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Encontrar vida em lua de Saturno é como procurar “agulha no palheiro”

Um dos lugares mais promissores para existência de vida alienígena é Titã, uma das luas de Saturno. Com lagos, rios e até mares de metano e etano líquidos na superfície, além de um oceano aquático subterrâneo, esse mundo gelado tem intrigado cientistas há décadas como um ambiente propício para a vida fora da Terra.

Um estudo publicado este mês no periódico científico The Planetary Science Journal reforça essa possibilidade – com uma ressalva. A vida pode sim existir em Titã, segundo os autores, mas em quantidades muito menores do que se imaginava. Isso mudaria as expectativas para futuras buscas por sinais biológicos nessa lua.

O destaque de Titã em relação a outras luas geladas está em sua riqueza de compostos orgânicos. Em um comunicado, o coautor do estudo Antonin Affholder, pesquisador da Universidade do Arizona, nos EUA, disse que essa abundância sempre sugeriu que não faltariam fontes de alimento para sustentar a vida. Mas a realidade, segundo ele, pode ser mais limitada.

Conceito artístico de um lago no pólo norte da lua Titã, de Saturno, ilustra bordas elevadas e características semelhantes a muralhas, tais quais vistas pela sonda Cassini, da NASA. Crédito: NASA / JPL-Caltech

Potencial da lua Titã para abrigar vida é relativo 

A sonda Huygens, da Agência Espacial Europeia (ESA), pousou em Titã em 2005 como parte da missão Cassini, da NASA. Ela atravessou a espessa atmosfera da lua e identificou reações químicas causadas pela luz solar, capazes de formar moléculas complexas – algumas com potencial para originar a vida.

Essas moléculas orgânicas, em teoria, cairiam na superfície e, com o tempo, penetrariam no subsolo até o oceano escondido. Lá, poderiam criar condições habitáveis. Mas esse “potencial” depende de vários fatores, como a quantidade real de compostos que conseguem atravessar a crosta gelada.

O estudo mostra que nem todas as moléculas presentes na superfície serviriam como alimento. E o intercâmbio entre o oceano e a superfície é limitado. Isso reduz drasticamente a possibilidade de uma biosfera ativa e abundante. A equipe sugere uma abordagem mais cautelosa para avaliar a habitabilidade de Titã.

Para entender melhor essa possibilidade, os cientistas usaram simulações baseadas em bioenergética. Essa técnica estima a energia necessária para que seres vivos produzam e quebrem moléculas. Eles apostaram em um processo simples e conhecido: a fermentação, que não depende de oxigênio.

Imagem composta mostra uma visão infravermelha de Titã, lua de Saturno, da espaçonave Cassini, da NASA, adquirida durante um sobrevoo a 10 mil km de distância, em 13 de novembro de 2015. A vista apresenta as regiões paralelas, escuras e cheias de dunas chamadas Fensal (ao norte) e Aztlan (ao sul). Crédito: NASA / JPL / Universidade do Arizona / Universidade de Idaho

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Vida em toda a lua de Saturno reunida seria menor que um cachorro

A fermentação é uma forma de metabolismo usada por microrganismos, como bactérias, para transformar açúcares em compostos mais simples. Por não precisar de oxigênio, esse processo seria ideal em um ambiente como Titã, onde o gás é praticamente inexistente.

Os pesquisadores se perguntaram: será que micróbios fermentadores poderiam viver ali? Usando como exemplo a glicina, o aminoácido mais simples e comum no Sistema Solar, as simulações mostraram que a vida poderia surgir, mas com uma população microscópica.

A quantidade de matéria orgânica que realmente chega ao oceano subterrâneo parece ser muito pequena. Na melhor das hipóteses, Titã poderia abrigar apenas alguns quilos de microrganismos – o equivalente ao peso de um cachorro pequeno – espalhados por todo o oceano.

Isso significaria, na prática, menos de uma célula por litro de água em todo o oceano. Apesar da riqueza química de Titã, boa parte desses compostos talvez nunca chegue onde a vida poderia surgir. Assim, a vida por lá seria escassa e extremamente difícil de detectar.

Se existir algum organismo vivo em Titã, ele seria quase invisível para nossos instrumentos atuais. Isso torna as missões futuras ainda mais desafiadoras – como tentar encontrar uma agulha no palheiro, concluem os autores do estudo.

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Lua de Saturno pode abrigar vida extraterrestre “do tamanho de um cachorro”

Cientistas não dão trégua na busca por vida extraterrestre. E quando se fala nos locais onde isso pode acontecer, a maior lua de Saturno, Titã, está no topo da lista das candidatas.

No entanto, um estudo publicado nesta semana no The Planetary Science Journal revelou algo importante sobre a possibilidade de vida por lá: se ela realmente existir, será em quantidades muito pequenas, de apenas alguns quilos.

