Se uma grande tempestade solar atingisse a Terra hoje, ela destruiria a tecnologia e nos levaria de volta aos tempos sombrios. Felizmente para nós, esses eventos são extremamente raros. Mas, há quatro bilhões de anos, o clima espacial assustador poderia muito bem estar na ordem do dia. Só que em vez do apocalipse ela criaria vida. Esta é a conclusão surpreendente de um estudo publicado recentemente na Nature Geosciences. Ele se baseia em descobertas anteriores sobre jovens estrelas semelhantes ao Sol feitas pelo telescópio espacial Kepler. Descobriu-se que luminárias jovens são extremamente instáveis e liberam uma quantidade incrível de energia durante "superflares solares". Nosso clima espacial mais selvagem, em comparação, parecerá garoa.
Vladimir Hayrapetyan da NASA mostrou que se nosso Sol fosse tão ativo por 4 bilhões de anos, ele poderia tornar a Terra mais habitável. De acordo com os modelos de Hayrapetyan, quando os superflares solares afetaram nossa atmosfera, eles iniciaram reações químicas que contribuíram para o acúmulo de gases de efeito estufa e outros ingredientes essenciais para a vida.
“Por quatro bilhões de anos, a Terra deve ter estado profundamente congelada”, diz Hayrapetyan, referindo-se ao “paradoxo do jovem sol fraco”, formulado pela primeira vez por Carl Sagan e George Mullen em 1972. O paradoxo surgiu quando Sagan e Mullen perceberam que a Terra tinha sinais de água líquida há 4 bilhões de anos, mas o Sol estava 30% mais escuro. “A única maneira de explicar isso é de alguma forma ligar o efeito estufa”, disse Hayrapetyan.
Outro mistério sobre a jovem Terra é como as primeiras moléculas biológicas - DNA, RNA e proteínas - coletaram nitrogênio suficiente para se formar. Como é hoje, a atmosfera da Terra antiga consistia principalmente de nitrogênio inerte (N2). Embora bactérias especiais, "fixadoras de nitrogênio", descobrissem como quebrar o N2 e convertê-lo em amônia (NH4), a biologia inicial não tinha essa capacidade.
O novo estudo oferece uma solução elegante para ambos os problemas na forma de clima espacial. A pesquisa começou há vários anos, quando Hayrapetyan estava estudando a atividade magnética de estrelas no banco de dados Kepler. Ele descobriu que estrelas do tipo G (como o nosso Sol) são como dinamite em sua juventude: elas geralmente liberam pulsos de energia equivalente a 100 trilhões de bombas atômicas. A tempestade geomagnética mais poderosa que os humanos já experimentaram e que causou apagões em todo o mundo, o evento Carrington de 1859, empalidece em comparação.
“É uma grande quantidade de energia. Mal posso imaginar”, diz Ramses Ramirez, astrobiólogo da Universidade Cornell que não esteve envolvido no estudo, mas trabalha com Hayrapetyan.
Muito em breve, Hayrapetyan percebeu que ele poderia usar essa descoberta para examinar os primórdios da história do sistema solar. Ele calculou que, há 4 bilhões de anos, nosso Sol poderia ter emitido dezenas de superflares a cada poucas horas, e um ou mais deles poderia atingir um campo magnético todos os dias. “Você poderia dizer que a Terra tem sido constantemente atacada pelos eventos gigantes de Carrington”, diz ele.
Usando modelos numéricos, Hayrapetyan mostrou que as superflares solares devem ser potentes o suficiente para comprimir drasticamente a magnetosfera da Terra, o escudo magnético que envolve nosso planeta. Além disso, as partículas solares carregadas tiveram que abrir um buraco na magnetosfera perto dos pólos do nosso planeta, entrando na atmosfera e colidindo com nitrogênio, dióxido de carbono e metano. “Então, todas essas partículas interagem com as moléculas na atmosfera e criam novas moléculas - uma reação em cadeia”, diz Hayrapetyan.
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Essas interações solar-atmosféricas produzem óxido nitroso, um gás de efeito estufa com potencial de aquecimento global 300 vezes maior que o CO2. Os modelos de Hayrapetyan sugerem que suficiente óxido nitroso poderia ter sido produzido naquela época para que o planeta começasse a aquecer fortemente. Outro produto da interminável tempestade solar, o cianeto de hidrogênio (HCN), poderia fertilizar a superfície com o nitrogênio necessário para formar os primeiros blocos de construção da vida.
“As pessoas viam os relâmpagos e a queda de meteoritos como formas de iniciar a química do nitrogênio”, diz Ramirez. "Acho que a coisa mais legal sobre este trabalho é que ninguém pensou em olhar para tempestades solares antes."
Agora, os biólogos terão de determinar se a mistura exata das moléculas desejadas pode ter nascido após um superflare e, então, dar origem à vida. Essa pesquisa já está em andamento. Cientistas do Instituto de Ciências da Vida da Terra em Tóquio já estão usando os modelos de Hayrapetyan para planejar novos experimentos para simular as condições na Terra antiga. Se esses experimentos puderem produzir aminoácidos e RNA, talvez o clima espacial seja adicionado à lista de possíveis centelhas de vida.
Além de tudo mais, os modelos de Hayrapetyan poderiam lançar luz sobre a habitabilidade de Marte no passado. Acredita-se que o Planeta Vermelho estava cheio de água há quatro bilhões de anos. Essa pesquisa também será útil na busca de vida fora de nosso sistema solar.
Afinal, estamos apenas começando a descobrir o que constitui uma “zona potencialmente habitável” de uma estrela, onde os planetas podem ter oceanos com água líquida. Mas agora a zona habitável é determinada apenas pelo brilho da estrela.
“Eventualmente, descobriremos se a energia de uma estrela pode ajudar a criar biomoléculas. Talvez sem a vida dela seria um verdadeiro milagre."
ILYA KHEL
