Desde quando gente é gente, ou utilizando de uma perspectiva mais científica, provavelmente posterior a 50 mil[1] anos atrás com o início da consciência no ancestral comum que todos nós temos, começamos a fazer a seguinte pergunta:

“Estamos sozinhos no universo? ” (Ancestral desconhecido)

Desse ponto em diante não se passou muito tempo até que alcançássemos o conhecimento necessário para efetivamente iniciar uma busca por responder a essa pergunta.

Nós, como humanidade, evoluímos até que do rudimentar pensamento científico passamos à uma ferramenta funcional e bem desenvolvida a qual denominamos de método científico. E, assim, os meios para que pudéssemos desenvolver estudos sobre essa e outras perguntas foram sendo desenvolvidos através do acumulo de trabalho de diversas pessoas no decorrer da história.

A mesma ciência que nos possibilitou sondar questões tão profundas mostrou-se como uma ferramenta de grande valor quanto ao reconhecimento, apesar da falsa aparência de que muito sabemos, do quão grande é tudo aquilo que ignoramos.

Hoje utilizamos a ciência de uma forma multidisciplinar. Conhecimentos como o da física, astronomia, biologia, química e da própria geologia, são utilizados em conjunto para formação desse corpo de conhecimentos que ultrapassa as barreiras do desconhecido para continuar essa busca, científica, de vida extraterrestre.

E com essa receita à la Prof. Utônio passamos a formar uma nova disciplina chamada astrobiologia[2]. Mais uma vez a nossa natureza classificatória surge para dar nomes as coisas, apesar da contínua indiferença aos nossos devaneios.

Mas… antes de sair por aí tentando encaixar esses conhecimentos de forma aleatória, temos que nos direcionar para uma busca efetiva da vida fora da Terra. Podemos começar por uma melhor compreensão do que é vida, em primeira instância.

1. A Vida como a conhecemos

Apesar desse não ser o foco desta publicação, seria importante apresentar alguns aspectos da natureza básica da vida. Dessa forma, apenas para não deixar esse ponto vago, apresentamos os principais atributos compartilhada por toda a vida na Terra, os quais são:

• A vida é baseada em química: É uma rede ordenada de reações químicas;
• A vida é um sistema que não está em equilíbrio: Usa energia dos arredores para se organizar;
• A vida é adaptativa e autossustentável;
• A vida é compartimentada: precisa de células que atuem como recintos e vesículas;
• As moléculas[3] usadas pela vida são adequadas para ambientes com água.

Sendo mais pragmáticos, podemos utilizar do conceito apresentado pela NASA:

“A vida é um sistema químico autossustentável capaz da evolução darwiniana. ” (Definição apresentada pela NASA em 1944.)

Hoje conhecemos apenas uma forma de vida. E, não se percam em devaneios, essa forma de vida que se desenvolveu “espontaneamente” e evoluiu através de um mecanismo que denominamos de Seleção Natural é a mesma que nos deu origem!

E, bem… Agora que temos uma forma de vida para estudar, e ela está aqui na Terra! Olha que beleza, hein?!

Compreendendo as características que formam essa vida, buscamos quais seriam suas assinaturas para que possamos as buscar em outras partes do cosmos.

Então, voltemos um passo para trás, desgrudando o olho do nosso microscópio imaginário para que possamos compreender melhor o ambiente no qual essa vida está inserida.

Após conhecermos quais as assinaturas necessárias para o desenvolvimento da vida passamos a observar que o desenvolvimento bioquímico está diretamente ligado ao ambiente, pois este lhe fornece os subsídios necessário para o seu desenvolvimento. Começar a classificar quais seriam as características desse ambiente favorável a vida é um dos princípios que norteiam a ideia aqui desenvolvida. E, para isso o Planeta Terra é um excelente ponto de partida como exemplo a nossa busca.

2. Estrelas, planetas e exoplanetas

• Estrelas

Elevando a colocação “começar do começo” teríamos como como ponto de partida o Big Bang, mas adentrar essa seara é algo inviável ao nosso propósito. Sendo assim, vale apenas ressaltar que da formação das primeiras estrelas ao enriquecimento químico decorrente de suas gerações que criaram os componentes necessários para a vida se passou um bom tempo.