Conceito artístico 3D da maior lua de Saturno, Titã (Crédito: Whitelion61 – Shutterstock)

Titã é candidata para abrigar vida extraterrestre

Titã é a maior lua de Saturno e tem um ambiente relativamente propício para abrigar vida extraterrestre. É frio (podendo chegar a – 179ºC), mas a atmosfera é rica em nitrogênio, hidrocarbonetos e aerossóis orgânicos que poderiam dar início a uma química orgânica. Além disso, a lua abriga lagos cheios de etano e metano, e há evidências de um oceano subterrâneo de quase 500 km de profundidade aquecido por atividade hidrotermal.

Um estudo internacional resolveu mergulhar de vez nessa possibilidade e usou modelos de computador para simular uma provável ecologia em Titã.

Mas nem tudo foi positivo. Eles descobriram que, se realmente houver vida por lá, ela será microbiana e muito exótica (em comparação com o que conhecemos na Terra).

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O que os pesquisadores descobriram sobre Titã

Os produtos orgânicos presentes na lua podem ser capazes de gerar vida extraterrestre, mas é provável que isso aconteça no oceano subterrâneo. Mesmo assim, os compostos da atmosfera precisam conseguir chegar até lá de alguma forma.

O estudo testou uma possibilidade envolvendo a fermentação da molécula orgânica glicina, que é um aminoácido simples e que não precisa de oxigênio para fermentar.

As simulações encontraram um problema:

  • A glicina é abundante na superfície de Titã, o que poderia ser bastante promissor para a vida por lá;
  • No entanto, muito pouco desse componente consegue chegar ao oceano enterrado;
  • A equipe indica que a glicina que já está por lá provavelmente chegou através de impactos de meteoros que criam lagos temporários. E a água dos lagos se infiltram no gelo.
Simulação do interior de Titã, com o oceano subterrâneo (Imagem: The Planetary Science Journal/Reprodução)

Vida extraterrestre pode existir – mas em pequena quantidade

O trabalho concluiu que não há comida suficiente para que os micróbios se alimentem no oceano subterrâneo de Titã. Se há vida extraterrestre por lá, ela está presente em uma quantidade muito pequena, de alguns quilos no máximo.

Segundo Antonin Affholder, do Departamento de Ecologia e Biologia Evolutiva da Universidade do Arizona e um dos líderes do estudo, a massa de vida seria equivalente a um cachorro pequeno.

Os pesquisadores ainda indicam que futuras missões na lua de Saturno terão dificuldade em rastrear vida microbiana por lá.

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Até o silêncio já será uma resposta: missão ousada vai procurar vida extraterrestre

Um artigo publicado nesta segunda-feira (7) no periódico científico The Astronomical Journal descreve uma proposta de missão espacial que pode transformar nossa compreensão sobre a vida no Universo – mesmo que não encontre sinais dela. 

Chamada LIFE, a missão usaria uma frota de telescópios para analisar planetas parecidos com a Terra em zonas habitáveis de outras estrelas.

Embora simples, a ideia é poderosa: detectar gases que possam indicar a presença de vida, como oxigênio e metano. Se LIFE encontrar uma única evidência confiável, isso mudaria completamente nossa percepção sobre quão comuns são os mundos habitados. Mas, mesmo sem descobertas diretas, a missão ainda pode nos dizer o quão rara a vida pode ser.

Representação artística de Kepler-186f, o primeiro planeta validado do tamanho da Terra a orbitar uma estrela distante na zona habitável, a cerca de 500 anos-luz do Sistema Solar, na constelação de Cygnus. Crédito: NASA / Ames / Instituto SETI / JPL-Caltech

Como funcionaria a missão LIFE

LIFE é a sigla para Large Interferometer for Exoplanets (Grande Interferômetro para Exoplanetas). Trata-se de um projeto liderado por cientistas do Instituto Federal de Tecnologia de Zurique (ETH Zurich), na Suíça. A proposta envolve quatro telescópios espaciais voando em formação, conectados a uma nave central que combina os dados recebidos.

Esses telescópios estariam separados por dezenas a centenas de metros e atuariam como um único instrumento, por meio da técnica de interferometria. Para enxergar os exoplanetas sem o ofuscamento de suas estrelas, a missão usaria “interferometria anulada”, cancelando a luz estelar e destacando apenas a luz emitida pelos planetas ao redor.

Apesar de não gerar imagens diretas, o conjunto LIFE observaria no infravermelho médio. Esse tipo de luz permite identificar as moléculas presentes nas atmosferas dos exoplanetas, revelando sua composição química. Entre os alvos estão planetas do tamanho da Terra que orbitam zonas onde a água líquida poderia existir.

A busca principal é por bioassinaturas: substâncias atmosféricas que indicam atividade biológica. Além de oxigênio e vapor d’água, LIFE procurará sinais de ozônio, metano, fosfina, óxido nitroso e outros gases. A presença combinada desses elementos pode apontar para algum tipo de vida.

