Por muitos bilhões de anos, a vida na Terra foi bem camuflada de observadores externos e nós, por nossa vez, podíamos acidentalmente perder a vida em outros planetas por razões semelhantes: ainda é muito simples.
Pesquisadores dos Estados Unidos consideraram a questão de em que ponto da história da Terra um hipotético observador alienígena poderia detectar vida nela. De acordo com seus cálculos, em quase 90% da história do planeta, ele deveria ter parecido desabitado para observadores externos. O artigo correspondente é enviado para publicação na Astrobiology, e seu texto pode ser encontrado no servidor de pré-impressão da Cornell University.
Os cientistas se perguntaram como a proporção de oxigênio, ozônio e metano na atmosfera mudou ao longo da história do planeta. Esses gases costumam ser chamados de biomarcadores, porque agora na Terra eles são formados biogenicamente, ou seja, como resultado da atividade de organismos vivos. Segundo esse grupo de pesquisadores, no passado da Terra, eles também eram produzidos biogenicamente. Descobriu-se que a proporção de oxigênio, ozônio e metano na atmosfera da Terra variava de acordo com leis muito complexas, difíceis de detectar por observação astronômica externa. Em particular, a produção de oxigênio pela vida terrestre começou centenas de milhões de anos antes do aparecimento de oxigênio livre na atmosfera. Por muito tempo, tudo isso foi gasto na oxidação de matéria orgânica morta deixada por gerações anteriores de bactérias que ainda não haviam produzido oxigênio.
O conteúdo de metano na atmosfera mudou dramaticamente ao longo da história do planeta. Antes do aparecimento de grandes quantidades de oxigênio, talvez não houvesse uma camada de ozônio que protegesse o metano da radiação ultravioleta. Portanto, o tempo de vida das moléculas desse gás naquela época era muito curto. Após o surgimento do oxigênio, ele aumentou, assim como a concentração de metano. No entanto, assim que o conteúdo de oxigênio atingiu alguns por cento, a concentração de metano caiu novamente. O oxigênio e o vapor de água contribuíram para a formação dos radicais • OH - hidroxila, que destroem rapidamente as moléculas de metano. Como os autores observam, de fora, sem pousar no planeta ou obter espectros extremamente precisos, é difícil entender qual das fases acima é a atmosfera local.
Os autores chegaram à conclusão de que até 2,5 bilhões de anos atrás, a detecção de oxigênio biogênico e ozônio na concha de gás da Terra a partir do exterior foi excluída, e 2,5 a 0,5 bilhões de anos atrás, era muito difícil. Apesar do aparecimento de oxigênio, sua concentração ainda permanecia baixa: continuava a oxidar a matéria orgânica de eras passadas. Mas o metano após o aparecimento do oxigênio, ou seja, todos os últimos 2,5 bilhões de anos, muitas vezes seria irreal de detectar a distâncias interestelares. No entanto, mesmo tendo descoberto antes desse evento, seria difícil declarar com segurança a origem biogênica desse gás. O sistema solar, pelo menos em Titã, contém metano e hidrocarbonetos semelhantes. Mas acredita-se que esse gás se forma ali de forma inorgânica.
Separadamente, os pesquisadores se concentram nas biosferas, que estão localizadas principalmente nos oceanos. Eles observam que, antes do desenvolvimento da terra, os processos de ligação de metano biogênico e oxigênio ocorrem em grande parte dentro da hidrosfera e não são refletidos na atmosfera de forma alguma. O oxigênio é ligado por resíduos orgânicos na água e o metano é consumido por microorganismos oceânicos vivos. Esse cenário reinou na Terra até o período cambriano, ou seja, por bilhões de anos. Os autores classificam essa biosfera como uma biosfera de camuflagem. Usando telescópios que estão tecnologicamente disponíveis para a humanidade hoje, é extremamente difícil detectá-lo mesmo a uma distância de algumas dezenas de anos-luz.
Muitos milhares de candidatos a exoplanetas foram descobertos nos últimos anos por meio do uso de telescópios espaciais. Dezenas deles já possuem dados sobre a composição da atmosfera. A próxima geração de telescópios espaciais, como o James Webb ou TESS, começará a funcionar nos próximos anos. Eles serão capazes de obter dados sobre a composição da atmosfera de planetas semelhantes à Terra razoavelmente pequenos. Anteriormente, acreditava-se que imediatamente após isso, devido à detecção de gases biomarcadores, seria possível descobrir com segurança se há vida em sistemas estelares vizinhos.
Os críticos dessa abordagem apontaram para Marte, onde o metano aparece localmente a cada verão, mas ainda não foi possível entender se ele é biogênico ou não. Como eles observam, é ingênuo acreditar que seremos capazes de entender se existe vida a anos-luz de nós, se não podemos dizer nada com certeza sobre sua existência a apenas dois ou três minutos-luz da Terra. O novo trabalho mostra que os telescópios em um futuro próximo podem detectar com segurança apenas vida altamente desenvolvida, como aquela que está presente na Terra nos últimos 500 milhões de anos. Outras opções, como bactérias ou protozoários, ainda são inacessíveis para eles. A julgar por nosso planeta, isso pode significar que apenas uma pequena parte de todas as biosferas existentes em sistemas estelares próximos serão revelados em um futuro previsível.
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