Se os astrônomos observassem a Terra de outro sistema solar, eles poderiam dizer que nosso planeta está repleto de vida? Ao examinar a Terra da mesma forma que olhamos para os exoplanetas – planetas orbitando outras estrelas – podemos melhorar nossas chances de detectar organismos alienígenas em mundos distantes, sugeriram recentemente pesquisadores.
Desde 1999, um processo de localização de exoplanetas, conhecido como método de trânsito, revelou milhares de mundos medindo depressões fugazes no brilho das estrelas que os planetas orbitam. Ninguém sabe se esses mundos hospedam ou não vida, mas se os cientistas observassem a Terra usando o método de trânsito, provavelmente localizariam assinaturas definitivas de vida.
Assim que essas assinaturas forem identificadas nas observações da Terra, os especialistas podem procurar essas mesmas pistas nos exoplanetas. Cientistas descreveram recentemente esta abordagem como um conceito de missão chamado Earth Transit Observer (ETO), apresentando-o em 17 de março na 52ª Conferência Lunar e Planetária de 2021, realizada virtualmente este ano devido à pandemia COVID-19.
A maioria dos exoplanetas que conhecemos foi encontrada pelo método de trânsito, de acordo com a NASA. Telescópios poderosos, como o Telescópio Espacial Kepler e o Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), podem detectar quando a passagem de um planeta em órbita diminuiu brevemente a luz de uma estrela, mesmo para estrelas que estão a milhares de anos-luz de distância. Os cientistas podem estimar o tamanho desse planeta, com base na quantidade de luz que ele bloqueia. Eles também podem calcular o tamanho de seu caminho orbital medindo quanto tempo passa entre os eventos de escurecimento.
O tamanho e a temperatura de uma estrela hospedeira, e quão perto ou longe o planeta está da estrela, fornecem mais pistas sobre o quão hospitaleiro um exoplaneta pode ser. Trânsitos também podem indicar a atmosfera de um exoplaneta. Durante um trânsito, a luz de uma estrela é filtrada por moléculas atmosféricas, que absorvem certas frequências. O resultado pode ajudar os pesquisadores a identificar elementos como oxigênio e metano. No entanto, essas assinaturas são normalmente tão pequenas que os astrônomos precisam de dezenas de observações de trânsito para confirmar que esses elementos estão presentes, disseram os cientistas em um comunicado.
No entanto, outros fatores no planeta e nas estrelas também podem afetar as leituras das moléculas atmosféricas. Por exemplo, os planetas experimentam mudanças em suas estações, padrões climáticos e correntes oceânicas, enquanto a atividade solar – como a vazante e o fluxo dos ventos solares e a formação de poderosas tempestades solares – também é altamente variável. Qualquer uma dessas condições pode moldar o comportamento atmosférico durante diferentes trânsitos, potencialmente afetando as proporções de moléculas e elementos atmosféricos, de acordo com o comunicado.
Encontrando “novas Terras”
Para entender essas variáveis, “você precisa conhecer suas estrelas e também antecipar a aparência de seu planeta”, disse Laura Mayorga, autora principal de um artigo a ser publicado sobre a proposta de missão no The Planetary Science Journal.
Isso pode ser desafiador quando a estrela e o exoplaneta não são familiares, acrescentou ela.
“É um problema muito difícil”, disse Mayorga, astrônomo exoplaneta do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins em Laurel, Maryland, no comunicado.
Felizmente, os cientistas já têm todas essas respostas para um par planeta / estrela habitado: a Terra e o sol. Para a missão ETO, um pequeno satélite com equipamento capaz de obter imagens do espectro de luz do quase violeta ao infravermelho próximo observaria a Terra enquanto ela passava na frente do sol. O espectrógrafo verificaria se há sinais de água e dióxido de carbono, bem como pares de bioassinatura – oxigênio e metano, e ozônio e metano – que juntos indicam condições que são favoráveis para hospedar vida (claro, resta saber se tais assinaturas são apenas exclusivo para a vida na Terra).
“A técnica de trânsito usada por tal investigação seria a mesma que será usada pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST) para estudar alguns dos milhares de exoplanetas conhecidos que transitam por suas estrelas hospedeiras”, escreveram os cientistas na apresentação. O satélite ETO observaria a Terra a uma distância de 930.000 milhas (1,5 milhão de quilômetros), aproximadamente onde o JWST orbitará o sol, após o lançamento em 31 de outubro.
Como as variabilidades climáticas na Terra e os padrões de atividade do nosso Sol são bem conhecidos, os cientistas podem observar como elas afetam as leituras das moléculas atmosféricas e, em seguida, aplicar isso às observações de “novas Terras”, de acordo com o relatório.
?O sistema solar é o único lugar onde sabemos todas as respostas certas para as coisas. Podemos testar nossas técnicas, descobrir suas limitações e fazer conexões entre os resultados “, disse Mayorga no comunicado.
“Podemos então conectar isso com as observações não resolvidas que normalmente fazemos de exoplanetas e testar o método de empilhamento de observações de baixo sinal? É realmente para onde queremos ir”, acrescentou Mayorga.
Os cientistas planejam enviar a proposta ETO ao Programa Pioneiros de Astrofísica da NASA no outono de 2021, de acordo com o comunicado. Este programa desenvolve missões de astrofísica que usam equipamentos menores e exigem orçamentos menores do que as missões do Programa de Exploradores da agência, de acordo com a NASA.
Publicado em 25/03/2021 11h12
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