vida extraterrestre ganha novas possibilidades

Por: Fenomenum Comentários: 0

Novas descobertas astronômicas e novas possibilidades de estudo animam os cientistas na busca por vida fora da Terra.


Neste artigo


Introdução

Dentro em breve, cientistas poderão descobrir se um grupo de exoplanetas próximos é habitável ou não estudando suas atmosferas potenciais, disse um especialista da NASA .

A questão de saber se os exoplanetas têm atmosferas é “a investigação científica mais importante” que qualquer pessoa envolvida na busca por vida alienígena fará por potencialmente uma década, disse o astrobiólogo da NASA Shawn Domagal-Goldman à Newsweek, se referindo especificamente ao sistema Trappist-1.

Apesar de décadas de varredura dos céus em busca de sinais de rádio e uma lista cada vez maior de exoplanetas – o nome dado aos planetas que orbitam outras estrelas – os cientistas nunca encontraram evidências de que existe vida em qualquer lugar além da Terra. Se isso acontecer, as consequências para a ciência, filosofia e religião podem ser profundas.

Impressão de um artista, divulgada pela NASA em fevereiro de 2017, do exoplaneta TRAPPIST-1 TRAPPIST-1f. Os exoplanetas TRAPPIST-1 estão sendo estudados pelo Telescópio Espacial James Webb. NASA/GETTY

 

O Sistema TRAPPIST-1

O sistema estelar TRAPPIST-1 é uma coleção de pelo menos sete exoplanetas orbitando uma estrela anã a cerca de 40 anos-luz da Terra, considerada a principal candidata a mundos potencialmente habitáveis ​​– e talvez até a vida.

Embora as investigações preliminares tenham revelado que os planetas são rochosos e possivelmente temperados, a questão-chave de saber se eles têm ou não atmosferas era impossível de entender com a tecnologia passada.

Isso foi antes do Telescópio Espacial James Webb (JWST) ser lançado em dezembro como o telescópio espacial mais poderoso da NASA de todos os tempos. Ao examinar o cosmos com uma enorme variedade de espelhos para ajudá-lo a capturar o máximo de luz possível, Webb já tirou a imagem infravermelha mais profunda do universo de todos os tempos.

Por várias semanas, também teve suas miras treinadas no TRAPPIST-1 como uma questão de prioridade. A principal coisa que o telescópio estará procurando é qualquer vestígio de uma atmosfera ao redor dos planetas.

O que eu acho que é universalmente interessante para quase todo mundo é se esses planetas têm ou não atmosferas”, disse Domagal-Goldman. “É fundamental para a habitabilidade. A lua recebe tanta energia do sol quanto a Terra, mas não retém sua atmosfera e, portanto, não tem oceanos e não tem biosfera global.

Em contraste, os mundos TRAPPIST são grandes o suficiente para manter suas atmosferas, já que maior massa significa mais gravidade. No entanto, o fator desconhecido é se sua estrela próxima, TRAPPIST-1, foi violenta o suficiente para explodir essas atmosferas ao longo do tempo devido a explosões de radiação de alta energia.

Portanto, é uma questão de primeira ordem para responder à habitabilidade desses mundos: se eles têm ou não atmosferas. Acontece que também é a coisa mais fácil que Webb pode observar“, disse Domagal-Goldman.

Os exoplanetas são de interesse dos cientistas porque são considerados mundos rochosos e potencialmente habitáveis. Acima, a impressão de um artista do sistema TRAPPIST-1 no espaço, divulgado pela NASA. NASA/JPL-CALTECH

 

 

As coisas da vida

Uma vez que uma atmosfera é detectada em qualquer um dos mundos TRAPPIST, a próxima pergunta a ser respondida será: do que eles são feitos? Isso fará com que a linha de questionamento dos cientistas mude de se esses planetas têm o potencial de hospedar vida para se eles hospedam ou não vida.

Isso fica mais complicado, envolvendo medições em profundidade dos planetas por meio de uma técnica conhecida como espectroscopia de trânsito .

Essencialmente, os cientistas usarão o Webb para capturar a luz do TRAPPIST-1 sempre que passar pelas atmosferas dos exoplanetas TRAPPIST. Se essa luz encontrar quaisquer gases, como oxigênio, dióxido de carbono, vapor de água ou metano, isso deixará um rastro revelador na luz das estrelas que Webb pode detectar.

Se você quiser procurar os tipos de bioassinaturas que temos na Terra, ou seja, oxigênio e ozônio de plantas e algas, essa é uma ótima bioassinatura porque, se você a vir, é menos provável que seja produzida por processos não biológicos“, disse Domagal-Goldman.

Um problema com isso é que se a atmosfera de um planeta é rica em gás oxigênio e ozônio (ozônio é oxigênio atmosférico, mas com três átomos de oxigênio em vez de dois), o risco é que ambos sejam “trancados abaixo das nuvens“, tornando-os mais difícil de observar.

Se estamos falando de um planeta habitável produzindo muito oxigênio, estamos falando sobre o oceano global, e você terá um ciclo hidrológico e decks de nuvens. Se você tiver decks de nuvens, basicamente bloqueará a atmosfera inferior onde está todo esse oxigênio“, disse Domagal-Goldman.

O estudo da atmosfera dos exoplanetas pode revelar a possibilidade ou mesmo confirmar a presença de vida.

