A presença de óxido nitroso nas atmosferas de exoplanetas semelhantes à Terra pode ser uma assinatura da presença de vida extraterrestre – de acordo com um estudo feito por pesquisadores nos EUA liderados por Eduardo Schwieterman na Universidade da Califórnia, Riverside.
Usando modelos de computador avançados para apoiar sua proposta, a equipe acredita que seu trabalho pode oferecer insights importantes para estudos de exoplanetas por observatórios atuais e futuros – incluindo o Telescópio Espacial James Webb (JWST).
Os astrônomos conhecem mais de 5000 exoplanetas – que são planetas que orbitam outras estrelas além do Sol – e esse número continua crescendo. À medida que os telescópios melhoram, os astrônomos estão melhorando na determinação das composições das atmosferas dos exoplanetas, e essas medições desempenham um papel importante na busca de vida extraterrestre. Isso é feito fazendo medições espectroscópicas da luz das estrelas que passou por atmosferas de exoplanetas.
Em busca da vida
Nunca vimos vida em outro planeta, então não sabemos exatamente como isso afetaria as atmosferas dos exoplanetas. Em vez disso, os astrobiólogos identificam substâncias químicas na atmosfera da Terra que estão associadas à presença de vida e procuram essas “bioassinaturas”.
É aqui que entra o óxido nitroso (também conhecido como gás do riso). Embora não seja especialmente comum na atmosfera da Terra hoje, Schwieterman e colegas sugerem que o gás poderia ter sido abundante em eras anteriores da história da Terra.
Gases tóxicos em zona habitável podem impedir o surgimento de vida alienígena
O óxido nitroso é produzido por alguns organismos vivos na Terra, por isso é possível que se apresente nas atmosferas de alguns exoplanetas que abrigam vida. Aqui na Terra, no entanto, existem processos naturais que mantêm os níveis de óxido nitroso atmosférico muito baixos. No entanto, em outros planetas, uma abundância de óxido nitroso pode resultar de baixos níveis de catalisadores metálicos e enzimas biológicas que decompõem o composto. Outra possibilidade é que a radiação estelar recebida por alguns exoplanetas não seja tão eficiente quanto a luz solar na destruição do óxido nitroso. De fato, os níveis de óxido nitroso em tais situações podem ser altos o suficiente para serem observados por telescópios como o JWST.
A equipe de Schwieterman explorou essa ideia desenvolvendo um modelo biogeoquímico que quantifica a provável abundância de óxido nitroso nas atmosferas de exoplanetas semelhantes à Terra orbitando estrelas da sequência principal. Ao acoplar seu modelo a modelos fotoquímicos e espectrais, os pesquisadores também calcularam que o óxido nitroso poderia atingir níveis detectáveis dentro de uma variedade de condições atmosféricas. Isso poderia incluir o TRAPPISTA-1 sistema, onde até quatro planetas parecem orbitar dentro da zona habitável de sua estrela hospedeira anã vermelha fria.
Embora o óxido nitroso também possa ser produzido por fontes não biológicas, como raios, a equipe mostrou que as quantidades de gás produzidas seriam ordens de magnitude inferiores às produzidas por ecossistemas alienígenas. Com base em seus resultados, Schwieterman e seus colegas esperam que o JWST, juntamente com outros telescópios que procuram ativamente sinais de vida em atmosferas exoplanetárias, adicione o óxido nitroso à lista de bioassinaturas viáveis – potencialmente aproximando a descoberta de vida extraterrestre.
A pesquisa é descrita em The Astrophysical Journal.
