Evolução exoplanetária: astrónomos expandem “cábula” cósmica

Para perceber em que fase evolutiva um exoplaneta parecido com a Terra se encontra, os astrónomos podem usar os marcos biológicos da Terra como uma pedra de Rosetta.
Crédito: Wendy Kenigsberg/Cornell Brand Communications

Astrónomos de Cornell debruçaram-se sobre a paleta de cores naturais da Terra primitiva e criaram uma “cábula” cósmica para observar mundos distantes. Ao correlacionar tons e matizes, os investigadores buscam entender onde os exoplanetas descobertos podem razoavelmente cair ao longo do seu próprio espectro evolutivo.

“Na nossa busca para entender exoplanetas, estamos a usar a Terra jovem e os seus marcos biológicos na história como uma pedra de Rosetta,” disse Jack O’Malley-James, investigador associado do Instituto Carl Sagan de Cornell.

O’Malley-James é co-autor do artigo juntamente com Lisa Kaltenegger, professora de astronomia e directora do Instituto Sagan. O artigo foi publicado no dia 9 de Julho na revista The Astrophysical Journal Letters.

“Se um alienígena usasse cores para determinar se a nossa Terra tinha vida, esse alienígena veria cores muito diferentes ao longo da história do nosso planeta – indo até há milhares de milhões de anos atrás – quando diferentes formas de vida dominavam a superfície da Terra,” comentou Kaltenegger.

“Os astrónomos anteriormente só se tinham concentrado apenas na vegetação, mas com uma melhor paleta de cores, os investigadores podem agora olhar além de 500 milhões de anos até 2,5 mil milhões de anos no passado da Terra e assim fazer coincidir períodos semelhantes em exoplanetas,” disse.

Nos últimos 500 milhões de anos – cerca de 10% do tempo de vida do nosso planeta – a clorofila, presente em muitas formas familiares de vida vegetal, como folhas e líquenes, tem sido a componente chave na bio-assinatura da Terra. No entanto, outra flora, como as ciano-bactérias ou as algas, são muito mais antigas do que a vegetação terrestre, e as suas estruturas contendo clorofila deixam os seus próprios sinais reveladores na superfície de um planeta.

“Os cientistas podem observar bio-assinaturas superficiais além da vegetação em exoplanetas semelhantes à Terra, usando o nosso próprio planeta como a chave para o que procurar,” explicou O’Malley-James.

“Quando descobrimos um exoplaneta, esta investigação dá-nos uma gama muito mais ampla para olhar para trás no tempo,” disse Kaltenegger. “Estendemos o tempo em que podemos encontrar a biota da superfície de mais ou menos 500 milhões de anos (vegetação terrestre disseminada) até cerca de mil milhões de anos atrás com líquenes e até 2 ou 3 mil milhões de anos com as ciano-bactérias.”

O’Malley-James e Kaltenegger modelaram espectros de exoplanetas semelhantes à Terra com diferentes organismos de superfície que usam clorofila. Os cenários podem incluir locais onde alguns organismos dominam toda a superfície de um planeta semelhante à Terra, como o mundo fictício e pantanoso de Dagobah, o lar de Yoda nos filmes “Guerra das Estrelas”.

Os líquenes (uma parceria simbiótica e fotos-sintética de fungos e algas ou ciano-bactérias) podem ter colonizado as massas terrestres do nosso planeta há cerca de 1,2 mil milhões de anos e teriam “pintado” a Terra em tons menta e cinzento-esverdeado. Esta cobertura teria gerado uma assinatura fotos-sintética “não-vegetativa” de “Red Edge” (a parte do espectro que ajuda a evitar que as plantas se queimem com o Sol) antes da biota da Terra moderna de hoje assumir o controlo.

O’Malley-James e Kaltenegger disseram que as ciano-bactérias – como algas à superfície – podem ter sido disseminadas há 2 a 3 mil milhões de anos, produzindo uma “Red Edge” fotos-sintética e que esta pode ser encontrada noutros exoplanetas semelhantes à Terra.

Esta investigação mostra que os líquenes, as algas e as ciano-bactérias podem ter fornecido uma característica de “Red Edge” superficial detectável para uma Terra jovem, muito antes da vegetação se ter espalhado no solo há 500-750 milhões de anos, acrescentou O’Malley-James.

“Este artigo expande a utilização de uma característica biológica fotos-sintética superficial de ‘Red Edge’ para tempos mais antigos na história da Terra,” disse, “bem como para uma ampla gama de cenários exoplanetários habitáveis.”

Astronomia On-line
19 de Julho de 2019

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