Nas últimas duas décadas, A espaçonave da NASA identificou ambientes potencialmente habitáveis ​​em todo o sistema solar e além. Nave espacial em Marte encontraram evidências de que lagos e riachos cobriram o planeta, protegido por uma atmosfera densa há muito desaparecida. Na lua de Saturno, Enceladus, a espaçonave Cassini farejou plumas de água jorrando da concha de gelo de Enceladus - detectando uma química semelhante à que ocorre em certos lugares do fundo do mar da Terra, onde a água do mar reage quimicamente com a rocha (e onde as criaturas vivas prosperam). A próxima missão Europa Clipper poderia fazer o mesmo na lua de Júpiter, Europa, onde os cientistas identificaram mais plumas. Mesmo além do sistema solar, alguns dos milhares de planetas que orbitam outras estrelas podem abrigar oceanos de superfície.

A próxima etapa para explorar esses ambientes é descobrir se eles são realmente habitáveis ​​- e então procurar por vida. Infelizmente, nenhum instrumento simples de detecção de vida existe atualmente. A menos que uma câmera capture um tapete crescente de bactérias em uma rocha marciana ou plâncton alienígena nadando sob o gelo de Enceladus, os cientistas devem usar um conjunto de instrumentos e diversos conjuntos de dados para procurar biosigaturas - ou sinais de vida.

Mas quais são esses sinais? Para ajudar a responder a esta pergunta, uma equipe do Programa de Astrobiologia da NASA desenvolveu o "Ladder of Life Detection, "um guia para pesquisadores em que cada degrau representa um atributo-chave da vida. The Ladder foi publicado na revista Astrobiologia em 4 de junho, 2018.

As bioassinaturas da escada

"The Ladder of Life Detection lista 15 recursos que a comunidade astrobiológica propôs para representar indicadores de vida, "disse Marc Neveu, um pós-doutorado na sede da NASA em Washington, DC e autor principal do artigo. The Ladder também descreve como os cientistas podem medir essas características e determinar se são realmente evidências de vida.

Por exemplo, toda a vida que conhecemos requer moléculas orgânicas complexas e usa aminoácidos - duas características da Escada.

Mas apenas encontrar essas moléculas não significa que elas surgiram da vida. "Muitas das moléculas que são usadas pela vida podem ser formadas sem vida, "disse Mary Voytek, Cientista sênior de astrobiologia na sede da NASA e co-autor do artigo. Por exemplo, as reações químicas em um planeta ou cometa podem formar aminoácidos e outras moléculas orgânicas.

Os cientistas precisam "descobrir, com essas ressalvas, como você pode dizer que o que você está olhando foi produzido pela vida, "Voytek disse.

Uma indicação seria moléculas-alvo encontradas em proporções únicas em comparação com os níveis esperados no ambiente circundante. “A presença de algo que não está previsto no meio ambiente é evidência de vida, "Voytek disse." A vida empurra as coisas fora do equilíbrio. "

Por exemplo, moléculas orgânicas de uma certa complexidade (pense em um carro Lego versus tijolos individuais encaixados) só poderiam ter sido feitas por vida, Voytek continuou. "A complexidade química é resultado da biologia - requer energia ou enzimas para fazer isso acontecer."

Outras bioassinaturas incluem pigmentos, indicações de metabolismo (por exemplo, calor residual ou compostos exalados pela vida), ou mesmo evidências da evolução darwiniana. Este último não pode ser detectado atualmente na escala de tempo de uma missão espacial, mas seria o bilhete dourado para identificar a vida.

Compreendendo o contexto ambiental

Se os cientistas podem medir essas bioassinaturas, remotamente ou no local, é a próxima pergunta, Voytek disse. Não se trata apenas do desempenho do instrumento ou de evitar a contaminação de amostras com moléculas trazidas da Terra. Os cientistas também precisarão considerar o contexto ambiental. Quão frágil é a amostra? Nossa análise pode destruir a amostra? O ambiente altera quimicamente a amostra? A vida pode tolerar as condições de onde a amostra veio (como a superfície de Marte exposta à radiação ou as profundezas frias de um oceano sob o gelo)?

A escada lista as respostas para cada bioassinatura, com base na experiência adquirida ao procurar vida em Marte e nas rochas mais antigas e ambientes mais extremos da Terra. Acontece que medições mais fáceis de fazer (os degraus inferiores) podem ser mais difíceis de interpretar do que degraus mais acima na escada. Subir a escada em direção à vida exigirá medidas desafiadoras.

Neveu enfatizou que os degraus da escada não são imutáveis, com mais pesquisas e discussões, cada degrau da escada pode ser movido, e mais podem ser adicionados. Ele e seus co-autores incentivam a contribuição da comunidade astrobiológica para melhorar o Ladder.