James Webb: como telescópio pode ajudar na busca por vida no espaço:vaidebet com login

Exoplanetas habitáveis

Pode existir vidavaidebet com loginlugares do sistema solar onde existe água líquida — como os aquíferos abaixo da superfícievaidebet com loginMarte ou os oceanosvaidebet com loginEuropa, uma das luasvaidebet com loginJúpiter. Mas procurar vida nesses lugares é incrivelmente difícil. Não é fácil chegar até lá e detectar a vida exigiria o enviovaidebet com loginuma sonda para trazer amostras físicas.

Muitos astrônomos acreditam que há boas chancesvaidebet com loginexistênciavaidebet com loginvidavaidebet com loginplanetas que orbitam outras estrelas - os exoplanetas. E é possível que ali seja encontrada vida fora da Terra pela primeira vez.

Cálculos teóricos indicam que existem cercavaidebet com login300 milhõesvaidebet com loginplanetas potencialmente habitáveis somente na Via Láctea e diversos planetas habitáveis do tamanho da Terra a apenas 30 anos-luz do nosso planeta —vaidebet com loginessência, vizinhos galácticos da humanidade.

Os astrônomos já descobriram maisvaidebet com login5 mil exoplanetas, dos quais centenas são potencialmente habitáveis, usando métodos indiretos que medem como um planeta afetavaidebet com loginestrela próxima. Essas medições podem fornecer aos astrônomos informações sobre a massa e o tamanhovaidebet com loginum exoplaneta, mas não muito mais que isso.

Em buscavaidebet com loginbioassinaturas

Para detectar vidavaidebet com loginum planeta distante, os astrobiólogos estudarão a luz estelar que interagiu com a superfície ou a atmosferavaidebet com loginum planeta. Se a atmosfera ou a superfície houver sido transformada pela vida, a luz pode carregar uma indicação, conhecida como "bioassinatura".

Na primeira metade davaidebet com loginexistência, a atmosfera da Terra não continha oxigênio, mesmo quando abrigava vida unicelular simples. Naquela era remota, a bioassinatura da Terra era muito fraca.

Mas tudo mudouvaidebet com loginuma hora para outra 2,4 bilhõesvaidebet com loginanos atrás, quando evoluiu uma nova famíliavaidebet com loginalgas. Essas algas usavam um processovaidebet com loginfotossíntese que produz oxigênio livre (que não é quimicamente ligado a nenhum outro elemento).

A partir daquele momento, a atmosfera cheiavaidebet com loginoxigênio da Terra passou a deixar uma bioassinatura forte e facilmente detectável sobre a luz que passa através dela.

Quando a luz é refletida pela superfícievaidebet com loginum material ou passa atravésvaidebet com loginum gás, alguns comprimentosvaidebet com loginonda são mais provavelmente capturados pelo gás ou pela superfície do material do que outros. É devido a essa captura seletivavaidebet com logincomprimentosvaidebet com loginondavaidebet com loginluz que os objetos têm cores diferentes.

As folhas são verdes porque a clorofila absorve particularmente bem a luz nos comprimentosvaidebet com loginonda azul e vermelho. Quando a luz atinge uma folha, os comprimentosvaidebet com loginonda azul e vermelho são absorvidos, deixando que principalmente a luz verde atinja os nossos olhos.

O padrão da luz faltante é determinado pela composição específica do material que interage com ela. Com isso, os astrônomos conseguem aprender algo sobre a composição da atmosferavaidebet com loginum exoplaneta ou davaidebet com loginsuperfície, essencialmente medindo a cor específica da luz que vem do planeta.

Este método pode ser empregado para reconhecer a presençavaidebet com logincertos gases atmosféricos associados à vida - como oxigênio e metano — pois esses gases deixam assinaturas muito específicas na luz. E pode também ser usado para detectar cores específicas sobre a superfícievaidebet com loginum planeta.

Na Terra, por exemplo, a clorofila e outros pigmentos usados pelas plantas e algas para a fotossíntese capturam comprimentosvaidebet com loginondavaidebet com loginluz específicos. Esses pigmentos produzem cores características que podem ser detectadas com uma câmera sensível ao infravermelho.

Se você observar essa cor refletida pela superfícievaidebet com loginum planeta distante, isso pode significar a presençavaidebet com loginclorofila.

Telescópios no espaço e na Terra

É preciso um telescópio incrivelmente poderoso para detectar essas mudanças sutis da luz que vemvaidebet com loginum exoplaneta potencialmente habitável. Atualmente, o único telescópio capaz dessa façanha é o novo Telescópio Espacial James Webb.

