Telescópio Webb começa a espionar outros planetas em busca de sinais de vida extraterrestre
Capacidade de observação do equipamento permite que se tenha esperanças de planetas com boas possibilidades de vida.
Este mês marcará um novo capítulo na busca por vida extraterrestre, quando o telescópio espacial mais poderoso já construído começará a espionar planetas que orbitam outras estrelas. Os astrônomos esperam que o telescópio espacial James Webb revele se alguns desses planetas abrigam atmosferas que podem sustentar a vida.
Identificar uma atmosfera em outro sistema solar já seria uma missão notável, mas há até uma chance - ainda que pequena - de que uma dessas atmosferas ofereça o que é conhecido como bioassinatura: um sinal da própria vida.
"Acho que seremos capazes de encontrar planetas que achamos interessantes, com boas possibilidades de vida. Mas não seremos necessariamente capazes de identificar a vida imediatamente." ", disse Megan Mansfield, astrônoma da Universidade do Arizona.
Até agora, a Terra continua sendo o único planeta no universo onde se sabe que existe vida. Os cientistas enviam sondas a Marte há quase 60 anos e ainda não encontraram marcianos. Mas é concebível que a vida esteja escondida sob a superfície do Planeta Vermelho ou esperando para ser descoberta em uma lua de Júpiter ou Saturno. Alguns cientistas têm esperança de que mesmo Vênus, apesar de sua atmosfera escaldante de nuvens de dióxido de enxofre, possa ser o lar de venusianos.
Mesmo que a Terra seja o único planeta que abriga vida em nosso próprio sistema solar, muitos outros sistemas solares no universo possuem os chamados exoplanetas.
Em 1995, astrônomos franceses avistaram o primeiro exoplaneta orbitando uma estrela parecida com o Sol. Conhecido como 51 Pegasi b, o exoplaneta acabou sendo um lar pouco promissor para a vida - um gigante gasoso inchado maior que Júpiter e uma temperatura de 1.800 graus Fahrenheit, cerca de 980 graus Celsius .
Nos anos seguintes, os cientistas encontraram mais de cinco mil outros exoplanetas - alguns deles muito mais parecidos com a Terra: aproximadamente do mesmo tamanho, feitos de rocha em vez de gás e orbitando em uma "zona de Cachinhos Dourados" ao redor de sua estrela, não tão perto a ponto de serem cozidos, mas não tão distantes a ponto de serem congelados.
Infelizmente, o tamanho relativamente pequeno desses exoplanetas os tornou extremamente difíceis de estudar até agora. O Telescópio Espacial James Webb, lançado no último Natal deve mudar isso, atuando como uma lente de aumento para permitir que os astrônomos observem esses planetas.
Desde o seu lançamento na Guiana Francesa, o telescópio viajou 1 milhão e meio de quilômetros da Terra, entrando em sua própria órbita ao redor do sol, com um escudo protegendo seu espelho de 21 pés de qualquer calor ou luz do sol ou da Terra. O telescópio é sensível suficiente para detectar sinais de luz fracos e distantes, incluindo aqueles que podem revelar novos detalhes sobre planetas distantes.
"[O telescópio espacial ]é o primeiro grande observatório espacial a levar em consideração o estudo das atmosferas de exoplanetas em seu projeto", disse Mansfield.
Em meados de junho ,a NASA confirmou que seus engenheiros começaram a tirar fotos de uma série de objetos com o telescópio Webb e divulgarão suas primeiras imagens ao público em 12 de julho.
Os exoplanetas estarão nesse primeiro lote de fotos, disse Eric Smith, cientista-chefe do programa. Como essa primeira passagem exploratória será de relativamente pouco tempo de observação dos exoplanetas, Smith afirmou acreditar que essas primeiras imagens uma visão "rápida e suja" do poder do telescópio.
Esses olhares rápidos serão seguidos por uma série de observações muito mais longas, começando em julho, oferecendo uma imagem muito mais clara dos exoplanetas.
Os sete planetas que orbitam uma estrela chamada Trappist-1 serão o alvo dessa primeira missão, já que observações anteriores sugeriram que três dos planetas ocupam a zona habitável.
"É um lugar ideal para procurar vestígios de vida fora do sistema solar", disse Olivia Lim, estudante de pós-graduação da Universidade de Montreal que observará os planetas Trappist-1 a partir de 4 de julho.
Como Trappist-1 é uma estrela pequena e fria, sua zona habitável está mais próxima dela do que em nosso próprio sistema solar. Como resultado, seus planetas potencialmente habitáveis orbitam a curta distância, levando apenas alguns dias para circundar a estrela. Toda vez que os planetas passam na frente do Trappist-1, os cientistas serão capazes de responder a uma pergunta básica: algum deles tem atmosfera?
