p Nós estamos sozinhos no universo? Esta questão está conosco há milhares de anos, mas só agora a ciência está prestes a fornecer uma resposta real. Agora sabemos de dezenas de planetas rochosos orbitando estrelas além do nosso sol, onde, pelo que sabemos, a vida pode existir. E assim por diante, com o lançamento do Telescópio Espacial James Webb, teremos a primeira chance de perscrutar as atmosferas de alguns desses mundos. p Mas o que devemos procurar? Em nosso novo estudo, publicado na Science Advances, identificamos combinações de temperatura planetária e condições de luz suficientes para dar origem aos blocos de construção da vida.

p Começamos com o que sabemos. Na terra, a fotossíntese - o processo pelo qual as plantas produzem energia - transformou nossa atmosfera de rica em dióxido de carbono em rica em oxigênio molecular. Isso porque as plantas transformam dióxido de carbono e água em açúcares e oxigênio usando a luz solar.

p A presença de oxigênio molecular pode, portanto, indicar a presença de vida, especialmente se for observado ao lado do metano (plantas e bactérias podem produzir metano). Se encontrarmos dióxido de carbono e metano junto com a ausência completa de monóxido de carbono, isso também pode ser um sinal de vida em outros planetas. Isto é porque, até onde sabemos, existem maneiras pelas quais a vida pode liberar muito metano em uma atmosfera rica em dióxido de carbono sem também produzir muito monóxido de carbono.

p Pode haver outras possibilidades, também - os cientistas estão examinando todas as pequenas moléculas possíveis para identificar bioassinaturas nas quais ainda não pensamos.

p O problema com 'zonas habitáveis'

p Mas mesmo se soubéssemos exatamente o que procurar, onde devemos olhar? É impossível fazer a varredura de todo o cosmos em busca de vida. Temos que olhar para os sistemas individuais, um punhado de cada vez.

p Para ser capaz de hospedar vida, um exoplaneta precisa estar à distância certa de uma estrela para que a água líquida exista de maneira estável em sua superfície. A zona em que este critério é satisfeito é chamada de "zona habitável". Se pegássemos um frasco de vida e jogássemos na superfície de um planeta nesta zona, ele poderia sobreviver. Portanto, esses planetas são um bom lugar para começar a procurar.

p Contudo, isso não aborda a questão de saber se a vida poderia surgir ali por si mesma. A vida como a conhecemos requer uma variedade de estruturas moleculares que desempenham várias funções dentro da célula. Isso inclui DNA, RNA, proteínas e membranas celulares, que são constituídos por blocos de construção relativamente simples (lipídios, nucleotídeos e aminoácidos). Por muito tempo, foi um mistério de onde vieram esses blocos de construção, mas recentemente houve grandes avanços na determinação de como eles surgiram na superfície da Terra primitiva.

p Por exemplo, brilhar a luz ultravioleta sobre o cianeto de hidrogênio (um composto químico que existe na natureza) na água, junto com um íon carregado negativamente (um átomo que ganhou elétrons), como o bissulfito, leva a açúcares simples.

p O cianeto de hidrogênio é abundante nos "discos protoplanetários" que formam os sistemas solares e nos cometas, e pode ser formado na superfície de um planeta por impacto. O bissulfito na Terra provavelmente se desenvolveu a partir do dióxido de enxofre dos vulcões sendo absorvido pela água - algo que também pode acontecer em exoplanetas.

p Em certos ambientes, com as condições certas, o cianeto de hidrogênio e um íon com carga negativa podem levar à formação de muitos dos blocos de construção da vida seletivamente e em grandes concentrações. Mas as reações dependem de ter a quantidade certa de luz ultravioleta. Na ausência de luz, essas mesmas moléculas - cianeto de hidrogênio e bissulfito - reagem lentamente para formar produtos que não levam aos blocos de construção da vida.

p Origem da zona de vida

p A velocidade dessas reações na luz e no escuro pode ser medida em laboratório - e foi isso que fizemos em nosso novo estudo. A comparação dessas velocidades nos permitiu delinear uma "zona de abiogênese" (abiogênese significa "origem da vida") - a região à distância certa de uma estrela para que a química na luz supere a química no escuro.

p Para estrelas como o nosso sol, a zona de abiogênese se sobrepõe à zona habitável. Mas para estrelas mais frias, a história é mais complicada. Quando estrelas frias estão inativas, a zona de abiogênese está muito perto da estrela para se sobrepor à zona habitável. Mas estrelas legais também podem ser muito ativas, produzindo chamas grandes e frequentes. Esses sinais luminosos são suficientes para conduzir a química que leva aos blocos de construção da vida? Pode ser possível, mas muito mais trabalho precisa ser feito para identificar com segurança os planetas ao redor deles como adequados para a vida.

p Cruzamos nossos resultados com um catálogo de exoplanetas conhecidos que são classificados como estando na zona habitável para identificar aqueles que estão preparados para a vida. Encontramos dois candidatos. Kepler-452b é o menor exoplaneta que conhecemos que reside definitivamente localizado nas zonas habitáveis ​​e de abiogênese. O exoplaneta Kepler-62e também pode estar na zona de abiogênese, mas não é provável que seja rochoso.

p Infelizmente, esses dois exoplanetas estão muito distantes para o telescópio James Webb investigar. Embora não tenhamos encontrado nenhum exoplaneta próximo nas zonas habitáveis ​​e de abiogênese, estamos descobrindo tais mundos a uma velocidade estonteante - com vários milhares já descobertos. Portanto, pode não demorar muito até que o façamos. Por exemplo, o Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) tem uma chance de encontrar mais sistemas como o Kepler-452b que estão mais perto de casa. Até então, também poderíamos usar o método para sondar luas ao redor de planetas gasosos gigantes dentro de zonas habitáveis ​​para descobrir se eles estão preparados para a vida.

p Embora seja empolgante, deve-se notar que é muito difícil resolver um problema com base em um único ponto de dados. Agora mesmo, A Terra é o único ponto de dados que temos para a vida. No futuro, se encontrarmos vários exemplos de vida, Conceitos como a zona de abiogênese podem ser usados ​​para testar as previsões de diferentes teorias sobre as origens da vida e obter novos insights sobre como a vida começou na Terra e se poderia ter começado de outra maneira. Mas é claro que será incrível simplesmente descobrir vida em algum lugar fora de nosso sistema solar. p Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.