p Quando se trata da busca por vida extraterrestre, os cientistas têm uma tendência a ser um pouco geocêntricos - ou seja, procuram planetas que se assemelhem ao nosso. Isto é incompreensível, vendo como a Terra é o único planeta que conhecemos que suporta vida. Como resultado, aqueles que procuram vida extraterrestre têm procurado planetas que são terrestres (rochosos) por natureza, orbitam nas zonas habitáveis ​​de suas estrelas, e ter água suficiente em suas superfícies. p No decorrer da descoberta de vários milhares de exoplanetas, os cientistas descobriram que muitos podem ser de fato "mundos aquáticos" (planetas onde até 50% de sua massa é água). Isso naturalmente levanta algumas questões, como a quantidade de água é demais, e muita terra também pode ser um problema? Para resolver isso, dois pesquisadores do Harvard Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) realizaram um estudo para determinar como a proporção entre a água e as massas de terra pode contribuir para a vida.

p O estudo - "Dependência da atividade biológica na fração de água superficial dos planetas", que está sendo revisado para publicação no The Astronomical Journal - foi de autoria de Manasvi Lingam, um pós-doutorado com o Instituto de Teoria e Computação (ITC) do CfA, e Abraham Loeb - o diretor do ITC e do Frank B. Baird Jr. Chair of Science da Harvard University.

p Começar, Lingam e Loeb abordam a questão do princípio antrópico, que desempenhou um papel importante na astronomia e na pesquisa de exoplanetas. Resumidamente, este princípio afirma que se as condições na Terra são adequadas para acomodar a vida, então, deve existir para criar vida. Estendido para todo o universo, este princípio argumenta que as leis da física existem para dar origem à vida.

p Outra maneira de ver isso é considerar como nossas avaliações da Terra se enquadram no que é conhecido como "efeitos de seleção de observação" - onde os resultados são diretamente afetados pelo tipo de método envolvido. Nesse caso, os efeitos surgem do fato de que nossa busca por vida fora da Terra e nosso sistema solar requer a existência de um observador devidamente posicionado.

p Com efeito, tendemos a presumir que as condições de vida serão abundantes no universo porque estamos familiarizados com elas. Estas condicionam a presença de água líquida e massas de terra, que foram essenciais para o surgimento da vida como a conhecemos. Como Lingam explicou ao universo Today via e-mail, esta é uma das maneiras pelas quais o princípio antrópico surge na busca por planetas potencialmente habitáveis:

p "O fato de que as frações de terra e água da Terra são comparáveis ​​é indicativo de efeitos de seleção antrópica, quer dizer, o surgimento de humanos (ou observadores conscientes análogos) pode ter sido facilitado por uma mistura adequada de terra e água. "

p Contudo, ao abordar as muitas super-Terras que foram descobertas em outros sistemas estelares, análises estatísticas de sua densidade média mostraram que a maioria tem altas frações de voláteis. Um bom exemplo disso é o sistema TRAPPIST-1, onde a modelagem teórica de seus sete planetas do tamanho da Terra indicou que eles poderiam ter até 40-50% de água por peso.

p Esses "mundos de água" teriam, portanto, oceanos muito profundos e nenhuma massa de terra para falar, o que poderia ter consequências drásticas para o surgimento da vida. Ao mesmo tempo, planetas que têm pouca ou nenhuma água em suas superfícies não são considerados bons candidatos para a vida, dado como a água é essencial para a vida como a conhecemos.

p "Muita massa de terra é um problema, pois restringe a quantidade de água superficial, tornando a maioria dos continentes muito áridos, "disse Lingam." Ecossistemas áridos são tipicamente caracterizados por baixas taxas de produção de biomassa na Terra. Em vez de, se considerarmos o cenário oposto (ou seja, principalmente oceanos), encontra-se um problema potencial com a disponibilidade de fósforo, que é um dos elementos essenciais para a vida como a conhecemos. Portanto, isso pode resultar em um gargalo na quantidade de biomassa. "

p Para abordar essas possibilidades, Lingam e Leob analisaram como os planetas com muita água ou massa terrestre podem afetar o desenvolvimento da biosfera de exoplanetas. Como Lingam explicou:

p "[W] e desenvolvemos um modelo simples para estimar qual fração da terra será árida (ou seja, desertos) e relativamente inabitável. Para o cenário com biosferas dominadas pela água, a disponibilidade de fósforo torna-se o fator limitante. Aqui, utilizamos um modelo desenvolvido em um de nossos artigos anteriores que leva em consideração as fontes e sumidouros de fósforo. Combinamos esses dois casos, usaram dados da Terra como referência, e assim determinou como as propriedades de uma biosfera genérica dependeriam da quantidade de terra e água. "

p O que eles descobriram foi que um equilíbrio cuidadoso entre as massas de terra e os oceanos (muito parecido com o que temos aqui na Terra) é crucial para o surgimento de biosferas complexas. Combinado com simulações numéricas de outros pesquisadores, O estudo de Lingam e Loeb indica que planetas como a Terra - com sua proporção de oceanos para massa de terra (cerca de 30:70) - são provavelmente muito raros. Como Lingam resumiu:

p "Assim, a conclusão básica é que o equilíbrio das frações de terra e água não pode ser muito inclinado para um lado ou para outro. Nosso trabalho também mostra que eventos evolutivos importantes, como o aumento dos níveis de oxigênio e o surgimento de espécies tecnológicas, pode ser afetado pela fração terra-água, e que o valor ideal poderia ser próximo ao da Terra. "

p Por algum tempo, astrônomos têm procurado exoplanetas onde prevalecem condições semelhantes às da Terra. Isso é conhecido como a abordagem do "fruto mais fácil", onde tentamos encontrar vida procurando por bioassinaturas que associamos com a vida como a conhecemos. Mas de acordo com este último estudo, encontrar esses lugares pode ser como procurar diamantes em bruto.

p As conclusões do estudo também podem ter implicações significativas quando se trata da busca por inteligência extraterrestre, indicando que também é bastante incomum. Felizmente, Lingam e Loeb admitem que não se sabe o suficiente sobre os exoplanetas e suas proporções água / massa de terra para dizer algo conclusivo.

p "Não é possível, Contudo, para prever como isso afeta o SETI de maneira definitiva, "Disse Lingam." Isso é porque ainda não temos restrições observacionais adequadas nas frações terra-água dos exoplanetas, e ainda há muitas incógnitas em nosso conhecimento atual de como as espécies tecnológicas (capazes de participar do SETI) evoluíram. "

p No fim, devemos ser pacientes e esperar que os astrônomos aprendam mais sobre os planetas extra-solares e seus respectivos ambientes. Isso será possível nos próximos anos graças aos telescópios da próxima geração. Estes incluem telescópios terrestres como o Extremely Large Telescope (ELT) do ESO e telescópios espaciais como o James Webb Space Telescope (JWST) - que estão programados para iniciar as operações em 2024 e 2021, respectivamente.

p Com melhorias na tecnologia e milhares de exoplanetas agora disponíveis para estudo, os astrônomos começaram a mudar do processo de descoberta para a caracterização. Nos próximos anos, o que aprendemos sobre as atmosferas de exoplanetas irá percorrer um longo caminho para provar ou refutar nossos modelos teóricos, esperanças e expectativas. Tempo dado, podemos finalmente ser capazes de determinar o quão abundante é a vida em nosso universo, e que formas pode assumir.