"Se não tiver ar, não é habitável, mesmo que esteja na zona habitável", disse Nikole Lewis, astrônomo da Universidade de Cornell.
Lewis e outros astrônomos não ficariam surpresos em não encontrar atmosferas ao redor dos planetas de Trappist-1. Mesmo que os planetas tivessem desenvolvido atmosferas quando se formaram, a estrela pode tê-los destruído há muito tempo com radiação ultravioleta e de raios-X.
"É possível que eles possam simplesmente remover toda a atmosfera de um planeta antes mesmo de ter a chance de começar a formar vida", disse Mansfield. "Essa é a pergunta de primeira ordem que estamos tentando responder aqui: se esses planetas poderiam ter uma atmosfera longa o suficiente para serem capazes de desenvolver vida."
Um planeta passando na frente de Trappist-1 criará uma sombra minúscula, mas a sombra será muito pequena para o telescópio espacial capturar. Em vez disso, o telescópio detectará um leve escurecimento na luz que viaja da estrela.
"É como olhar para um eclipse solar com os olhos fechados", disse Jacob Lustig-Yaeger, astrônomo fazendo uma bolsa de pós-doutorado no Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins. "Você pode ter alguma sensação de que a luz diminuiu."
Um planeta com uma atmosfera escureceria a estrela atrás dele de maneira diferente de um planeta nu. Parte da luz da estrela passará direto pela atmosfera, mas os gases absorverão a luz em certos comprimentos de onda. Se os astrônomos olharem apenas para a luz das estrelas nesses comprimentos de onda, o planeta escurecerá Trappist-1 ainda mais.
"Não temos ideia do que são feitas essas atmosferas", disse Alexander Rathcke, astrônomo da Universidade Técnica da Dinamarca. "Temos ideias, simulações e todas essas coisas, mas realmente não temos ideia. Temos que ir e olhar."
O Telescópio Espacial James Webb pode ser poderoso o suficiente para determinar os ingredientes específicos das atmosferas dos exoplanetas porque cada tipo de molécula absorve uma faixa diferente de comprimentos de onda de luz. Essas descobertas dependerão do clima nos exoplanetas. Um manto brilhante e refletivo de nuvens poderia impedir que qualquer luz das estrelas entrasse na atmosfera de um exoplaneta, arruinando qualquer tentativa de encontrar ar alienígena.
"É realmente difícil distinguir entre uma atmosfera com nuvens ou sem atmosfera", disse Rathcke.
Os astrônomos estão especialmente ansiosos para ver se os exoplanetas têm água em suas atmosferas. Pelo menos na Terra, a água é um requisito essencial para a biologia. "Achamos que provavelmente seria um bom ponto de partida para procurar vida", disse Mansfield.
Uma atmosfera aquosa não significa necessariamente que um exoplaneta abriga vida. Para ter certeza de que um planeta está vivo, os cientistas terão que detectar uma bioassinatura, uma molécula ou uma combinação de várias moléculas que é distintamente feita por seres vivos.
Os cientistas ainda estão debatendo o que seria uma bioassinatura confiável. A atmosfera da Terra é única em nosso sistema solar, pois contém muito oxigênio, em grande parte produto de plantas e algas. Mas o oxigênio também pode ser produzido sem a ajuda da vida, quando as moléculas de água no ar são divididas. O metano, da mesma forma, pode ser liberado por micróbios vivos, mas também por vulcões.
"Precisamos de cenários extremamente favoráveis para encontrar essas bioassinaturas", disse Rathcke. "Não estou dizendo que não é possível. Precisamos ter muita sorte."
Joshua Krissansen-Totton, cientista planetário da Universidade da Califórnia, disse que encontrar esse equilíbrio pode exigir que o telescópio Webb observe um planeta passando repetidamente na frente de Trappist-1.
"Se alguém se apresentar nos próximos cinco anos e disser: 'Sim, encontramos vida com o James Webb', ficarei muito cético em relação a essa afirmação", disse Krissansen-Totton.
É possível que o Telescópio Espacial James Webb simplesmente não seja capaz de encontrar bioassinaturas. Essa tarefa pode ter que esperar pela próxima geração de telescópios espaciais, daqui a mais de uma década. Eles estudarão os exoplanetas da mesma maneira que as pessoas olham para Marte ou Vênus no céu noturno: observando a luz das estrelas refletindo-os contra o fundo preto do espaço, em vez de observá-los enquanto passam na frente de uma estrela.
"Principalmente, faremos o trabalho de base muito importante para futuros telescópios", previu Rathcke. "Eu ficaria muito surpreso se o James Webb fornecesse detecções de bioassinatura, mas espero ser corrigido. Quero dizer, é basicamente para isso que estou fazendo esse trabalho." / TRADUÇÃO DE GABRIELA FORTE
