p Proxima Centauri, uma estrela anã vermelha e a estrela mais próxima conhecida da Terra, é orbitado por um planeta rochoso que tem o potencial de sustentar água líquida (representação do artista). Crédito:NASA, ESA, G. Bacon (STScI)
p Os detectores de monóxido de carbono em nossas casas alertam sobre um perigoso acúmulo desse material incolor, gás inodoro que normalmente associamos à morte. Astrônomos, também, Em geral, presumiram que o aumento de monóxido de carbono na atmosfera de um planeta seria um sinal seguro de falta de vida. Agora, uma equipe de pesquisa liderada pela UC Riverside está argumentando o contrário:os detectores de monóxido de carbono celestial podem realmente nos alertar para um mundo distante repleto de formas de vida simples. p "Com o lançamento do Telescópio Espacial James Webb daqui a dois anos, astrônomos serão capazes de analisar a atmosfera de alguns exoplanetas rochosos, "disse Edward Schwieterman, o principal autor do estudo e bolsista do Programa de Pós-doutorado da NASA no Departamento de Ciências da Terra da UCR. "Seria uma pena ignorar um mundo habitado porque não consideramos todas as possibilidades."
p Em um estudo publicado hoje no The
Astrophysical Journal , A equipe de Schwieterman usou modelos computacionais de química na biosfera e na atmosfera para identificar dois cenários intrigantes nos quais o monóxido de carbono se acumula prontamente na atmosfera de planetas vivos.
p No primeiro cenário, a equipe encontrou respostas no passado profundo de nosso próprio planeta. No moderno, Terra rica em oxigênio, o monóxido de carbono não pode se acumular porque o gás é rapidamente destruído por reações químicas na atmosfera. Mas três bilhões de anos atrás, o mundo era um lugar muito diferente. Os oceanos já estavam cheios de vida microbiana, mas a atmosfera estava quase sem oxigênio e o sol estava muito mais escuro.
p Os modelos da equipe revelam que esta versão antiga da Terra habitada poderia manter os níveis de monóxido de carbono de aproximadamente 100 partes por milhão (ppm) - várias ordens de magnitude maiores do que os vestígios de partes por bilhão do gás na atmosfera hoje.
p O monóxido de carbono é uma característica proeminente nos espectros de transmissão simulada para ricos em oxigênio, Atmosferas modernas semelhantes à Terra na zona habitável de uma estrela anã vermelha como Proxima Centauri. Crédito:Schwieterman et al . 2019
p "Isso significa que poderíamos esperar grandes quantidades de monóxido de carbono nas atmosferas de exoplanetas habitados, mas pobres em oxigênio, orbitando estrelas como o nosso próprio sol, "disse Timothy Lyons, um dos co-autores do estudo, um professor de biogeoquímica no Departamento de Ciências da Terra da UCR, e diretor do UCR Alternative Earths Astrobiology Center. "Este é um exemplo perfeito da missão de nossa equipe de usar o passado da Terra como um guia na busca por vida em outras partes do universo."
p Um segundo cenário é ainda mais favorável para o acúmulo de monóxido de carbono:a fotoquímica em torno de estrelas anãs vermelhas como Proxima Centauri, a estrela mais próxima do nosso sol a 4,2 anos-luz de distância. Os modelos da equipe prevêem que se um planeta em torno de uma estrela fosse habitado e rico em oxigênio, então devemos esperar que a abundância de monóxido de carbono seja extremamente alta - algo entre centenas de ppm e vários por cento.
p "Dado o contexto astrofísico diferente para esses planetas, não devemos nos surpreender ao encontrar biosferas microbianas promovendo altos níveis de monóxido de carbono, "Disse Schwieterman." No entanto, certamente não seriam bons lugares para a vida humana ou animal como a conhecemos na Terra. "
p Do tamanho da Terra, planetas rochosos foram descobertos orbitando na zona habitável de Proxima Centauri e outras estrelas semelhantes, o que significa que eles poderiam abrigar água líquida, um ingrediente essencial para a vida. Esses planetas são prováveis alvos para posterior caracterização pelo Telescópio Espacial James Webb, com lançamento previsto para março de 2021.
p O estudo atual é um componente de um amplo esforço de preparação para essas missões futuras, catalogando diferentes combinações de gases atmosféricos que podem ser evidências de um mundo habitado - os chamados gases de bioassinatura. Alguns gases, como monóxido de carbono, tinha sido proposto anteriormente como 'antibiossinatura' - evidência de que um planeta não é habitado - se remotamente detectável em abundância suficiente. Mas essas suposições se aplicam apenas em casos específicos.
p "Embora outros estudos tenham feito modelagem fotoquímica de exoplanetas que inclui monóxido de carbono, ninguém havia se concentrado no monóxido de carbono em exoplanetas semelhantes à Terra de forma tão sistemática, "Disse Schwieterman." Agora temos um guia para determinar quais níveis de monóxido de carbono são compatíveis com a biosfera fotossintética. "
