Cientistas imaginam como seria um Planeta B

Desde que os primeiros exoplanetas foram descobertos na década de 1990, muitos se perguntam se poderíamos encontrar outra Terra, um lugar chamado Planeta B.

Natalie Batalha, professora de astronomia e astrofísica da Universidade da Califórnia, Santa Cruz, tem visto a ciência dos exoplanetas crescer e mudar desde as primeiras descobertas. Batalha foi coinvestigadora e cientista de missão na missão Kepler,  a primeira que pode pesquisar planetas do tamanho da Terra ao redor de outras estrelas. A missão transformou a ciência dos exoplanetas.

“Na primeira década dos exoplanetas, foi como se estivéssemos coletando selos postais, descobrindo um planeta de cada vez”, comparou. “Mas depois que a missão Kepler foi lançada abrimos uma trilha em termos de sensibilidade. Conseguimos descobrir planetas às centenas de uma vez. (O telescópio James Webb) nos dará uma nova lente no estudo da diversidade de exoplanetas. Estamos entrando na terceira era de caracterização da atmosfera de exoplanetas”.

Até agora, o estudo de exoplanetas não revelou outra Terra, e isso é improvável, mesmo com o lançamento do Telescópio Espacial James Webb em dezembro. Ele examinará a atmosfera de exoplanetas orbitando estrelas muito menores que o nosso sol.

“Um dos principais aspectos do Webb é entender se tais exoplanetas realmente têm pelo menos algumas das propriedades de habitabilidade, mas não serão verdadeiros gêmeos da Terra”, afirmou Klaus Pontoppidan, cientista do projeto Webb no Space Telescope Science Institute em Baltimore.

Mas os planetas que serão estudados pelo telescópio podem estar ligados a uma ideia intrigante: e se a vida acontecer de maneira diferente fora da Terra? É um tema que os sucessores do telescópio Webb poderão investigar nas próximas décadas.

“Não há realmente um Planeta B para nós”, disse Jill Tarter, astrônoma e ex-diretora do Centro de Pesquisa SETI, que atualmente detém a Cadeira Emérita para Pesquisa SETI (uma sigla que significa “vida fora da terra”). “A menos que descubramos uma maneira de resolver todos os problemas globais que enfrentamos aqui e de como mitigar esses desafios, aonde quer que formos criaremos os mesmos problemas que criamos aqui neste planeta. Não há saída de emergência”.

O que é o Planeta B?

Se existe um Planeta B em algum lugar no espaço, ele é mais parecido com a Terra, ou vai nos surpreender e ser algo completamente inesperado?

“Quando encontrarmos um Planeta B, ele precisa ser um verdadeiro gêmeo da Terra, um planeta orbitando uma estrela parecida com o Sol, numa órbita parecida com a da Terra, com uma atmosfera fina, oceanos e continentes”, detalhou Sara Seager, astrofísica, planetária cientista e professor do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT).

Como os astrônomos fizeram questão de apontar, cada telescópio trouxe muitas descobertas inesperadas além do que já se esperava que eles observassem. O Planeta B pode ser semelhante.

“Eu quero que a gente encontre vida em algo que não se pareça muito com a Terra”, apontou Nikole Lewis, astrofísica e professora assistente de astronomia na Universidade Cornell.

“É seguro para nós dizer que se ele se parece com a Terra e cheira como a Terra, então é provavelmente a Terra e, portanto, tem vida. Mas acho que isso não traz a dose suficiente de aventura, daí que eu adoraria começar a olhar para a química atmosférica e a temperatura de planetas que são talvez um pouco maiores que a Terra”, continuou.

A busca pelo Planeta B não é simples: é incrivelmente complicado equilibrar o que entendemos sobre o processo da vida na Terra com o que não sabemos.

Na Terra, mesmo nos ambientes mais extremos, a vida é baseada no carbono, a água líquida tem seu papel como solvente para a bioquímica e o DNA codifica a informação genética, como explicou Batalha. É lógico que a vida em outros lugares é provavelmente baseada no carbono e depende da água. Hidrogênio, oxigênio e carbono são elementos muito abundantes no universo.

“O Planeta B, pelo que olhamos, é um planeta com água líquida na superfície”, disse Batalha. “Além de procurar bioassinaturas, acho que o que telescópio Webb pode fazer melhor é procurar sinais de um ambiente habitável”.

Também é possível que, se as condições não forem adequadas em outros lugares, a vida encontre uma maneira de “existir em nichos e talvez até mesmo encontrar outras vias bioquímicas quando pressionada”.

Talvez a vida em outro planeta possa usar metanol em vez de água para a bioquímica. Ou que, no futuro, a gente desenvolva diferentes métricas e assinaturas para detectar planetas habitáveis e vida.

O principal fator com o qual os astrônomos com quem conversamos concordaram foi manter a mente aberta na busca pela vida – e sempre respeitarmos o que for encontrado.

“Se existe um Planeta B, ele não é, por definição, o nosso planeta”, afirmou Batalha. “Falamos sobre essa ideia de procurar mundos habitáveis como se fossem nossos. E se um planeta é exatamente como a Terra com as condições de vida, então, por definição, é um mundo vivo, e não é o nosso”.

Sinal de vida

O telescópio Webb provavelmente não será a ferramenta fundamental na identificação de sinais de vida em outro planeta. A tarefa é para futuros telescópios, como foi descrito na pesquisa Astro2020 (um levantamento feito a cada dez anos), lançada recentemente, que observará 25 exoplanetas potencialmente habitáveis.

