Um aglomerado globular na Via Láctea contendo cerca de 100 bilhões de estrelas
Astrônomos estão diante de um "grande limiar" da exploração espacial, quando poderão surgir provas que levarão à descoberta de vida extraterrestre dentro dos próximos 20 anos, disse um especialista. A existência de vida em outros mundos além da Terra parece inevitável, dada a imensidão do universo, diz a cientista planetária americana dra. Sara Seager.
Nas próximas décadas, uma nova geração de telescópios espaciais poderá encontrar sinais químicos característicos de seres vivos na atmosfera de planetas orbitando estrelas próximas.
Em um artigo para a publicação Proceedings of the National Academy of Sciences, Seager, do Massachusetts Institute of Technology (MIT), disse: "Podemos dizer com certeza que, pela primeira vez na história da humanidade, nós estamos, finalmente, prestes a poder procurar sinais de vida além do nosso sistema solar, ao redor das centenas de estrelas mais próximas."
Astrônomos sabem agora que, estatisticamente, todas as estrelas de nossa galáxia, a Via Láctea, devem ter ao menos um planeta — e pequenos mundos rochosos como a Terra são comuns.
"Nossa galáxia tem 100 bilhões de estrelas, e o universo abriga mais de 100 bilhões de galáxias (portanto, 100 bilhões vezes 100 bilhões, ou 10²²!!) – o que torna uma certeza a chance de haver vida em outros lugares, levando-se em conta puramente as probabilidades," disse Seager.
Dentro de uma ou duas décadas, terão sido descobertos alguns exoplanetas "potencialmente habitáveis", que poderão ser detalhadamente estudados por meio de sofisticados telescópios espaciais.
O primeiro desses telescópios de "nova geração" será o Telescópio Espacial James Webb (JWST), da NASA, que deverá ser lançado em 2018.
Ele será capaz de analisar a atmosfera de dezenas de "super-Terras" – planetas rochosos pouco maiores do que a Terra – dentre os quais vários com condições de abrigar formas de vida.
O estudo da atmosfera de planetas para detectar sinais de vida envolve a captação da luz das estrelas filtrando seus gases.
Diferentes elementos absorvem luz de diferentes comprimentos de onda, fornecendo informações sobre a composição da atmosfera.
Seres vivos, de bactérias até grandes animais, devem produzir gases "biomarcadores" que poderiam ser detectados na atmosfera de planetas. Entres estes estão o oxigênio, ozônio, óxido nitroso e metano.
O problema enfrentado pelos cientistas é que alguns destes gases, como o metano, podem ser gerados tanto por processos geológicos como por seres vivos.
A probabilidade de "falsos positivos" poderia ser reduzida buscando-se os biomarcadores de gases mais intimamente relacionados a sistemas vivos, como o dimetil sulfito (DMS) e o metanotiol, disse Seager.
Entretanto ela destacou que observações através de telescópios como o JWST, que se concentrarão no "trânsito" de planetas iluminados por trás que venham a passar diante de suas estrelas mães, serão limitadas.
O aumento das chances de encontrar provas de vida extraterrestre irá exigir um salto tecnológico que levem a métodos para se obter diretamente imagens de grandes quantidades de exoplanetas.
Tal tarefa é desafiadora, uma vez que observar diretamente planetas semelhantes à Terra equivale a distinguir um vaga-lume em meio ao brilho de um farol marítimo à distância de 2.500 milhas.
Ainda assim, duas técnicas que estão sendo agora desenvolvidas poderão tornar possível a observação direta de gêmeos da Terra.
Uma envolve óptica especializada para bloquear a luz estelar ofuscante, permitindo revelar a presença de exoplanetas em órbita. A outra é a "starshade" (sombra estelar) – uma tela semelhante a um guarda-chuva, com dezenas de metros de diâmetro, disposta a dezenas de milhares de quilômetros diante da lente de um telescópio espacial.
A sombra estelar consiste na projeção de uma sombra, que bloqueia a luz vinda de estrelas, mas sem afetar a luz refletida pelos planetas.
