862: CIENTISTAS IDENTIFICAM EXOPLANETAS ONDE A VIDA PODE DESENVOLVER-SE COMO NA TERRA

Impressão de artista que ilustra a possível aparência do planeta Kepler-452b, o primeiro mundo quase do tamanho da Terra descoberto na zona habitável de uma estrela parecida com o Sol.
Crédito: NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pyle

Os cientistas identificaram um grupo de planetas para lá do nosso Sistema Solar onde existem as mesmas condições químicas que podem ter levado à vida na Terra.

Os investigadores da Universidade de Cambridge e do MRC LMB (Medical Research Council Laboratory of Molecular Biology) descobriram que as chances da vida se desenvolver à superfície de um planeta rochoso como a Terra estão ligadas com o tipo e força da luz emitida pela sua estrela hospedeira.

O seu estudo, publicado na revista Science Advances, propõe que as estrelas que emitem luz ultravioleta suficiente podem dar o pontapé inicial à vida nos seus planetas em órbita da mesma maneira que provavelmente se desenvolveu na Terra, onde a radiação UV desencadeia uma série de reacções químicas que produzem os blocos de construção da vida.

Os cientistas identificaram uma variedade de planetas onde os raios UV da estrela hospedeira são suficientes para permitir a ocorrência destas reacções químicas, situados dentro da faixa habitável onde a água líquida pode existir à superfície.

“Este trabalho permite-nos restringir os melhores lugares para procurar vida,” comenta o Dr. Paul Rimmer, investigador pós-doutoral com afiliação conjunta no Laboratório Cavendish de Cambridge e no MRC LMB, autor principal do artigo. “Leva-nos um pouco mais perto de abordar a questão de saber se estamos sozinhos no Universo.”

O novo artigo científico é o resultado de uma colaboração contínua entre o Laboratório Cavendish e o MRC LMB, reunindo investigações sobre química orgânica e exoplanetas. Baseia-se no trabalho do professor John Sutherland, co-autor do artigo, que estuda a origem química da vida na Terra.

Num outro artigo publicado em 2015, o grupo do professor Sutherland no MRC LMB propôs que o cianeto, apesar de ser um veneno mortal, era de facto um ingrediente-chave na sopa primordial da qual toda a vida na Terra teve origem.

Nesta hipótese, o carbono dos meteoritos que atingiram a jovem Terra interagiram com o azoto na atmosfera para formar cianeto de hidrogénio. O cianeto de hidrogénio choveu até à superfície, onde interagiu com outros elementos de várias maneiras, alimentado pela radiação ultravioleta do Sol. As substâncias químicas produzidas por essas interacções deram origem aos blocos de construção do ARN (ácido ribonucleico), o parente próximo do ADN que a maioria dos biólogos pensa ter sido a primeira molécula da vida a transportar informação.

No laboratório, o grupo de Sutherland recriou essas reacções químicas sob lâmpadas UV e gerou os precursores de lípidos, aminoácidos e nucleótidos, componentes essenciais das células vivas.

“Deparei-me com estas experiências anteriores e, como astrónomo, a primeira questão é sempre que tipo de luz estamos a usar que, como químicos, eles não tinham dado grande importância,” comenta Rimmer. “Comecei por medir o número de fotões emitidos pelas lâmpadas e percebi que a comparação dessa luz com a de diferentes estrelas era um simples passo directo.”

Os dois grupos realizaram uma série de experiências de laboratório a fim de medir a rapidez com que os blocos de construção da vida podem ser formados a partir de iões de cianeto de hidrogénio e sulfito de hidrogénio em água quando expostos à luz ultravioleta. Realizaram então a mesma experiência na ausência de luz.

“Há química que acontece no escuro: é mais lenta do que a química que acontece na luz, mas está lá,” comenta o professor sénior Didier Queloz, também do Laboratório Cavendish. “Queríamos ver quanta luz seria necessária para a química da luz vencer a química da escuridão.”

A mesma experiência executada no escuro com o cianeto de hidrogénio e o sulfito de hidrogénio resultou num composto inerte que não pôde ser usado para formar os blocos de construção da vida, ao passo que a experiência realizada sob as luzes resultou nos blocos de construção necessários.

Os cientistas então compararam a química da luz com a química da escuridão contra a luz UV de diferentes estrelas. Traçaram a quantidade de radiação ultravioleta disponível com planetas em órbita dessas estrelas a fim de determinar onde esta química pode ser activada.

Descobriram que as estrelas com uma temperatura idêntica à do Sol emitiam luz suficiente para os blocos de construção da vida se formarem à superfície dos seus planetas. As estrelas frias, por outro lado, não produziram luz suficiente para a formação dos blocos de construção, a não ser que tenham erupções estelares suficientes para impulsionar a química passo a passo. Os planetas que recebem luz suficiente para activar a sua química e que podem ter água líquida à superfície residem no que os investigadores chamaram de zona de abiogénese.

Entre os exoplanetas conhecidos que residem na zona de abiogénese, estão vários detectados pelo Telescópio Kepler, incluindo Kepler-452b, um planeta que foi apelidado de “primo” da Terra, embora esteja demasiado distante para estudar com a tecnologia actual. Os telescópios de próxima geração, como o TESS e o Telescópio Espacial James Webb da NASA, poderão identificar e potencialmente caracterizar muitos outros planetas que se encontrem na zona de abiogénese.

Claro, é também possível que caso exista vida noutros planetas, se tenha desenvolvido ou se desenvolva de uma maneira totalmente diferente da da Terra.

“Não tenho a certeza da contingência da vida, mas considerando que até agora só temos um exemplo, faz sentido procurar lugares que sejam mais parecidos com o nosso,” comenta Rimmer. “Há uma importante distinção entre o que é necessário e o que é suficiente. Os blocos de construção são necessários, mas podem não ser suficientes: é possível misturá-los durante milhares de milhões de anos e nada acontecer. Mas queremos pelo menos observar locais onde as coisas necessárias existem.”

Segundo estimativas recentes, existem até 700 triliões (7×10^20) de planetas terrestres no Universo observável. “Fascina-me ter uma ideia da fracção que foi ou pode ser adequada para a vida,” realça Sutherland. “Claro, ‘adequado para a vida’ não é tudo e ainda não sabemos qual é a probabilidade da origem da vida, mesmo em circunstâncias favoráveis – se for realmente improvável, então podemos estar sozinhos, mas, se não for, então podemos ter companhia.”

Astronomia On-line
10 de Agosto de 2018

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