Na busca por vida extraterrestre, os cientistas tendem a adotar o que é conhecido como "abordagem das frutas baixas". Isso consiste em procurar condições semelhantes às que experimentamos aqui na Terra, que incluem oxigênio, moléculas orgânicas e muita água líquida. Curiosamente, alguns dos lugares onde esses ingredientes estão presentes em abundância incluem o interior de luas geladas como Europa, Ganímedes, Encélado e Titã.
Enquanto existe apenas um planeta terrestre em nosso sistema solar capaz de sustentar a vida (Terra), existem vários "mundos oceânicos" como essas luas. Levando isso um passo adiante, uma equipe de pesquisadores do Centro Harvard Smithsonian de Astrofísica (CfA) conduziu um estudo que mostrou como as luas geladas potencialmente habitáveis com oceanos interiores são muito mais prováveis do que os planetas terrestres no Universo.
O estudo, intitulado "Subsurface Exolife", foi realizado por Manasvi Lingam e Abraham Loeb do Harvard Smithsonain Center for Astrophysics (CfA) e pelo Institute for Theory and Computation (ITC) da Harvard University. Para o estudo, os autores consideram tudo o que define uma zona habitável circunstancial (também conhecida como “Zona de Cachinhos Dourados”) e a probabilidade de haver vida dentro das luas com oceanos interiores.
Para começar, Lingam e Loeb abordam a tendência de confundir zonas habitáveis (HZs) com habitabilidade ou tratam os dois conceitos como intercambiáveis. Por exemplo, os planetas localizados dentro de um HZ não são necessariamente capazes de sustentar a vida - a esse respeito, Marte e Vênus são exemplos perfeitos. Enquanto Marte é muito frio e sua atmosfera é fina demais para sustentar a vida, Vênus sofreu um efeito estufa descontrolado que a levou a se tornar um lugar quente e infernal.
Por outro lado, verificou-se que corpos localizados além dos HZs são capazes de ter água líquida e os ingredientes necessários para dar vida à vida. Nesse caso, as luas da Europa, Ganímedes, Encélado, Dione, Titã e várias outras servem como exemplos perfeitos. Graças à prevalência de água e aquecimento geotérmico causados pelas forças das marés, todas essas luas têm oceanos interiores que podem muito bem sustentar a vida.
Como Lingam, pesquisador de pós-doutorado do ITC e CfA e principal autor do estudo, disse à Space Magazine por e-mail:
“A noção convencional de habitabilidade planetária é a zona habitável (HZ), ou seja, o conceito de que o“ planeta ”deve estar situado à distância certa da estrela, de modo a poder ter água líquida em sua superfície. No entanto, essa definição assume que a vida é: (a) baseada na superfície, (b) em um planeta orbitando uma estrela e (c) baseada em água líquida (como solvente) e compostos de carbono. Por outro lado, nosso trabalho relaxa as premissas (a) e (b), embora ainda retenhamos (c). ”
Dessa forma, Lingam e Loeb ampliam sua consideração pela habitabilidade para incluir mundos que poderiam ter biosferas subsuperficiais. Tais ambientes vão além das luas geladas, como Europa e Encélado, e podem incluir muitos outros tipos de ambientes subterrâneos profundos. Além disso, também foi especulado que a vida poderia existir nos lagos de metano de Titã (ou seja, organismos metanogênicos). No entanto, Lingam e Loeb optaram por se concentrar em luas geladas.
“Embora consideremos a vida em oceanos subterrâneos sob envelopes de gelo / rocha, a vida também pode existir em rochas hidratadas (ou seja, com água) abaixo da superfície; o último às vezes é chamado de vida subterrânea ”, disse Lingam. “Não nos aprofundamos na segunda possibilidade, já que muitas das conclusões (mas não todas) dos oceanos subterrâneos também são aplicáveis a esses mundos. Da mesma forma, como observado acima, não consideramos formas de vida baseadas em químicas e solventes exóticos, uma vez que não é fácil prever suas propriedades. ”
Por fim, Lingam e Loeb optaram por focar em mundos que orbitam estrelas e provavelmente contêm vida subterrânea que a humanidade seria capaz de reconhecer. Eles então avaliaram a probabilidade de que esses corpos sejam habitáveis, quais vantagens e desafios a vida terá de lidar nesses ambientes e a probabilidade de tais mundos existirem além do nosso Sistema Solar (em comparação com planetas terrestres potencialmente habitáveis).
