Como entendemos o significado de novos resultados científicos relacionados à busca pela vida? Quando poderíamos dizer, “sim, vida extraterrestre foi encontrada?”
Os cientistas da NASA estão encorajando a comunidade científica a estabelecer uma nova estrutura que forneça contexto para descobertas relacionadas à busca por vida. Escrevendo na revista Nature, eles propõem a criação de uma escala para avaliar e combinar diferentes linhas de evidência que levariam, em última instância, a responder à pergunta final: Estamos sozinhos no universo?
No novo artigo liderado por Jim Green, o cientista-chefe da agência, um grupo da NASA oferece uma escala de amostra para usar como ponto de partida para discussões entre qualquer pessoa que a usaria, como cientistas e comunicadores. Eles imaginam uma escala informada por décadas de experiência em astrobiologia, um campo que investiga as origens da vida na Terra e as possibilidades de vida em outros lugares.
“Ter uma escala como essa nos ajudará a entender onde estamos em termos de busca por vida em locais específicos e em termos das capacidades de missões e tecnologias que nos ajudam nessa busca”, disse Green.
A escala contém sete níveis, refletindo a escada sinuosa e complicada de degraus que levariam os cientistas a declarar que encontraram vida além da Terra. Como uma analogia, Green e seus colegas apontam para a escala Technology Readiness Level, um sistema usado dentro da NASA para avaliar o quão pronta uma espaçonave ou tecnologia está para voar. Ao longo desse espectro, tecnologias de ponta, como o helicóptero de Marte Ingenuity, começam como ideias e se desenvolvem em componentes rigorosamente testados de missões espaciais que fazem história.
Os autores esperam que, no futuro, os cientistas observem em estudos publicados como seus novos resultados de astrobiologia se encaixam em tal escala. Os jornalistas também podem se referir a esse tipo de estrutura para definir expectativas para o público em histórias sobre novos resultados científicos, para que pequenos passos não pareçam ser saltos gigantescos.
“Até agora, deixamos o público a pensar que há apenas duas opções: é vida ou não é vida”, disse Mary Voytek, chefe do Programa de Astrobiologia da NASA na sede da NASA em Washington e co-autora do estudo. “Precisamos de uma maneira melhor de compartilhar o entusiasmo de nossas descobertas e demonstrar como cada descoberta se baseia na próxima, para que possamos trazer o público e outros cientistas ao longo da jornada.”
É emocionante cada vez que um rover ou orbitador encontra provas de que a água já fluiu em Marte. Cada nova descoberta nos mostra que o clima anterior de Marte era semelhante ao da Terra, e o planeta vermelho poderia ter sustentado vida. Mas isso não significa necessariamente que algum tipo de vida já viveu lá, ou que algo vive lá agora. As descobertas de planetas rochosos orbitando estrelas além do nosso Sol, especialmente aqueles que poderiam abrigar água líquida em suas superfícies, são igualmente tentadoras, mas não são a prova de vida fora da Terra. Então, como entendemos essas observações no contexto?
Toda a ciência é um processo de fazer perguntas, elaborar hipóteses, desenvolver novos métodos para procurar pistas e descartar todas as explicações alternativas. Qualquer detecção individual pode não ser completamente explicada por um processo biológico e deve ser confirmada por meio de medições de acompanhamento e investigações independentes. Às vezes, há problemas com os próprios instrumentos. Outras vezes, os experimentos não revelam absolutamente nada, mas ainda fornecem informações valiosas sobre o que não funciona ou onde não procurar.
Astrobiologia não é diferente. O campo persegue algumas das questões mais profundas que qualquer pessoa poderia fazer, a respeito de nossas origens e lugar no universo. À medida que os cientistas aprendem mais e mais sobre quais tipos de sinais estão associados à vida em diversos ambientes na Terra, eles podem criar e aprimorar as tecnologias necessárias para encontrar sinais semelhantes em outros lugares.
Embora os detalhes exatos da escala evoluam à medida que cientistas, comunicadores e outros avaliam, o artigo da Nature oferece um ponto de partida para a discussão.
