A busca por vida extraterrestre é, sem dúvida, um dos empreendimentos científicos mais profundos de nosso tempo. Se vida biológica extraterrestre for encontrada perto de outro mundo perto de outra estrela, finalmente aprenderemos que a vida fora de nosso sistema solar é possível. Encontrar vestígios de biologia extraterrestre em mundos distantes é extremamente difícil. Mas os astrônomos estão desenvolvendo novas técnicas que serão usadas pelos poderosos telescópios da próxima geração para medir com precisão a matéria em atmosferas de exoplanetas. A esperança, claro, é encontrar evidências de vida extraterrestre.
A busca por exoplanetas tem recebido muita atenção recentemente, em parte graças à descoberta de sete pequenos mundos alienígenas orbitando uma pequena estrela, a anã vermelha TRAPPIST-1. Três desses exoplanetas orbitam na zona potencialmente habitável da estrela. Isto é, em uma área próxima a qualquer estrela na qual não seja muito quente e nem muito fria para a existência de água na forma líquida.
Em todos os lugares da Terra, onde há água líquida, há vida, então se pelo menos um dos mundos potencialmente habitados de TRAPPIST-1 possui água, pode haver vida nele.
Mas o potencial de vida do TRAPPIST-1 permanece pura especulação. Apesar de este incrível sistema estelar estar localizado no quintal de nossa galáxia, não temos ideia se existe água na atmosfera de algum desses mundos. Nem sabemos se eles têm uma atmosfera. Tudo o que sabemos é há quanto tempo os exoplanetas estão em órbita e quais são suas dimensões físicas.
"A primeira descoberta de bioassinaturas em outros mundos pode ser uma das descobertas científicas mais significativas em nossas vidas", disse Garrett Rouen, astrônomo do Instituto de Tecnologia da Califórnia. "Este será um grande passo para responder a uma das maiores questões da humanidade: estamos sozinhos?"
Rouen trabalha no Laboratório de Tecnologia Exoplanetária da Caltech, ET Lab, que está desenvolvendo novas estratégias para encontrar bioassinaturas exoplanetárias, como moléculas de oxigênio e metano. Normalmente, moléculas como essas reagem ativamente com outros produtos químicos, desintegrando-se rapidamente na atmosfera planetária. Portanto, se os astrônomos encontrarem uma "impressão digital" espectroscópica de metano na atmosfera do exoplaneta, isso pode significar que processos biológicos alienígenas são responsáveis por sua produção.
Infelizmente, não podemos simplesmente pegar o telescópio mais poderoso do mundo e apontá-lo para o TRAPPIS-1 para ver se a atmosfera desses planetas contém metano.
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“Para detectar moléculas em atmosferas de exoplanetas, os astrônomos precisam ser capazes de analisar a luz do planeta sem serem completamente cegos pela luz de uma estrela próxima”, diz Rouen.
Felizmente, estrelas anãs vermelhas (ou anãs M) como a TRAPPIST-1 são frias e tênues, então o problema será menos grave. E como essas estrelas são o tipo mais comum de estrelas em nossa galáxia, os cientistas prestam muita atenção às anãs vermelhas em sua busca por descobertas.
Os astrônomos usam um instrumento conhecido como coronógrafo para isolar a luz das estrelas refletida de um exoplaneta. Assim que o coronógrafo capta a luz fraca do exoplaneta, um espectrômetro de baixa resolução analisa as impressões digitais químicas daquele mundo. Infelizmente, essa tecnologia se limita a estudar apenas os maiores exoplanetas orbitando longe de suas estrelas.
Os novos métodos do ET Lab usam um coronógrafo, fibras ópticas e um espectrômetro de alta resolução que trabalham juntos para destacar o brilho da estrela e capturar uma impressão química detalhada de qualquer mundo em sua órbita. Essa técnica é conhecida como coronografia de alta dispersão (HDC) e tem o potencial de revolucionar nossa compreensão da diversidade de atmosferas exoplanetárias. Um trabalho sobre este assunto foi publicado no The Astronomy Journal.
“O que torna o HDC tão poderoso é que ele pode revelar a assinatura espectral de um planeta mesmo quando ele está enterrado na luz brilhante de uma estrela”, diz Rouen. "Isso permite que moléculas sejam detectadas na atmosfera de planetas que são extremamente difíceis de visualizar."
"O truque é dividir a luz em vários sinais e criar o que os astrônomos chamam de espectro de alta resolução que ajuda a distinguir a assinatura do planeta do resto da luz estelar."
Tudo que você precisa agora é um poderoso telescópio para conectar o sistema.
No final da década de 2020, o Thirty-Meter Telescope se tornará o maior telescópio óptico terrestre do mundo e, quando usado em conjunto com o HDC, os astrônomos serão capazes de explorar as atmosferas de mundos potencialmente habitáveis orbitando anãs vermelhas.
“Encontrar oxigênio e metano nas atmosferas de planetas terrestres orbitando anãs-M como Proxima Centauri b pelo Thirty Meter Telescope será extremamente emocionante”, diz Rouen. "Ainda temos muito que aprender sobre a habitabilidade potencial desses planetas, mas pode muito bem ser que esses planetas se tornem semelhantes à Terra."
Estima-se que existam 58 bilhões de anãs vermelhas em nossa galáxia, e a maioria delas é conhecida por ter planetas, então, quando o Telescópio de Trinta Metros entrar em operação, os astrônomos serão capazes de encontrar muito do que antes era inacessível.
Em 2016, os astrônomos descobriram um exoplaneta do tamanho da Terra orbitando a anã M mais próxima da Terra, Proxima Centauri. Proxima b também orbita dentro da zona potencialmente habitável de sua estrela, tornando-se um alvo principal para a busca de vida alienígena. A apenas quatro anos-luz de distância, Proxima b literalmente nos provoca com a oportunidade de visitá-lo em algum momento no futuro.
ILYA KHEL