Para iniciantes, os “Ocean Worlds” têm várias vantagens quando se trata de sustentar a vida. Dentro do sistema joviano (Júpiter e suas luas), a radiação é um grande problema, que é o resultado de partículas carregadas ficando presas no poderoso campo magnético dos gigantes de gás. Entre isso e as tênues atmosferas da lua, a vida teria muita dificuldade em sobreviver na superfície, mas a vida que habita sob o gelo se sairia muito melhor.
"Uma grande vantagem que os mundos gelados têm é que os oceanos subterrâneos são na maior parte isolados da superfície", disse Lingam. "Portanto, é improvável que a radiação UV e os raios cósmicos (partículas energéticas) sejam prejudiciais à vida superficial em altas doses, afetando a vida putativa nesses oceanos subterrâneos".
"Do lado negativo", continuou ele, "a ausência de luz solar como fonte abundante de energia pode levar a uma biosfera que possui muito menos organismos (por unidade de volume) do que a Terra. Além disso, é provável que a maioria dos organismos nessas biosferas seja microbiana, e a probabilidade de vida complexa evoluir pode ser baixa em comparação com a Terra. Outra questão é a disponibilidade potencial de nutrientes (por exemplo, fósforo) necessários para a vida; sugerimos que esses nutrientes possam estar disponíveis apenas em concentrações mais baixas do que a Terra nesses mundos. ”
No final, Lingam e Loeb determinaram que uma grande variedade de mundos com conchas de gelo de espessura moderada pode existir em uma grande variedade de habitats em todo o cosmos. Com base na probabilidade estatisticamente de tais mundos, eles concluíram que “mundos oceânicos” como Europa, Enceladus e outros como eles são cerca de 1000 vezes mais comuns que planetas rochosos que existem dentro dos HZs de estrelas.
Esses achados têm implicações drásticas na busca de vida extra-terrestre e extra-solar. Também tem implicações significativas na maneira como a vida pode ser distribuída através do Universo. Como Lingam resumiu:
“Concluímos que a vida nesses mundos sem dúvida enfrentará desafios notáveis. No entanto, por outro lado, não há fator definitivo que impeça a vida (especialmente a vida microbiana) de evoluir nesses planetas e luas. Em termos de panspermia, consideramos a possibilidade de que um planeta flutuando livremente contendo exolife abaixo da superfície pudesse ser temporariamente "capturado" por uma estrela e que talvez pudesse semear outros planetas (orbitando essa estrela) com vida. Como existem muitas variáveis envolvidas, nem todas podem ser quantificadas com precisão. ”
O professor Leob - o professor de ciências Frank B. Baird Jr. da Universidade de Harvard, o diretor do ITC e o co-autor do estudo - acrescentou que encontrar exemplos dessa vida apresenta sua própria parcela de desafios. Como ele disse à Space Magazine por e-mail:
“É muito difícil detectar a vida sob a superfície remotamente (a grande distância) usando telescópios. Pode-se procurar excesso de calor, mas isso pode resultar de fontes naturais, como os vulcões. A maneira mais confiável de encontrar vida sub-superficial é pousar em um planeta ou lua e perfurar a camada de gelo da superfície. Essa é a abordagem contemplada para uma futura missão da NASA na Europa no sistema solar. ”
Explorando ainda mais as implicações para a panspermia, Lingam e Loeb também consideraram o que poderia acontecer se um planeta como a Terra fosse ejetado do Sistema Solar. Como observam em seu estudo, pesquisas anteriores indicaram como os planetas com atmosferas espessas ou oceanos subterrâneos ainda podem sustentar a vida enquanto flutuam no espaço interestelar. Como Loeb explicou, eles também consideraram o que aconteceria se isso acontecesse algum dia com a Terra:
“Uma pergunta interessante é o que aconteceria com a Terra se ela fosse ejetada do sistema solar para o espaço frio sem ser aquecida pelo sol. Descobrimos que os oceanos congelariam a uma profundidade de 4,4 quilômetros, mas bolsões de água líquida sobreviveriam nas regiões mais profundas do oceano da Terra, como a Fossa das Marianas, e a vida poderia sobreviver nesses lagos sub-superficiais restantes. Isso implica que a vida na superfície pode ser transferida entre sistemas planetários. ”
Este estudo também serve como um lembrete de que, à medida que a humanidade explora mais o Sistema Solar (principalmente para encontrar vida extraterrestre), o que descobrimos também tem implicações na busca pela vida no resto do Universo. Esse é um dos benefícios da abordagem de "frutas baixas". O que não sabemos é informado, mas o que fazemos e o que encontramos ajuda a informar nossas expectativas sobre o que mais podemos encontrar.
E, claro, é um universo muito vasto por aí. O que podemos encontrar provavelmente vai muito além do que somos atualmente capazes de reconhecer!