Na primeira etapa da escala, “nível 1”, os cientistas relatariam indícios de uma assinatura de vida, como uma molécula biologicamente relevante. Um exemplo seria uma medição futura de alguma molécula em Marte potencialmente relacionada à vida. Subindo para o “nível 2”, os cientistas garantiriam que a detecção não fosse influenciada pelos instrumentos contaminados na Terra. No “nível 3”, eles mostrariam como esse sinal biológico é encontrado em um ambiente analógico, como um antigo leito de lago na Terra semelhante ao local de pouso do rover Perseverance, a cratera de Jezero.
Para adicionar evidências ao meio da escala, os cientistas complementariam essas detecções iniciais com informações sobre se o ambiente poderia sustentar vida e descartariam as fontes não biológicas. Para Marte em particular, as amostras retornadas de Marte podem ajudar a fazer esse tipo de progresso. O Perseverance logo estará coletando e armazenando amostras com o objetivo de uma missão futura devolvê-las um dia. Visto que diferentes equipes na Terra teriam a oportunidade de verificar independentemente indícios de vida em amostras de Marte com uma variedade de instrumentos, a combinação de suas evidências poderia atingir o “nível 6”, o segundo degrau mais alto da escala. Mas, neste exemplo, para atingir o nível 7, o padrão pelo qual os cientistas teriam mais certeza de ter detectado vida em Marte, uma missão adicional a uma parte diferente de Marte pode ser necessária.
“Alcançar os mais altos níveis de confiança requer a participação ativa da comunidade científica mais ampla”, escrevem os autores.
Essa escala se aplicaria a descobertas além do sistema solar também. Acredita-se que os exoplanetas, planetas fora do nosso sistema solar, superem os 300 bilhões de estrelas da Via Láctea. Mas planetas pequenos e rochosos são mais difíceis de estudar de longe do que os gigantes gasosos. Futuras missões e tecnologias seriam necessárias para analisar as atmosferas de planetas do tamanho da Terra com temperaturas semelhantes às da Terra recebendo quantidades adequadas de luz das estrelas para a vida como a conhecemos. O Telescópio Espacial James Webb, lançado no final deste ano, é o próximo grande avanço nesta área. Mas provavelmente será necessário um telescópio ainda mais sensível para detectar a combinação de moléculas que indicariam vida.
Detectar oxigênio na atmosfera de um exoplaneta, um planeta fora do nosso sistema solar, seria um passo significativo no processo de busca por vida. Nós associamos oxigênio com vida porque ele é feito de plantas e nós o respiramos, mas também existem processos geológicos que geram oxigênio, então não é uma prova de vida por si só. Para subir na escala, uma equipe de missão poderia demonstrar que o sinal de oxigênio não estava sendo contaminado pela luz refletida da Terra e estudar a química da atmosfera do planeta para descartar a explicação geológica. Evidências adicionais de um ambiente que suporta vida, como um oceano, reforçariam o caso de que este planeta hipotético é habitado.
Os cientistas que estudam exoplanetas estão ansiosos para encontrar oxigênio e metano, uma combinação de gases na atmosfera da Terra indicativa de vida. Como esses gases levariam a reações que se cancelam mutuamente, a menos que existam fontes biológicas de ambos presentes, encontrar os dois seria um marco fundamental do “nível 4”.
Para atingir o nível 5, os astrônomos precisariam de uma segunda detecção independente de algum indício de vida, como imagens globais do planeta com cores sugestivas de florestas ou algas. Os cientistas precisariam de telescópios adicionais ou observações de longo prazo para ter certeza de que encontraram vida em um exoplaneta.
Os autores do estudo enfatizam que a escala não deve ser vista como uma corrida para o topo. A escala enfatiza a importância do trabalho de base que muitas missões da NASA colocam sem detectar diretamente possíveis sinais biológicos, como na caracterização de ambientes em outros corpos planetários.
As próximas missões, como Europa Clipper, um orbitador dirigido para a lua gelada de Júpiter Europa no final desta década, e Dragonfly, um octocóptero que irá explorar a lua de Saturno, Titã, fornecerão informações vitais sobre os ambientes nos quais alguma forma de vida pode um dia ser encontrada.
“Com cada medição, aprendemos mais sobre os processos planetários biológicos e não biológicos”, disse Voytek. “A busca por vida fora da Terra requer ampla participação da comunidade científica e muitos tipos de observações e experimentos. Juntos, podemos ser mais fortes em nossos esforços para buscar indícios de que não estamos sozinhos.”
Publicado em 30/10/2021 10h42
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