Oxigênio e gás carbônico: O que os dois gases nos dizem sobre vida alienígena?

Redação do Site Inovação Tecnológica - 05/01/2024

Para encontrar água em exoplanetas, o melhor caminho parece ser encontrar pouco oxigênio.
[Imagem: Amaury H. M. J. Triaud et al. - 10.1038/s41550-023-02157-9]

O₂, CO₂ e vida alienígena

Os animais na Terra, o que inclui os humanos, respiram oxigênio (O₂), e não poderiam viver sem ele. As plantas, por sua vez, que sustentam todos os animais, incluindo a produção do oxigênio para que os animais sobrevivam, respiram dióxido de carbono (CO₂), e igualmente não poderiam viver sem ele.

Por isso, esses dois gases têm sido as estrelas de virtualmente todas as pesquisas em busca de vida extraterrestre, desde os primeiros sinais de vida bacteriana fotossintética até tecnoassinaturas de civilizações alienígenas altamente avançadas.

Contudo, duas equipes de cientistas, trabalhando separadamente, chegaram agora a conclusões que repensam o papel de ambos os gases em nossas buscas por vida alienígena e pelo nível de avanço tecnológico dessa vida.

Falta de oxigênio como indicador de água líquida

Amaury Triaud e colegas de várias instituições afirmam que a melhor chance de encontrarmos água líquida - e até mesmo vida - em outros planetas, é procurar pela ausência, em vez da presença, de CO₂.

Segundo os estudos da equipe, se um planeta terrestre tiver substancialmente menos dióxido de carbono na sua atmosfera em comparação com outros planetas do mesmo sistema, isso é um sinal de água líquida - e possivelmente de vida - na superfície desse planeta.

Aqui no Sistema Solar, os astrônomos podem detectar a presença de oceanos líquidos observando flashes da luz solar que reflete em superfícies líquidas. Estes brilhos, ou reflexões especulares, foram observados, por exemplo, na maior lua de Saturno, Titã, o que ajudou a confirmar os grandes lagos da lua. A detecção de um brilho semelhante em planetas distantes, no entanto, está fora do alcance das tecnologias atuais.

Mas Triaud e seus colegas perceberam que há outra característica habitável aqui por perto que poderia ser detectável em mundos distantes: Vênus, Terra e Marte compartilham semelhanças, com todos os três sendo rochosos e dentro de uma região relativamente temperada em relação ao Sol. Só que a Terra é o único planeta do trio que atualmente abriga água líquida.

Foi aí que a equipe notou outra distinção óbvia: A Terra tem significativamente menos dióxido de carbono na sua atmosfera do que seus dois outros vizinhos.

"Assumimos que estes planetas foram criados de forma semelhante, e se vemos um planeta com muito menos carbono agora, ele deve ter ido para algum lugar," detalhou Triaud. "O único processo que poderia remover tanto carbono da atmosfera é um forte ciclo hídrico envolvendo oceanos de água líquida."

Os pesquisadores concluíram que, se um esgotamento semelhante de dióxido de carbono for detectado em um planeta distante - em relação aos seus vizinhos - este seria um sinal fiável de oceanos líquidos e de vida na sua superfície.

"Depois de rever extensivamente a literatura [científica] de muitas áreas, desde a biologia à química, e até mesmo ao sequestro de carbono no contexto das alterações climáticas, acreditamos que, de fato, se detectarmos o esgotamento do carbono, há uma boa probabilidade de ser um forte sinal de água líquida e/ou vida," disse o professor Julien de Wit.

Os cientistas identificaram um "gargalo de oxigênio", para explicar como uma civilização pode chegar a um nível tecnológico avançado.
[Imagem: Balbi/Frank - 10.1038/s41550-023-02112-8]

Oxigênio como indicador de tecnologia

Amedeo Balbi (Universidade de Rochester) e Adam Frank (Universidade de Roma), por sua vez, descobriram uma conexão entre o nível de oxigênio atmosférico de um planeta e as chances de que esse planeta tenha uma civilização tecnologicamente avançada.

"Estamos prontos para encontrar assinaturas de vida em mundos alienígenas," disse Frank. "Mas como é que as condições em um planeta nos dizem sobre as possibilidades de vida inteligente e produtora de tecnologia?" Seu colega Balbi completa: "No nosso artigo, exploramos se alguma composição atmosférica seria compatível com a presença de tecnologia avançada. Nós descobrimos que os requisitos atmosféricos podem ser bastante rigorosos."

Os dois pesquisadores postulam que, além de sua necessidade para a respiração e o metabolismo dos organismos multicelulares, o oxigênio é crucial para o desenvolvimento do fogo - e o fogo é uma marca registrada de uma civilização tecnológica. Eles se aprofundaram no conceito de tecnosferas, domínios expansivos de tecnologia avançada que emitem sinais reveladores - as chamadas tecnoassinaturas - de inteligência extraterrestre.

Na Terra, o desenvolvimento da tecnologia exigiu acesso fácil à combustão ao ar livre - o processo que está no cerne do fogo, no qual algo é queimado pela combinação de um combustível e um oxidante, geralmente oxigênio. Quer se trate de cozinhar, forjar metais, fabricar materiais para casas ou aproveitar energia através da queima de combustíveis, a combustão tem sido a força motriz por trás das sociedades industriais terrestres.

Relembrando essa história da Terra, os pesquisadores descobriram que o uso controlado do fogo e os subsequentes avanços metalúrgicos só foram possíveis quando os níveis de oxigênio na atmosfera atingiram ou excederam 18%, uma marca que a dupla chama de "gargalo do oxigênio". Isto significa que apenas planetas com concentrações significativas de oxigênio serão capazes de desenvolver tecnosferas avançadas e, portanto, deixar tecnosassinaturas detectáveis.

"A presença de altos níveis de oxigênio na atmosfera é como um gargalo que você precisa superar para ter uma espécie tecnológica," disse Frank. "Você pode fazer todo o resto funcionar, mas se não tiver oxigênio na atmosfera, não terá uma espécie tecnológica."

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