Um sistema com 7 planetas é o novo interesse para a busca pela vida fora da Terra

Sistema planetário TRAPPIST-1 é o novo alvo de investigação na busca pela vida fora da Terra considerando o ambiente da Terra quando era mais jovem.

Estudar ambiente de tempo remoto da Terra pode nos mostrar se há vida em exoplaneta do sistema TRAPPIST-1

A busca pela vida fora da Terra é um dos tópicos mais quentes da Astronomia atualmente. A curiosidade de saber se estamos sozinhos ou não no Universo é algo compartilhado entre os seres humanos. Com o avanço tecnológico com telescópios e sondas mais potentes, a busca ganhou ainda mais interesse tanto público quanto da comunidade científica.

Naturalmente, a base pela busca da vida fora da Terra é o nosso próprio planeta e a evolução da vida aqui. Exoplanetas com atmosfera, composição e ambiente parecidos com o da Terra atualmente são os principais alvos de investigação. Isso inclui exoplanetas que orbitam estrelas semelhantes ao Sol e estão na zona habitável da respectiva estrela.

Um artigo submetido recentemente considera que a busca pela vida deve levar em conta outros estágios do planeta Terra. A ideia é considerar planetas que tenham ambiente semelhante de quando a Terra era mais nova com uma quantidade maior de CO2, por exemplo. Isso poderia dar uma direção de onde a vida pode estar em estágios iniciais.

Exoplanetas

Planetas que não estão no Sistema Solar são chamados de exoplanetas. Atualmente mais de 5000 exoplanetas já foram observados e catalogados. Os tipos de exoplanetas diferem desde gigantes gasosos como Júpiter e Saturno como planetas rochosos como Terra e Marte. Dependendo do tamanho eles são referenciados como Super Terra, Sub Netuno e entres outros.

Super Terras são objetos mais massivos do que o planeta Terra mas menores que o Netuno e Urano com massas entre 2 a 10 vezes a massa terrestre.

Observar exoplanetas não é uma tarefa fácil. Uma das técnicas mais usadas é a de transientes que analisa a luminosidade da estrela diminuir quanto o exoplaneta passa na frente. Para isso, é necessário observar no momento e local exato. Outra possibilidade é observar a interação gravitacional de estrelas com seus planeras e como a velocidade radial se altera.

Sistema TRAPPIST-1

O sistema de exoplanetas mais famoso é o chamado TRAPPIST-1 descoberto em 2016 com 3 exoplanetas. Hoje em dia, sabe-se que o sistema possui um total de 7 exoplanetas no total. Ele está localizado a cerca de 39 anos-luz de distância e é composto por uma estrela anã vermelha central. Os planetas são nomeados com as letras b até h.

Comparação dos exoplanetas do sistema TRAPPIST-1 com a Terra. Crédito: ESA

Por se tratar de uma anã vermelha, a zona habitável de TRAPPIST-1 é consideravelmente diferente da zona habitável do Sol. Além disso, uma anã vermelha tem uma emissão muito menor do que a do Sol podendo ser incapaz de sustentar fotossíntese em um dos planetas. Outro problema é a variabilidade que anãs vermelhas possuem com geração de flares mais frequentes.

Evolução da Terra

O artigo submetido para a MNRAS sugere utilizar épocas diferentes do passado da Terra para comparar com ambiente do exoplaneta TRAPPIST-1e. A ideia é levar em consideração que a vida demorou para evoluir e passou por fases da Terra quando o ambiente era extremo. Principalmente durante os últimos 4 bilhões de anos.

Ao analisar épocas entre 4 a 2 bilhões de anos atrás, é estimado que a Terra possuía uma grande quantidade de dióxido de carbono e metano. Assim como outros gases presentes das erupções vulcânicas. Nessa época, organismos mais simples existiram e só nos últimos 2 bilhões de anos atrás que evoluiu para organismos mais complexos.

Bioassinaturas

Por isso, a ideia seria procurar bioassinaturas em planetas que possuem ambientes semelhantes ao da Terra durante uma época remota. As bioassinaturas são evidências indiretas da presença de vida em outro astro. Diferentes tipos de bioassinaturas podem existir sendo a mais comum delas as químicas.

Composição de atmosfera de exoplaneta obtida pelo James Webb Space Telescope. Crédito: NASA

As bioassinaturas químicas estão associadas com a presença de carbono além de oxigênio e metano. Gases e moléculas que são produzidos apenas em processos biológicos também são considerados. Desde 2022, o telescópio James Webb tem observado espectro de atmosfera de exoplanetas na busca por bioassinaturas.

Comparação com TRAPPIST-1e

Para a comparação com observações do exoplaneta TRAPPIST-1e, o time de astrônomos considerou formas simples de vida em uma fase da Terra onde teria abundância de hidrogênio e monóxido de carbono. Com isso, é possível estimar quais bioassinaturas seriam observadas em um cenário como esse.

Um dos resultados é que haveria um aumento em CH4 por causa dos processos biológicos causados por essas formas de vida. O CH4 poderia ser uma dica de bioassinatura a procurar em exoplanetas que tenham ambientes semelhantes ao estudado como TRAPPIST-1e.

Referência da notícia:

Eager-Nash et al. 2024 Biosignatures from pre-oxygen photosynthesising life on TRAPPIST-1e arXiv.

*Meteored