Em seus esforços para encontrar evidências de vida além do nosso Sistema Solar, os cientistas são forçados a adotar o que é conhecido como a abordagem dos "frutos baixos". Basicamente, isso se resume a determinar se os planetas poderiam ser "potencialmente habitáveis", com base no fato de estarem quentes o suficiente para ter água líquida em suas superfícies e densas atmosferas com oxigênio suficiente.
Isso é uma conseqüência do fato de que os métodos existentes para examinar planetas distantes são amplamente indiretos e que a Terra é apenas um planeta que conhecemos capaz de sustentar a vida. Mas e se os planetas que têm bastante oxigênio não tiverem garantia de produzir vida? De acordo com um novo estudo de uma equipe da Universidade Johns Hopkins, isso pode muito bem ser o caso.
As descobertas foram publicadas em um estudo intitulado "Química da fase gasosa de atmosferas frias de exoplanetas: informações de simulações de laboratório", publicado recentemente na revista científica ACS Terra e Espaço Química. Para o bem de seu estudo, a equipe simulou as atmosferas de planetas extra-solares em um ambiente de laboratório para demonstrar que o oxigênio não é necessariamente um sinal de vida.
Na Terra, o gás oxigênio constitui cerca de 21% da atmosfera e emergiu como resultado da fotossíntese, que culminou no Grande Evento de Oxigenação (cerca de 2,45 bilhões de anos atrás). Esse evento mudou drasticamente a composição da atmosfera da Terra, passando de uma composta de nitrogênio, dióxido de carbono e gases inertes para a mistura nitrogênio-oxigênio que conhecemos hoje.
Devido à sua importância para o surgimento de formas de vida complexas na Terra, o gás oxigênio é considerado uma das mais importantes bioassinaturas ao procurar possíveis indicações de vida além da Terra. Afinal, o gás oxigênio é o resultado de organismos fotossintéticos (como bactérias e plantas) e é consumido por animais complexos, como insetos e mamíferos.
Mas quando se trata disso, há muito que os cientistas não sabem sobre como diferentes fontes de energia iniciam reações químicas e como essas reações podem criar bioassinaturas como o oxigênio. Embora os pesquisadores usem modelos fotoquímicos em computadores para prever o que as atmosferas de exoplanetas podem criar, simulações reais em ambiente de laboratório estão faltando.
A equipe de pesquisa conduziu suas simulações usando a câmara Planetary HAZE (PHAZER) especialmente projetada no laboratório de Sarah Hörst, professora assistente de ciências da terra e planetárias na JHU e uma das principais autoras do artigo. Os pesquisadores começaram criando nove misturas diferentes de gases para simular atmosferas de exoplanetas.
Essas misturas foram consistentes com as previsões feitas sobre os dois tipos mais comuns de exoplanetas em nossa galáxia - Super-Terras e mini-Netuno. Consistente com essas previsões, cada mistura foi composta de dióxido de carbono, água, amônia e metano e foi então aquecida a temperaturas variando de 27 a 370 ° C (80 a 700 ° F).
A equipe injetou cada mistura na câmara do PHAZER e as expôs a uma das duas formas de energia conhecidas por desencadear reações químicas nas atmosferas - plasma a partir de uma corrente alternada e luz ultravioleta. Enquanto as primeiras simulavam atividades elétricas como raios ou partículas energéticas, a luz UV simulava a luz do Sol - o principal fator de reações químicas no Sistema Solar.
Depois de executar o experimento continuamente por três dias, o que corresponde a quanto tempo os gases atmosféricos seriam expostos a uma fonte de energia no espaço, os pesquisadores mediram e identificaram as moléculas resultantes com um espectrômetro de massa. O que eles descobriram foi que em vários cenários, oxigênio e moléculas orgânicas foram produzidas. Estes incluíam formaldeído e cianeto de hidrogênio, o que pode levar à produção de aminoácidos e açúcares.
Em resumo, a equipe conseguiu demonstrar que o gás oxigênio e as matérias-primas das quais a vida poderia emergir poderiam ser criados através de simples reações químicas. Como Chao He, principal autor do estudo, explicou:
“As pessoas costumavam sugerir que oxigênio e orgânicos presentes juntos indicam vida, mas nós os produzimos abioticamente em várias simulações. Isso sugere que mesmo a co-presença de bioassinaturas comumente aceitas pode ser um falso positivo para a vida toda. ”
Este estudo pode ter implicações significativas quando se trata da busca de vida além do nosso Sistema Solar. No futuro, os telescópios da próxima geração nos darão a capacidade de capturar exoplanetas diretamente e obter espectros de suas atmosferas. Quando isso acontece, a presença de oxigênio pode precisar ser reconsiderada como um sinal potencial de habitabilidade. Felizmente, ainda existem muitas bioassinaturas em potencial a serem procuradas!