“Nós sabemos como encontrar esse planeta, mas a busca foi adiada até 2045 ou mais tarde”, disse Seager.

Segundo a astrônoma, a vida, como a entendemos, precisa de energia, líquidos e da temperatura certa O que acontece quando um sinal potencial de vida é detectado? Encontrar o sinal é fantástico – mas descobrir o próximo passo é crucial, como contou Seager.

Lewis, da Universidade Cornell, conta que se for determinado que não há outra maneira de criar um sinal de vida em potencial, será preciso um trabalho coletivo para avançar com a descoberta. O envolvimento com químicos, biólogos e pessoas de diferentes disciplinas fora da astronomia e da ciência planetária pode determinar o caminho a seguir.

“Minha esperança é que sejamos cuidadosos e nos envolvamos com todos os especialistas relevantes para tentar entender se esta é de fato, uma assinatura que só poderia significar que há vida neste planeta hipotético e, depois, anunciar algo para o público”, contou Lewis.

Provavelmente não será um momento único que ocorrerá da noite para o dia.

“Vai ser um processo longo de estudo da bioquímica do mundo porque, em qualquer bioassinatura que possamos encontrar, é preciso demonstrar que não existe outra forma abiótica (física, em vez de biológica) produzindo aquele sinal. Isso vai demorar bastante”, explicou Batalha.

A busca pela vida é uma jornada que envolve percorrer novos caminhos, fazer novas perguntas e desenvolver novas hipóteses. Experimentos serão planejados para responder a essas perguntas.

Batalha espera que futuros telescópios possam ajudar os cientistas a completar o censo planetário, incluindo a frequência com que planetas semelhantes à Terra ocorrem na galáxia. “Acho que o mais importante é que continuemos a avançar e seguir em frente”, disse.

Compreender o significado do que as observações e resultados científicos significam na busca pela vida é uma prioridade para a NASA, conforme escrito em um relatório recente. Liderado por Jim Green, cientista-chefe da NASA, o documento incentiva o estabelecimento de uma nova escala para avaliar as evidências que respondem à pergunta se estamos realmente sozinhos.

“Ter uma escala como essa nos ajudará a entender onde estamos em termos de busca pela vida em locais específicos e das capacidades de missões e tecnologias que nos ajudam na busca”, escreveu Green em um comunicado.

Os sete níveis dessa escala refletem os degraus de uma escada no caminho para proclamar o encontro de vida fora da Terra.

“Até agora, deixamos todos pensando que há apenas duas opções: é vida ou não é vida”, lembrou Mary Voytek, chefe do Programa de Astrobiologia da NASA, em um comunicado. “Precisamos de uma maneira melhor de compartilhar o entusiasmo de nossas descobertas e demonstrar como cada descoberta abre o caminho para a próxima, e assim vamos envolver o público e outros cientistas ao longo da jornada”.

A longa busca

Tarter, do Centro de Pesquisa SETI, acredita que a resposta para encontrar vida pode depender de tecnoassinaturas, em vez de bioassinaturas, porque a evidência da tecnologia passada ou presente é “potencialmente muito menos ambígua”.

As bioassinaturas podem ser gases ou moléculas que apresentam sinais de vida. Já as tecnoassinaturas são sinais que podem ser criados por vida inteligente.

Eles são “algo que podemos observar para indicar que não só existe vida em um planeta distante, mas que ela é logicamente competente e construiu ou criou algo que podemos observar com nossas capacidades cada vez melhores de olhar para o universo”, ela disse.

Desde 1960, os cientistas ouvem sinais de rádio ou procuram comprimentos de onda de luz óptica que indicam que alguém está transmitindo algo.

Se uma civilização inteligente “modificou seu ambiente, como construir coletores solares para reunir muita energia e usá-la na superfície planetária, é possível que possamos detectar as consequências da utilização dessa tecnologia”, disse Tarter.

Tarter é encorajada pelo investimento em missões investigando a busca pela vida passada e atual em nosso próprio sistema solar, como as muitas missões explorando Marte, a Dragonfly que explorará a lua de Saturno, Titã, e a Europa Clipper, que voará através de vapores de material oceânico na lua de Júpiter.

No futuro, ela acha que missões irão cavar ainda mais fundo em planetas do que o rover Perseverance, que está coletando amostras de rochas em Marte. Cavar além de 10 metros de profundidade pode mostrar evidências de tecnologia antiga.

“Acho que só dentro de um século teremos feito um bom trabalho de exploração da vida, mas eu realmente gosto de manter a mente aberta”, disse Tarter.

Se as amostras coletadas pelo Perseverance, que serão devolvidas à Terra em missões futuras na década de 2030, mostrarem evidências de vida biológica antiga em Marte, isso levantará outra questão.

“Somos marcianos? No início do sistema solar, havia muita troca de material, as colisões eram abundantes e pedaços de rocha que lascaram Marte acabaram pousando na Terra”, contou Tarter. “É possível que a vida tenha começado em algum lugar diferente da Terra”.

Uma possibilidade ainda mais empolgante é o exemplo de uma segunda gênese caso a biologia de Marte não se relacionar conosco, e trouxer a hipótese de uma origem independente da vida.  Para Tarter, “isso significaria que a vida aconteceu duas vezes e é onipresente em qualquer lugar. Seria espantoso. Espero viver para ver isso”.