 

Felizmente, há outro gás que também pode ser um sinal revelador de vida: o metano, um gás conhecido por ser produzido por organismos vivos. Tanto que os cientistas estão trabalhando para tentar impedir que as vacas arrotem tanto , já que o metano é um forte gás de efeito estufa.

A presença de metano em outro mundo é especialmente excitante se esse metano for misturado com outros gases que deveriam abafá-lo.

“Se você vê o metano no contexto desses outros gases que estão destruindo o metano, e você sabe que esses outros gases também estão sendo reabastecidos. Isso é um indicador de que o metano não está apenas lá, mas está sendo reproduzido super rapidamente“, disse Domagal-Goldman.

Se você sabe que o metano está sendo destruído rapidamente, ele precisa ser reabastecido rapidamente e esse reabastecimento rápido é a bioassinatura”.

É incerto quando uma descoberta inovadora sobre os planetas TRAPPIST-1 pode ser esperada, mas com uma estimativa de 20 anos pela frente, Webb tem muito tempo para procurar.

Se você me perguntasse antes que os mundos TRAPPIST-1 fossem descobertos oito anos atrás se o JWST faria alguma ciência nesta classe de mundos, eu teria dito que é possível, mas teria moderado meu entusiasmo porque exigiria um telescópio quase perfeito e alvos quase perfeitos“, disse Domagal-Goldman.

Agora sabemos que Webb está agindo quase perfeitamente. E quando encontramos os mundos TRAPPIST, esses eram os alvos quase perfeitos“.

Para a exploração de mundos potencialmente habitáveis, a questão de saber se os planetas TRAPPIST na zona habitável têm atmosferas é a questão científica ou observação mais importante que alguém fará, com JWST ou qualquer outra instalação, provavelmente nos próximos cinco ou 10 anos“, disse.

As chamadas superterras, ou mesmo os planetas rochosos dentro da zona habitável de sua estrela, não possibilidades potenciais para a ocorrência de vida.

 

 

Possibilidades também com Ross 508

Ross 508 é outra estrela, situada próxima ao nosso Sistema Solar, que recentemente descobriu-se exoplanetas rochosos em sua zona habitável. A descoberta é a primeira feita pelo Programa Estratégico IRD Subaru (IRD-SSP). Além disso, colocou novas questões aos astrônomos, que agora estão questionando se estrelas de baixa massa, como estrelas anãs vermelhas, podem fornecer planetas capazes de sustentar a vida.

O exoplaneta recém-descoberto, chamado Ross 508 b, mantém uma órbita elíptica de sua estrela-mãe. A super-Terra tem aproximadamente quatro vezes a massa da Terra e foi encontrada usando uma técnica de infravermelho. O próprio planeta está extremamente perto de sua estrela.

No entanto, sua órbita o leva através da “zona habitável” da estrela a cada passagem. Isso significa que pode haver ingredientes-chave para a vida que podem sobreviver na atmosfera.

Por causa de sua proximidade com sua estrela e da zona habitável da estrela, os cientistas estão curiosos para saber mais sobre Ross 508 b. Eles também estão curiosos para saber se as temperaturas da superfície em torno de uma estrela de baixa massa, como uma anã vermelha, podem permitir a existência de água líquida.

Como um dos principais ingredientes para a vida, encontrar água líquida em um planeta seria uma grande notícia para os astrônomos.

Diagrama esquemático do recém-descoberto sistema planetário Ross 508. A região verde representa a zona habitável (HZ) onde a água líquida pode existir na superfície planetária. A órbita planetária é mostrada como uma linha azul. Por mais da metade de sua órbita, estima-se que o planeta esteja mais próximo do que o HZ (linha sólida) e dentro do HZ (linha tracejada) para o resto da órbita. Fonte da imagem: Astrobiology Center / Subaru Telescope

 

Novos métodos para novos problemas

Outra coisa impressionante sobre esta descoberta é que é o primeiro planeta descoberto com este novo método infravermelho. Estrelas anãs vermelhas são muito legais em comparação com outras estrelas. Suas temperaturas variam de cerca de 2.000 a 3.500 Kelvin.

Essas temperaturas relativamente mais baixas diminuem a luz visível da estrela, tornando-as mais difíceis de detectar. O uso de infravermelho nos permitiu localizar a super-Terra orbitando essa anã vermelha.

Os cientistas desenvolveram esse método porque as estrelas anãs vermelhas são muito comuns na região que circunda nosso sistema solar. Como resultado, eles são alguns dos melhores pontos para procurar sinais de vida em potencial fora da nossa galáxia. Mas, identificá-los tinha que ser mais fácil, e é por isso que eles desenvolveram o IRD-SSP. E até agora, esta primeira descoberta parece estar dando muito certo.

Com estudos mais profundos em sua atmosfera, Ross 508 b poderia ganhar ainda mais intrigas além de ser a primeira detecção bem-sucedida de uma super-Terra usando apenas tecnologia de infravermelho próximo. Ou apenas sendo uma super-Terra que orbita uma anã vermelha. Também poderia se tornar um trampolim na caçada para encontrar vida em outras partes do universo.

Encontrar estrelas anãs vermelhas é mais fácil quando você as procura usando infravermelho. Fonte da imagem: dottedyeti/Adobe

 

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