Avançando um pouco o tempo em nosso calendário cósmico, depois de uns 500 mil anos, ou menos, já temos o princípio da formação das primeiras estrelas. Hoje conhecemos diferentes tipos de estrelas as quais podemos não apenas compreender sua origem, mas também prever suas distintas formas de evolução e morte. Uma anã marrom, por exemplo, é a estrela com menor quantidade de massa possível, e possui o maior tempo de vida em relação as demais. Uma supergigante azul, em comparação, é a estrela mais maciça o possível, e possui um rápido fim do qual torcemos para nunca precisar ver de perto.  Existem também os buracos negros, produtos do fim de vida de uma supergigante azul que não explodiu em uma supernova, mas eles também não se enquadram na nossa busca.

As estrelas são fundamentais para a nossa procura, pois afinal elas são uma fonte de energia relativamente continua e estável, capaz de tornar o ambiente que buscamos mais próximo do que consideramos como habitável.

Um dado importante para continuação de nossa busca é que as características favoráveis ao desenvolvimento de um exoplaneta habitável enquadram-se muito bem para uma anã marrom, pois sua característica longeva aumentam as possibilidades de desenvolvimento de vida. E, vejam só, pesquisas[4] indicam que mais de 85% das estrelas de nossa galáxia são anãs marrons, e solitárias, favorecendo o ambiente para formação desenvolvimento de exoplanetas.

Podemos achar que isso não é mero acaso, e realmente não é. A mesma sorte pode ser vista sobre a vida como a conhecemos. O desenvolvimento desses sistemas se dá pela somatória de casos em que vários e vários sistemas deram totalmente errado. O resultado, depois de um tempo considerável, é que apenas aqueles que “sobreviveram” a todas as catástrofes possíveis permanecem. E, mesmo que observemos muitos desses sistemas bem sucedidos no cosmos, quando observamos indiscriminadamente o universo encontramos muito caos e coisas que deram errado. Ou seja, o que buscamos são as exceções à regra.

Apresentando uma visão externa do ambiente no qual estamos inseridos, podemos obter resultados que vão de 200 bilhões até 1 trilhão de estrelas para a pergunta “quantas estrelas a Via-Láctea? ” Esse, entre outros fatores, é um motivador da continua busca de vida fora da Terra, pois mesmo quando observamos amplas estimativas probabilísticas como a Equação de Drake atingimos resultados relativamente altos quanto a possibilidade de encontrar vida fora da Terra.

Antes de pularmos essa parte do assunto para começarmos a falar dos exoplanetas precisamos apresentar como a busca por eles começou a ser direcionada por estudos que buscam a vida extraterrestre.

Conforme verificamos acima, algumas das características necessárias para formação de vida (primeiro atributo) é a rede ordenada de reações químicas a qual denominamos como molécula. Baseados nesse princípio começamos a excluir diversos ambientes observados pelos astrônomos que não dão suporte para o desenvolvimento delas.

Já podemos riscar o vácuo da nossa lista, correto?! Mas ai vem alguém e diz: Extremófilos podem sobreviver ao vácuo! Bom… sim! Mas mesmo eles surgiram na Terra através da evolução iniciada junto a todas as formas de vida que existem ou já existiram aqui.

Passando aos corpos celestes proveniente de massa podemos observar aglomerados de galáxias, nuvens de gás, estrelas, planetas, planetas anões, satélites, asteroides, cometas, entre outros. Comecemos a nos direcionar enquanto conhecemos um pouco mais sobre eles.

Pelo que já mencionamos sobre a química necessária para formação da vida como a conhecemos, essas reações não aconteceriam livremente em nuvens de gás. Elas são muito pobres quimicamente, frias, e totalmente expostas a todo tipo de males que a elas possam afligir.

Passando a observar as estrelas começamos a verificar algo mais próximo do desejado. Porém, uma estrela ainda é muito hostil para que algum tipo de vida venha a existir.

Utilizando do nosso sistema planetário como exemplo conseguimos observar entre os seus planetas que na Terra encontramos um ambiente desejado para formação da vida.

Passando para corpos celestes menores, a somatória de condições as quais consideramos favoráveis a vida começa a se tornar escassas, mas ainda pode ser possível, como observaremos a frente.

• O que é um planeta?

