Cientistas do MIT (Massachusetts Institute of Technology), da Universidade de Birmingham e de várias outras instituições afirmam que a melhor hipótese de os astrônomos encontrarem água líquida, e mesmo vida em outros planetas, é procurar a ausência, e não a presença, de uma característica química nas suas atmosferas.
Os pesquisadores propõem que, se um planeta terrestre tiver substancialmente menos dióxido de carbono na sua atmosfera, em comparação com outros planetas do mesmo sistema, isso pode ser um sinal de água líquida na superfície desse planeta. Além disso, esta nova assinatura está ao alcance do telescópio espacial James Webb.
Embora os cientistas tenham proposto outros sinais de habitabilidade, essas características são difíceis, se não impossíveis, de medir com as tecnologias atuais. A equipe afirma que esta nova assinatura, de uma pequena quantidade de dióxido de carbono, é o único sinal de habitabilidade que pode ser detectado atualmente. O Santo Graal da ciência exoplanetária é a procura por mundos habitáveis e a presença de vida, mas todas as características de que se tem falado até agora estão fora do alcance dos observatórios mais recentes.
Até agora, foram detectados mais de 5.200 exoplanetas. Com os telescópios atuais, os astrônomos podem medir diretamente a distância de um planeta à sua estrela e o tempo que demora a completar uma órbita. Essas medições podem ajudar os cientistas a inferir se um planeta está dentro de uma zona habitável. Mas ainda não há forma de confirmar diretamente se um planeta é realmente habitável, o que significa que existe água líquida à sua superfície.
No nosso Sistema Solar, é possível detectar a presença de oceanos líquidos observando "brilhos", ou seja, flashes de luz solar refletida por superfícies líquidas. Estes brilhos, ou reflexões especulares, foram observados, por exemplo, na maior lua de Saturno, Titã, o que ajudou a confirmar a existência de grandes lagos na lua. No entanto, a detecção de um brilho semelhante em planetas longínquos está fora do alcance das tecnologias atuais.
Mas há outra característica habitável perto de casa que pode ser detectável em mundos distantes. Os planetas Vênus, Terra e Marte partilham semelhanças, na medida em que os três planetas são rochosos e habitam uma região relativamente temperada em torno do Sol. A Terra é o único planeta do trio que abriga atualmente água líquida.
E a equipe notou outra distinção óbvia: a Terra tem muito menos dióxido de carbono na sua atmosfera. Assumindo que estes planetas foram criados de forma semelhante e, se agora vemos um planeta com muito menos carbono, este deve ter ido para algum lado. O único processo que poderia remover tanto carbono de uma atmosfera é um forte ciclo hidrológico envolvendo oceanos de água líquida.
Os oceanos da Terra têm desempenhado um papel importante e sustentado na absorção do dióxido de carbono. Ao longo de centenas de milhões de anos, os oceanos absorveram uma enorme quantidade de dióxido de carbono, quase igual à quantidade que persiste atualmente na atmosfera de Vênus. Este efeito à escala planetária deixou a atmosfera da Terra significativamente mais pobre em dióxido de carbono do que a dos seus vizinhos planetários. Na Terra, grande parte do dióxido de carbono atmosférico foi capturado pela água do mar e em rochas sólidas ao longo de escalas de tempo geológicas, o que ajudou a regular o clima e a habitabilidade durante bilhões de anos.
A equipa pensou que se fosse detectada uma redução semelhante de dióxido de carbono num planeta distante, em relação aos seus vizinhos, este seria um sinal confiável de oceanos líquidos e de vida à sua superfície.
O dióxido de carbono é um absorvente muito forte no infravermelho e pode ser facilmente detectado nas atmosferas dos exoplanetas. Um sinal de dióxido de carbono pode então revelar a presença de atmosferas de exoplanetas. Quando os astrônomos determinam que vários planetas de um sistema têm atmosferas, podem passar a medir o seu teor de dióxido de carbono, para ver se um planeta tem significativamente menos do que os outros.
Mas as condições de habitabilidade não significam necessariamente que um planeta seja habitado. Para verificar se existe vida, a equipe propõe que a procura de outra característica na atmosfera de um planeta: o ozônio, uma molécula que é muito mais fácil de detectar do que o próprio oxigênio. Na Terra, observa-se que as plantas e alguns micróbios contribuem para a absorção de dióxido de carbono, embora não tanto como os oceanos. No entanto, como parte deste processo, as formas de vida emitem oxigênio, que reage com os fótons do Sol para se transformar em ozônio. Se a atmosfera de um planeta mostrar sinais de ozônio e de dióxido de carbono empobrecido, é provável que seja um mundo habitável e habitado.
A equipe estima que o telescópio espacial James Webb seja capaz de medir o dióxido de carbono, e possivelmente o ozônio, em sistemas multiplanetários próximos, como TRAPPIST-1, um sistema de sete planetas que orbita uma estrela brilhante a apenas 40 anos-luz da Terra.
Um artigo foi publicado na revista Nature Astronomy.
Fonte: Massachusetts Institute of Technology
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