Evolução de exoplanetas: astrônomos expandem a “folha de cola” cósmica

Para entender onde os exoplanetas estão em sua própria evolução, os astrônomos podem usar os marcos biológicos da Terra como uma pedra de Rosetta. Crédito: Wendy Kenigsberg / Cornell Brand Communications

Os astrônomos de Cornell alcançaram a paleta de cores da natureza da Terra primitiva para criar uma “folha de dicas” cósmica para observar mundos distantes. Ao correlacionar tons e matizes, os pesquisadores buscam entender onde os exoplanetas descobertos podem razoavelmente cair ao longo de seu próprio espectro evolutivo.

“Em nossa busca para entender os exoplanetas, estamos usando o início da Terra e seus marcos biológicos na história como uma pedra de Roseta”, disse Jack O’Malley-James, pesquisador associado do Instituto Carl Sagan de Cornell.

O’Malley-James é co-autor de “Expandindo a Linha do Tempo para a Biosignatura da Borda Vermelha Fotossintética da Terra” com Lisa Kaltenegger, professora de astronomia e diretora do Instituto Sagan. O artigo foi publicado em 9 de julho no Astrophysical Journal.

“Se um alienígena tivesse usado a cor para observar se a nossa Terra tinha vida, esse alienígena veria cores muito diferentes ao longo da história do nosso planeta – bilhões de anos atrás – quando diferentes formas de vida dominavam a superfície da Terra”, disse Kaltenegger.

“Os astrônomos se concentraram apenas na vegetação antes, mas com uma paleta de cores melhor, os pesquisadores agora podem olhar além de meio bilhão de anos e até 2,5 bilhões de anos na história da Terra para coincidir com períodos semelhantes em exoplanetas”, disse ela.

Nos últimos meio bilhão de anos – cerca de 10% do tempo de vida de nosso planeta – a clorofila, presente em muitas formas familiares de vida vegetal, como folhas e líquens, tem sido o componente chave na bioassinatura da Terra. Mas outras flora, como cianobactérias e algas, são muito mais antigas do que a vegetação terrestre, mas suas estruturas contendo clorofila deixam seus próprios sinais indicadores na superfície de um planeta.

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

“Quando descobrimos um exoplaneta, esta pesquisa nos dá uma gama muito mais ampla de olhar para trás no tempo”, disse Kaltenegger. “Estendemos o tempo em que podemos encontrar biota de superfície de 500 milhões de anos (vegetação terrestre disseminada) a cerca de 1 bilhão de anos atrás com líquen e até 2 ou 3 bilhões de anos com cianobactérias.”

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 parecido com a Terra, como o mundo fictício e pantanoso de Dagobah, lar de Yoda nos filmes “Guerra nas Estrelas”.

Os líquenes (uma parceria simbiótica de fungos e fotossintética) podem ter colonizado as massas terrestres da Terra há cerca de 1,2 mil milhões de anos e teriam pintado a Terra em sálvia para cunhar cores verdes. Essa cobertura teria gerado uma assinatura fotossintética de borda vermelha “não-vegetativa” (a parte do espectro que ajuda a evitar que os planetas sejam queimados pelo sol) antes que a biota da moderna Terra de hoje assuma o controle.

O’Malley-James e Kaltenegger disseram que as algas de superfície, semelhantes às cianobactérias, podem ter sido disseminadas entre 2 bilhões e 3 bilhões de anos atrás, produzindo uma borda vermelha fotossintética e poderiam ser encontradas em outros exoplanetas similares à Terra.

Esta pesquisa mostra que líquens, algas e cianobactérias poderiam ter provido uma característica detectável na borda vermelha da superfície de uma Terra jovem, muito antes de a vegetação ter se espalhar de 500 a 750 milhões de anos atrás, disse O’Malley-James.

“Este artigo expande o uso de uma bio-característica da superfície da borda vermelha fotossintética para épocas anteriores na história da Terra”, disse ele, “bem como para uma ampla gama de cenários planetários extrasolares habitáveis”.


Publicado em 10/07/2019

Artigo original: https://phys.org/news/2019-07-astronomers-cosmic-sheet-life.html


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