A definição oficial de um planeta que utilizamos provém da União Astronômica Internacional, que afirma que um planeta deve atender aos três dos seguintes critérios:

1. Estar em órbita ao redor do Sol;
2. Ter forma determinada pelo equilíbrio hidrostático (arredondada) resultante do fato de que sua força de gravidade supera as forças de coesão dos materiais que o constituem;
3. Ser um objeto de dimensão predominante entre os objetos que se encontram em órbitas vizinhas[5].

Agora que sabemos um pouco mais sobre as questões estelares, continuando a nossa jornada voltando-nos a questão dos planetas. Podemos lista-los em três subdivisões primárias:

• Planeta principais – planetas orbitam o Sol;
• Planetas secundários – planetas extra-solares, e;
• Planetas anões – com o próprio nome já diz, incluindo asteroides e cometas.

Continuando a nossa mania humana de classificação, podemos passar a uma classificação que possua características mais voltadas ao que buscamos, correto? Podemos classificar os corpos celestes orbitando estrelas por ai, sendo:

• Asteroides e Cometas

Abaixo do tamanho dos plutoides e planetas anões, também conhecidos como “planetas menores” ou SSSB (Small Solar System Bodies, no português Pequenos Corpos do Sistema Solar), são corpos de pedra, metal ou gelo que estão em órbita ao redor do nosso sol.

Apesar de serem objetos muito interessantes, dizer que asteroides e cometas são o melhor ambiente para o seu desenvolvimento é algo praticamente impossível. Mas, mesmo assim ainda há quem levante a hipótese da panspermia, devido podermos verificar que há indícios de química complexa presente em asteroides.

• Plutoides e outros planetas anões

Corpos celestes que falham no critério “c” de definição de planetas, são aqueles que não eliminaram outros corpos de tamanho semelhante de sua órbita.

• Planetas terrestres (rochosos)

Exemplificando com Mercúrio, Vênus, Terra e Marte, cada um deles composto principalmente de pedra e metal, com uma crosta sólida, manto de lodo grosso e um núcleo de metal pesado sob uma temperatura e pressão extremamente altas.

• Gigantes de gás

Corpos planetários com uma atmosfera muito grande e espessa de gases. No nosso sistema solar, temos dois exemplos: Saturno, 95 vezes a massa da Terra e Júpiter, em 318 vezes a massa da Terra.

• Gigantes de gelo

Costumávamos pensar que todos os gigantes de gás eram essencialmente os mesmos: bolas de hidrogênio e hélio, talvez com um núcleo rochoso no interior como os planetas terrestres. À medida que aprendemos mais sobre os planetas em nosso sistema solar, descobrimos que os gigantes do gás externo, Urano e Netuno, eram um pouco diferentes de Júpiter e Saturno. Gigantes de gelo assim são chamados porque seus compostos constituintes estavam principalmente frios quando foram incorporados nos planetas durante a sua formação, quer diretamente sob a forma de gelos ou aprisionado em gelo de água.

3.3 O que é um exoplaneta?

A palavra Exoplaneta[6] não deve ser novidade para ninguém. Ela, basicamente, significa planeta extra-solar. Diversas notícias de descobertas de exoplanetas estão surgindo com o desenvolvimento dos mecanismos de buscas por eles.

Para a nossa busca devemos considerar as características atribuídas a palavra Planeta mencionada acima, porém para a característica “a” deveremos abranger não apenas o Sol, mas todas as demais estrelas. Junto às características “b” e “c” dos mesmos critérios apresentaremos uma nova característica “d”, que apresentará uma quantidade limite de massa: ter uma massa limite de 13 vezes à massa de Júpiter.

Para entender o porquê do critério “d”, explicamos: Corpos celestes com massa superior a 13 vezes à massa de Júpiter adquirem massa o suficiente para iniciar um processo em cadeia chamado ciclo próton-próton, e em fusão tornam-se em uma estrela anã marrom.

Buscamos características próximas a da Terra pois se a única forma de vida que conhecemos foi desenvolvida nela, buscar planetas com essas mesmas assinaturas é o melhor método de se fazer ciência quanto a busca de vida extraterrestre.

Buscar uma forma de vida que não conhecemos é o mesmo que ficar atirando no escuro, buscando algo que nem sabemos se existe (não excluindo a possibilidade de existência, pois outras substâncias, apesar de menos estáveis, podem dar base para uma diferente forma de vida, como estudos vem indicando).

