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Procurar sombras de árvores em outros mundos pode ajudar na busca por vida?

Daniele Cavalcante
·5 minutos de leitura

A busca por vida alienígena ainda é um grande desafio devido às limitações das tecnologias atuais, mas isso deve mudar quando finalmente telescópios espaciais de próxima geração, como o James Webb, forem lançados. Eles serão capazes de olhar para mais longe, com muito mais precisão. Mas, ao investigar vida em um planeta distante, o que os cientistas devem procurar exatamente? Segundo um novo estudo, eles deveriam procurar por sombras de árvores.

Isso mesmo: uma pesquisa publicada recentemente por um grupo de cientistas sugere que em breve seremos capazes de obter imagens diretas e confiáveis, com detalhes nunca vistos antes, de alguns dos exoplanetas (mundos que orbitam estrelas que não o Sol) mais próximos de nós. Até agora, só podemos vislumbrar alguns detalhes sobre esses planetas, como a composição de suas atmosferas. Mas com instrumentos como o Webb, poderemos ver muito mais que isso.

Mas para buscar por sinais de vida complexa nesses mundos, há alguns desafios. Não podemos esperar que seja possível ver seres vivos diretamente através dos telescópios. Os pesquisadores deverão buscar por bioassinaturas, como elementos químicos — ou algo grande o suficiente para aparecer nas imagens dos telescópios, que também possam nos dar pistas de que existem formas de vida alienígena.

Assim, os autores do novo estudo sugerem que os novos telescópios como o Webb deveriam ser usados para procurar sombras de árvores. “A Terra tem mais de três trilhões de árvores, e cada uma projeta sombras de maneira diferente de objetos inanimados”, disse Christopher Doughty, autor principal do estudo publicado no International Journal of Astrobiology.

Representação de um exoplaneta do tamanho da Terra (Imagem: Reprodução/NASA Ames/SETI Institute/JPL-Caltech)
Representação de um exoplaneta do tamanho da Terra (Imagem: Reprodução/NASA Ames/SETI Institute/JPL-Caltech)

O texto trabalha com a possibilidade de haver especificamente formas de vida complexa e multicelular em outros mundos, e deixa de lado a vida que usa a tecnologia. Detectar isso em mundos fora do Sistema Solar não é exatamente uma tarefa fácil, mas na Terra, a forma de vida multicelular mais comum, presente em quase todos os lugares, são as árvores. Se houver uma maneira de encontrar sinais da existência de árvores em outros planetas, será uma descoberta sem precedentes.

No artigo, os pesquisadores argumentam que na Terra, todas as sombras que encontramos são provocadas por formas de vida — seres humanos, animais, ou… árvores. Se não houvesse vida por aqui, provavelmente não haveria muita sombra para ser projetada. Mas como detectar um trilhão de sombras de árvores? Isso poderia ser feito através de algo chamado “função de distribuição da reflectância bidirecional” (BRDF, na sigla em inglês, trata-se da mudança na refletância observada de acordo com a mudança do ângulo de visão ou da direção da luz).

Claro, não será tão fácil detectar uma sombra em um mundo a anos-luz de distância, e os autores sabem disso. “Qualquer futuro telescópio espacial provavelmente terá apenas um único pixel para determinar se existe vida naquele exoplaneta”, disse o co-autor Andrew Abraham. “Então, a questão é: podemos detectar essas sombras que indicam vida multicelular com um único pixel?” Além disso, há o detalhe de que estruturas como crateras também podem projetar sombras.

Então, será que vale a pena tentar essa abordagem? “Foi sugerido que as crateras poderiam lançar sombras semelhantes às árvores, e nossa ideia não funcionaria”, disse David Trilling, professor associado de astronomia. “Então, decidimos olhar para a réplica do local de pouso na lua no norte do Arizona, onde os astronautas da Apollo treinaram para sua missão na Lua”, concluiu ele. A NASA usou toneladas de dinamite para criar crateras nessa região para os astronautas treinarem as caminhadas na Lua.

Para testar se as sombras dessas crateras poderiam ser confundidas com sombras de árvores se vistas de cima, a equipe usou drones que sobrevoaram a área durante diferentes horas do dia. A equipe descobriu que as sombras das crateras são diferentes o suficiente das sombras de árvores. Em seguida, a equipe usou o satélite POLDER para experimentar uma observação mais distante, com a resolução bastante reduzida para que a Terra parecesse pequena como um planeta distante. Eles também examinaram áreas como a Amazônia, onde observaram sombras de muitas árvores, e puderam distinguir a vida multicelular.

Figura A: o campo de crateras usado para o treinamento de astronautas da Apollo; C: close de uma árvore e de uma cratera em diferentes momentos do dia. A cratera produz uma sombra apenas às 5 da manhã, enquanto a árvore produz uma sombra ao longo do dia (Imagem: Reprodução/Doughty)
Figura A: o campo de crateras usado para o treinamento de astronautas da Apollo; C: close de uma árvore e de uma cratera em diferentes momentos do dia. A cratera produz uma sombra apenas às 5 da manhã, enquanto a árvore produz uma sombra ao longo do dia (Imagem: Reprodução/Doughty)

Mas ao se afastar do planeta, ficou muito mais difícil detectar esses sinais. Para Doughty, os resultados são promissores para que a técnica seja útil — mas apenas no futuro. “Se cada exoplaneta fosse apenas um único pixel, poderíamos ser capazes de usar essa técnica para detectar vida multicelular nas próximas décadas”, disse ele. “Se mais pixels forem necessários, talvez tenhamos que esperar mais tempo pelos avanços tecnológicos para responder se existe vida multicelular em exoplanetas”.

Se o trabalho parece inconclusivo, é porque de fato falta muita pesquisa para complementar essa ideia. Os próprios autores sabem que há lacunas para serem preenchidas, mas ainda é uma pesquisa em suas fases iniciais. “No geral, em teoria, a BRDF poderia distinguir entre vida multicelular e unicelular em exoplanetas”, escrevem os autores, “mas reconhecemos problemas com nossos modelos e nossas observações empíricas que devem ser melhorados antes que esta técnica possa ser usada com confiança”.

Os autores ainda perguntam se essa abordagem deveria ser abandonada, mas deixam claro que “teoricamente, ainda pode funcionar”, lembrando ainda que “não temos conhecimento de outras técnicas para distinguir um exoplaneta com vida multicelular”. Portanto, ainda pode ser uma boa alternativa sobre a qual trabalhar em futuros estudos, enquanto telescópios como o James Webb é preparado para o lançamento.

Fonte: Canaltech

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