Ao iniciar suas operações científicasvaidebet com loginjulhovaidebet com login2022, o James Webb fez uma leitura do espectro do exoplaneta gigante gasoso WASP-96b. O espectro exibiu a presençavaidebet com loginágua e nuvens, mas é improvável que um planeta grande e quente como o WASP-96b abrigue a existênciavaidebet com loginvida.

Esses dados iniciais demonstram que o James Webb é capazvaidebet com logindetectar assinaturas químicas fracas na luz provenientevaidebet com loginexoplanetas. Nos próximos meses, o Webb está programado para voltar seus espelhosvaidebet com logindireção ao TRAPPIST-1e, um planeta do tamanho da Terra, potencialmente habitável, a meros 39 anos-luz do nosso planeta.

O Webb pode procurar bioassinaturas estudando os planetas enquanto eles passamvaidebet com loginfrente às suas estrelas e capturando a luz estelar filtrada através da atmosfera do planeta. Mas o telescópio não foi projetado para procurar vida,vaidebet com loginforma que ele somente é capazvaidebet com loginexaminar alguns dos mundos potencialmente habitáveis mais próximos.

O Webb pode apenas detectar alterações dos níveis atmosféricosvaidebet com logindióxidovaidebet com logincarbono, metano e vapor d'água. Embora algumas combinações desses gases possam sugerir a existênciavaidebet com loginvida, ele não é capazvaidebet com logindetectar a presençavaidebet com loginoxigênio livre, que é o seu indicador mais forte.

Os principais conceitos para os futuros telescópios espaciais, ainda mais potentes, incluem planosvaidebet com loginbloquear a luz brilhante das estrelas para revelar a luz estelar refletida por cada planeta. Esta ideia é similar a usar avaidebet com loginmão para bloquear a luz do sol, para enxergar melhor à distância.

Para isso, os telescópios espaciais do futuro poderão usar pequenas máscaras internas ou aeronaves externas grandesvaidebet com loginformavaidebet com loginguarda-chuva. Bloqueando a luz estelar, fica muito mais fácil estudar a luz refletida por um planeta.

Existem também três enormes telescópios terrestres atualmentevaidebet com loginconstrução que poderão pesquisar bioassinaturas. Eles são o Telescópio Gigantevaidebet com loginMagalhães (GMT) e o Telescópio Europeu Extremamente Grande (E-ELT), ambos no Chile; e o Telescópiovaidebet com loginTrinta Metros, no Havaí.

Todos eles são muito mais poderosos que os telescópios existentes atualmente na Terra. Por isso, mesmo com as dificuldades causadas pela atmosfera terrestre (que distorce a luz vinda das estrelas), esses telescópios podem conseguir sondar a atmosfera dos mundos mais próximosvaidebet com loginbuscavaidebet com loginoxigênio.

Biologia ou geologia?

Mesmo usando telescópios mais poderosos nas próximas décadas, os astrobiólogos só conseguirão detectar bioassinaturas fortes, produzidas por mundos que já foram completamente transformados pela vida.

Infelizmente, a maioria dos gases liberados pela vida na Terra também pode ser produzida por processos não biológicos. O metano, por exemplo, pode ser liberado tanto pelas vacas quanto pelos vulcões. A fotossíntese produz oxigênio, da mesma forma que a luz solar, quando separa as moléculasvaidebet com logináguavaidebet com loginoxigênio e hidrogênio.

Por isso, existe uma boa possibilidadevaidebet com loginque os astrônomos detectem falsos positivos durantevaidebet com loginprocura por vida distante. Para ajudar a eliminar esses falsos positivos, eles precisarão entender um planetavaidebet com logininteresse o suficiente para saber se seus processos geológicos ou atmosféricos conseguem imitar uma bioassinatura.

A próxima geraçãovaidebet com loginestudos sobre exoplanetas poderá fornecer as provas extraordináriasvaidebet com loginque precisamos para comprovar a existênciavaidebet com loginvida fora da Terra. E os primeiros dados obtidos pelo Telescópio Espacial James Webb nos dão uma ideia do fascinante progresso que temos pela frente.

*Chris Impey é professorvaidebet com loginastronomia da Universidade do Arizona, nos Estados Unidos.

Daniel Apai é professorvaidebet com loginastronomia e ciências planetárias da Universidade do Arizona, nos Estados Unidos.

Este artigo foi publicado originalmente no sitevaidebet com loginnotícias acadêmicas The Conversation e republicado sob licença Creative Commons. Leia aqui a versão original (em inglês).

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