Levando em consideração que todos presentes aqui já estão familiarizados com as diferentes hipóteses científicas sobre os ambientes propícios ao desenvolvimento da vida explorados no Scicast #72: Origem da Vida, voltamo-nos as evidências dos estudos atuais que indicam que a vida como a conhecemos possa ter surgido em fontes termais no fundo do oceano da nossa terra primitiva, a qual requer água.

Água em estado líquido é um fator indispensável para a vida como a conhecemos. As plantas precisam de água para extrair minerais do solo e trocar gases com a atmosfera, assim como para a fotossíntese. Os animais usam água para transportar nutrientes e descartar resíduos, e alguns, é claro, habitam em ambientes aquáticos. E, para que a água exista em seu estado líquido é necessária uma temperatura que não seja nem muito fria, que fizesse com que ela congelasse, nem muito quente, que faria com que ela simplesmente evaporasse. Essa temperatura desejada decorre, em primeira instância, da distância relativa de sua fonte primária de energia (estrela). Essa distância, que permite o estado de água em seu estado líquido, é denominada de Zona Habitável.

Não devemos nos deter a determinação de uma zona habitável como único local propício a existência de água líquida, como observamos no exemplo de Europa, um satélite natural de Júpiter que está fora da zona habitável do Sistema Solar mas que indica a possibilidade de existência de água em estado líquido. Todavia, para facilitarmos nossa busca vamos focar nossos esforços no conceito básico de zona habitável.

Agora que todos sabem que procuramos exoplanetas que possuam condições favoráveis a existência de água em sua forma líquida. Mas primeiro precisamos encontrar esses exoplanetas para que então possamos medir sua distância em relação a estrela, como você deve ter imaginado.

Mas… como poderíamos fazer isso? Bem… A ciência poderá nos ajudar!

Para que você tenha ciência de como podemos fazer essa busca, continue acompanhando as nossas publicações. O próximo tema redigido por esse ser que vos escreve abordará diretamente os métodos de detecção de exoplanetas!

Vida longa e próspera!

[1] Data aproximada da explosão criativa do Paleolítico Superior, apresentada através do vídeo de denominado “Bipedia e aumento de cérebro”, apresentado pelo professor Walter Neves através do canal Ciência USP. Há de se considerar que esse não é um número mágico, como é comum observar para aqueles que estão mais acostumados a ler sobre ciência, pois o princípio científico permanece, deixando todas as informações à prova de novas evidências, bem como as datas apresentadas em diferentes estudos apresentam variáveis distintas. Ainda no capítulo 1 (Um animal insignificante) do livro “Sapiens: Uma Breve História da Humanidade”, do Yuval Harari, são apresentadas informações quanto a estudos que apresentam evidências de até 70 mil anos atrás para o desenvolvimento de culturas. Como pode-se observar não há uma data correta, mas datas próximas para a ocorrência de diferentes indícios que buscamos para o que seria o princípio do desenvolvimento de nossa consciência.

[2] Uma melhor explicação sobre o que seria a astrobiologia, suas disciplinas, campos para pesquisas, entre outras curiosidades foram exploradas no Scicast #15: Astrobiologia Parte 1 e Scicast #16: Astrobiologia Parte 2. Caso queira aprofundar-se nessa jornada não deixe de ouvir esses episódios.

[3] Os quatro tipos básicos de molécula, são: as proteínas, os ácidos nucleicos, os açucares e, por fim, os lipídeos.

[4] Divulgação quanto aos resultados de pesquisas em seu consenso atual sobre as características das estrelas em nossa galáxia. Cabe ressaltar que esses estudos ainda permanecem em discussão, como várias outras coisas na ciência, pois com o aumento de nossa tecnologia passamos cada vez mais a atualizar aquilo que conhecíamos como provável:

https://www.space.com/1995-astronomers-wrong-stars-single.html

[5] Foi por isso que o nosso querido Plutão foi rebaixado para planeta anão.

[6] Para buscar saber mais indicamos como leitura o trabalho denominado PLANETAS EXTRA-SOLARES                                                        © S.Ferraz-Mello –  IAG-USP (Grupo de Dinâmica de Sistemas Planetários): http://www.astro.iag.usp.br/~sylvio/exoplanets/planetas.htm

---

Nicolas Sampaio Pedante e amante das ciências naturais, em busca de um novo planeta para chamar de lar.