"Para termos a segurança de encontrar uma quantidade suficientemente grande de exoplanetas que permita procurarmos gases biomarcadores, é necessário que possamos observar diretamente exoplanetas orbitando 1.000, ou mais, das mais próximas estrelas semelhantes ao Sol," disse Seager.
Ela acrescentou: "Nós estamos diante de um importante limiar da história da exploração espacial pela humanidade.Se a vida for predominante em nossas vizinhanças na galáxia, temos boas chances de sermos a primeira geração na história da humanidade a, finalmente, cruzar esta fronteira e descobrir se existe algum tipo de vida fora da Terra."
Tradução de Luiz Leitão
A globular cluster in the Milky Way, which contains about 100 billion stars.
Astronomers are standing on a "great threshold" of space exploration that could see evidence of extra-terrestrial life being discovered in the next 20 years, an expert has claimed. Life beyond the Earth seems inevitable given the immensity of the universe, says US planetary scientist Dr Sara Seager.
In the coming decades chemical fingerprints of life written in the atmospheres of planets orbiting nearby stars could be found by the next generation of space telescopes.
Writing in the journal Proceedings of the National Academy of Sciences, Seager, from the Massachusetts Institute of Technology (MIT), said: "We can say with certainty that, for the first time in human history, we are finally on the verge of being able to search for signs of life beyond our solar system around the nearest hundreds of stars."
Astronomers now know that statistically every star in our galaxy, the Milky Way, should have at least one planet, and small rocky worlds like the Earth are common.
"Our own galaxy has 100bn stars and our universe has upwards of 100bn galaxies (that's an astonishing 100 billion x 100 billion, which makes 10²²!!) – making the chance for life elsewhere seem inevitable based on sheer probability," said Seager.
In the next decade or two, a handful of "potentially habitable" exoplanets will have been found with atmospheres that can be studied in detail by sophisticated space telescopes.
The first of these "next generation" telescopes will be the American space agency Nasa's James Webb Space Telescope (JWST) due to be launched in 2018.
It will be able to analyse the atmospheres of dozens of "super-Earths" – rocky planets somewhat larger than Earth – including several that could harbour life.
Studying a planet's atmosphere for signs of life involves capturing starlight filtering through its gases.
Different elements absorb different wavelengths of light, providing information about the atmosphere's make-up.
Living things, from bacteria to large animals, are expected to produce "biosignature" gases that could be detected in a planet's atmosphere. They include oxygen, ozone, nitrous oxide, and methane.
The problem faced by scientists is that some of these, such as methane, can be generated by geological processes as well as life.
The likelihood of "false positives" could be reduced by searching for rarer biosignature gases more closely tied to living systems, such as dimethyl sulphide (DMS), and methanethiol, said Seager.
But she pointed out that observations using telescopes such as the JWST, which will focus on backlit "transiting" planets that happen to passing in front of their parent stars, will be limited.
Maximising the chances of finding evidence of extraterrestrial life will require a technological leap to methods of directly imaging large numbers of exoplanets.
Such an undertaking is daunting, given that directly imaging an Earth-like exoplanet is equivalent to picking out a firefly in the glare of a searchlight from a distance of 2,500 miles.
Yet two techniques now under development could make direct imaging of Earth twins possible.
One involves specialised optics to block out interfering starlight and reveal the presence of orbiting exoplanets. The other is the "starshade" – an umbrella-like screen tens of metres in diameter placed tens of thousands of kilometres in front of a space telescope lens.
The starshade is designed to cast a shadow blocking out light from a star while leaving a planet's reflected light unaffected.
"To be confident of finding a large enough pool of exoplanets to search for biosignature gases, we require the ability to directly image exoplanets orbiting 1,000 or more of the nearest Sun-like stars," said Seager.
She added: "We stand on a great threshold in the human history of space exploration. If life is prevalent in our neighborhood of the galaxy, it is within our reach to be the first generation in human history to finally cross this threshold and learn if there is life of any kind beyond Earth."
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