Bolhas de metano congeladas no Lago Vermillon, Parque Nacional Banff, Canadá. O metabolismo que gera metano é o mais antigo da Terra e talvez seja o mais comum fora dela. [Foto: Paul Zizka]

Bolhas de metano congeladas no Lago Vermillon, Parque Nacional Banff, Canadá. O metabolismo que gera metano é o mais antigo da Terra e talvez seja o mais comum fora dela. [Foto: Paul Zizka]

Para pesquisadores da Universidade de Washington, essa equação simples representa um desequilíbrio químico fundamental na atmosfera de planetas terrestres que abrigam vida

Quando se fala em detectar vida em outros planetas, a primeira ideia que passa pela cabeça de pessoas de todas as idades é achar oxigênio. Desde o ensino fundamental, aprendemos que nós e todos os seres vivos à nossa volta não podemos viver sem oxigênio. Provar isso é muito simples: basta colocar um pequeno animal e uma vela debaixo de um copo. Conforme queima, a vela vai consumir todo o oxigênio disponível na pequena atmosfera contida dentro do copo. Sem o oxigênio, o bichinho morre.

Ligar a presença de oxigênio em uma atmosfera à existência de vida, portanto, é bastante tentador. No entanto, como lembra Joshua Krissansen-Totton, “mesmo se a vida é comum no cosmos, não temos ideia se será vida baseada em oxigênio. A bioquímica que produz oxigênio é bastante complexa e poderia ser bem rara.” Doutorando em ciências da Terra e do espaço pela Universidade de Washington (EUA), Krissansen-Totton é um dos co-autores de um novo estudo que propõe a detecção de outros gases como indício de vida em exoplanetas.

De fato, uma atmosfera costuma ser composta de vários gases, num imenso estado de equilíbrio químico. A própria Terra já teve diferentes composições atmosféricas ao longo de seus 4,5 bilhões de anos de existência — a predominância de oxigênio e nitrogênio que se observa atualmente é um fenômeno relativamente recente. Bem antes do surgimento do oxigênio em grandes quantidades, já havia vida no nosso planeta.

Levando isso em conta, os pesquisadores americanos revisaram nossa história atmosférica em busca de duas condições: 1) períodos em que a atmosfera terrestre tinha uma mistura de gases em desequilíbrio químico e 2) os gases em desequilíbrio só poderiam existir num ambiente com organismos vivos. Existe uma mistura que satisfaz ambas as condições exigidas: metano + dióxido de carbono – monóxido de carbono.

Publicado hoje na Science Advances, o estudo analisa todas as maneiras possíveis de se produzir metano — impactos de asteróides, emissões do interior do planeta via vulcanismo, reações químicas entre água e rochas no ambiente oceânico — e conclui que a produção de metano em massa sem a presença de seres vivos seria bem difícil num planeta rochoso feito o nosso.

Do metano (CH4) surgem os outros dois óxidos carbônicos, o CO2 e o CO. Os átomos de carbono desses três compostos têm diferentes níveis de oxidação: o dióxido de carbono liga-se ao máximo de oxigênio possível, enquanto o metano não tem oxigênio algum e o monóxido carbônico fica num estado intermediário. Encontrar uma atmosfera que contenha bastante CH4 e CO2 e pouco ou nenhum CO simultaneamente seria um forte indício de um componente biológico na formação da atmosfera. Para Krissansen-Totton, é difícil ter processos não-biológicos que resultem na produção massiva dos três gases.

OK, é fácil entender porque uma atmosfera repleta de metano e gás carbônico seria importante na descoberta de vida fora da Terra. Mas e quanto ao CO? O monóxido de carbono costuma ser tóxico para criaturas multicelulares como nós, mas uma atmosfera com pouco ou nenhum traço dessa substância não quer dizer que achamos vida inteligente. “Monóxido de carbono é um gás que seria prontamente consumido por micróbios”, explica Krissansen-Totton em comunicado ao Phys.org. “Então, se houver abundância de monóxido de carbono, isso seria uma pista de que talvez você esteja olhando para um planeta que não tem biologia.”

Para Krissansen-Totton e seus colegas, o método proposto por eles pode ser bem-sucedido na detecção de vida fora da Terra por dois motivos. Primeiro, seria fácil de aplicar em observações espectroscópicas que vão ser feitas pelo Telescópio Espacial James Webb, que está para ser lançado no ano que vem. Segundo, a vida que produz metano tem um metabolismo muito simples e esteve presente na maior parte da história da Terra.

Há quem diga que a vida não passa de um desequilíbrio químico — e é muito provável que ela ocorra onde houver um desequilíbrio centrado no metano em vez do oxigênio. Nem todo mundo que encontrarmos, afinal, vai viver e respirar como nós.

Referência

rb2_large_gray25J. Krissansen-Totton et. al., “Disequilibrium biosignatures over Earth history and implications for detecting exoplanet life,” [Desequilíbrio de bioassinaturas ao longo da História da Terra e suas implicações na detecção de vida exoplanetária] Science Advances, vol. 4, n. 1, 24 de janeiro de 2018.  DOI: 10.1126/sciadv.aao5747

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