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    Usando a história da Terra para informar a busca por vida em exoplanetas

    Um "exomoon" semelhante à Terra orbitando um planeta gigante gasoso na zona habitável de uma estrela. Crédito:NASA / JPL-Caltech

    UC Riverside está liderando uma das oito novas equipes de pesquisa do Programa de Astrobiologia da NASA, que aborda questões sobre a evolução e as origens da vida na Terra e a possibilidade de vida além do nosso sistema solar.

    As equipes constituem a aula inaugural do programa Consórcios Interdisciplinares para Pesquisa em Astrobiologia da NASA. A equipe liderada pelo UCR é motivada pela questão fundamental de como detectar planetas que poderiam hospedar vida e permanecer habitáveis, apesar das tremendas mudanças ao longo do tempo, que requer a caça de gases biológicos na atmosfera de planetas anos-luz além do nosso sistema solar.

    “Para atingir este objetivo, nossa pesquisa se concentra nos diversos capítulos da história da Terra - ou Terras alternativas - que se estendem por bilhões de anos e oferecem modelos essenciais para examinar exoplanetas muito além de nosso sistema solar, "disse o biogeoquímico da UCR Timothy Lyons, o líder do projeto.

    Por causa de sua imensa distância de nós, humanos provavelmente nunca visitarão esses planetas, pelo menos não tão cedo, Lyons disse. Contudo, no futuro próximo, os cientistas poderão analisar as composições das atmosferas desses planetas, procurando por gases como oxigênio e metano que poderiam vir da vida.

    A Terra passou por mudanças dramáticas nos últimos 4,5 bilhões de anos, com grandes transições ocorrendo em placas tectônicas, clima, química do oceano, a estrutura de nossos ecossistemas, e composição de nossa atmosfera.

    "Essas mudanças representam uma oportunidade, "Lyons disse." Os diferentes períodos da história evolutiva da Terra fornecem vislumbres de muitos, em grande parte mundos alienígenas, alguns dos quais podem ser análogos para estados planetários habitáveis ​​que são muito diferentes das condições na Terra moderna. "

    Novas fronteiras de pesquisa empolgantes para a equipe de Lyons incluem estudos dos primeiros 500 milhões de anos da Terra, bem como previsões sobre nosso planeta e sua vida bilhões de anos no futuro.

    O estudo de gases de bioassinatura no passado da Terra permitirá à equipe projetar telescópios e refinar modelos interpretativos para possíveis vestígios de vida em atmosferas de exoplanetas distantes, observou o biogeoquímico da Georgia Tech, Christopher Reinhard.

    Depois que os pesquisadores entenderem como a Terra e sua estrela - o sol - mudaram juntas para manter os oceanos líquidos repletos de vida ao longo de bilhões de anos, a equipe pode prever como outros sistemas planetários também podem ter desenvolvido e mantido vida e entender melhor como procurá-la.

    "Essa 'missão para a Terra primitiva' deve incluir ampla interdisciplinaridade dentro da equipe, sinergia impactante dentro e através das Redes de Coordenação de Pesquisa, ou RCNs, do Programa de Astrobiologia da NASA, e um compromisso com resultados que ajudarão a orientar a ciência da NASA nas próximas décadas, "disse o astrobiólogo da UCR Edward Schwieterman.

    O sucesso nesta missão exigirá biológicos, químico, geológico, oceanográfico, e perícia astronômica. O biogeoquímico Noah Planavsky da Universidade de Yale disse:"nossa equipe traz tudo isso para a mesa." De acordo, a experiência diversificada dentro da equipe inclui astrônomos, cientistas planetários, geólogos, geofísicos, oceanógrafos, biogeoquímicos, e geobiólogos.

    A equipe coletará amostras de rochas antigas e sedimentos modernos de todo o mundo, abrangendo bilhões de anos, e usará os dados gerados para gerar modelos computacionais abrangentes para os oceanos e atmosferas antigos e futuros da Terra.

    "Os modelos permitirão que a equipe avalie se diferentes períodos da história da Terra foram caracterizados por gases que seriam detectáveis ​​de uma perspectiva distante como produtos da vida, muito parecido com a forma como o oxigênio imprime a vida em nosso planeta hoje, "disse Purdue University Earth e a cientista exoplanetária Stephanie Olson.

    Este trabalho requer uma visão multifacetada da Terra como um sistema complexo que tem variado dramaticamente ao longo do tempo. No entanto, apesar de todas as mudanças, A Terra permaneceu persistentemente habitável, com oceanos de água líquida fervilhando de vida.

    Como a Terra se tornou e permaneceu habitável e se sua vida seria detectável por um observador distante são as questões que irão definir e refinar a busca por vida em exoplanetas.

    "Resumidamente, "disse Lyons, "o objetivo empolgante de nossa equipe é fornecer uma visão nova e mais holística da história evolutiva da Terra, a fim de ajudar a guiar a busca específica da missão da NASA por vida em mundos distantes."

    Os RCNs são a nova cara da astrobiologia da NASA, após 20 anos de pesquisas empolgantes sob a égide do Instituto de Astrobiologia da NASA, que apoiava a equipe liderada pelo UCR anteriormente.

    O novo prêmio de $ 4,6 milhões da NASA durará cinco anos e inclui membros da equipe da Georgia Tech, Universidade de Yale, Universidade de Purdue, UCLA, NASA Ames Research Center e colaboradores de todo o mundo.


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