Existe vida extraterrestre ou vivemos uma solidão cósmica?

Até o momento, a missão LIFE é apenas uma proposta. Nenhuma agência espacial aprovou sua construção. No entanto, os pesquisadores já estão avaliando qual seria o impacto de seus resultados, mesmo que não haja detecção de sinais de vida. A chave para isso está na estatística.

Para entender o potencial da missão, a equipe da ETH Zurich usou modelos matemáticos baseados em estatística bayesiana. Esse tipo de análise calcula a probabilidade de um evento com base em informações já conhecidas — os chamados “valores prévios”.

Imagine ouvir um estrondo e tentar descobrir se foi trovão ou fogos de artifício. Se for véspera de Ano Novo, a chance de serem fogos aumenta. Se há previsão de tempestade, o trovão se torna mais provável. A estatística bayesiana ajuda a pesar essas informações para estimar a resposta mais provável.

Os cinco satélites da missão LIFE conectados para formar um grande telescópio espacial. Crédito: ETH Zurique / iniciativa LIFE

Por outro lado, a estatística frequentista foca apenas na frequência dos eventos após muitas repetições. Por exemplo, ao lançar uma moeda várias vezes, a chance de cara ou coroa tende a 50%, independentemente dos lançamentos anteriores. É uma abordagem que não depende de suposições anteriores.

Não receber mensagem também é mensagem

Com base na estatística bayesiana, os cientistas calcularam quantos planetas o LIFE precisaria observar para obter resultados confiáveis. Eles concluíram que, se entre 40 e 80 mundos forem analisados sem encontrar bioassinaturas, já será possível afirmar com certa segurança que menos de 10% a 20% dos planetas semelhantes à Terra possuem vida.

Esse número está dentro da capacidade planejada para o LIFE. Ou seja, mesmo que a missão não encontre indícios diretos de vida, ela poderá limitar a quantidade de planetas potencialmente habitáveis em nossa galáxia – uma informação científica valiosa.

Conforme mais planetas forem observados e nenhuma bioassinatura for detectada, a estimativa de planetas habitados tenderá a cair. Assim, o projeto LIFE pode indicar se a vida é algo comum ou extremamente raro no cosmos.

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Há limitações, contudo. Pode ser que a missão deixe escapar bioassinaturas difíceis de detectar, ou que acabe incluindo planetas que, na prática, não são habitáveis. Esses erros podem afetar os resultados, já que detectar sinais fracos em ambientes distantes é um desafio técnico.

“Não basta observar muitos planetas. É preciso fazer as perguntas certas e avaliar com cuidado nossas certezas e incertezas”, explicou em um comunicado o astrônomo Daniel Angerhausen, da ETH Zurich. “Se confiarmos demais em nossa capacidade de identificar vida, mesmo grandes estudos podem nos levar a conclusões erradas”.

Para confirmar suas análises, os pesquisadores também aplicaram a abordagem frequentista. Surpreendentemente, os resultados foram semelhantes aos obtidos com o modelo bayesiano. Isso indica que diferentes métodos estatísticos podem chegar às mesmas conclusões, reforçando a robustez do estudo.

“Pequenas mudanças nos objetivos científicos exigem métodos diferentes para garantir respostas confiáveis”, destacou Emily Garvin, doutoranda da ETH Zurich. “Queríamos mostrar como abordagens distintas podem se complementar e traçar um caminho para futuros estudos”.

Caso a missão LIFE seja aprovada e lançada, há a expectativa de que ela encontre ao menos um planeta com sinais de vida. Mas, mesmo sem esse achado, os dados obtidos podem representar um avanço significativo na busca por entender nosso lugar no Universo.

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Cavernas fluorescentes guardam segredos sobre vida extraterrestre

Um estudo inovador, apresentado na reunião de primavera da Sociedade Química Americana (ACS), revelou que cavernas fluorescentes na Terra podem conter pistas valiosas sobre a possibilidade de vida alienígena em outros planetas e luas do nosso sistema solar.

A pesquisa, liderada pelo astrobiólogo Joshua Sebree, da Universidade do Norte de Iowa, explora a Caverna do Vento, em Dakota do Sul, um local com características químicas surpreendentemente semelhantes à lua Europa, de Júpiter — e considerada a sexta caverna mais longa do mundo.

Mistério e conexão com Júpiter

O estudo se concentrou na análise de minerais fluorescentes encontrados nas profundezas da Caverna do Vento. Ao expor as rochas à luz ultravioleta, os pesquisadores observaram que elas emitiam um brilho intenso em tons de rosa, azul e verde.

Segundo Sebree, essas cores vibrantes são causadas por impurezas presas nas rochas ao longo de milhões de anos, atuando como “fósseis químicos” que revelam a presença de compostos orgânicos e inorgânicos.

A pesquisa ganha relevância ao estabelecer paralelos entre as condições químicas da Caverna do Vento e a lua Europa, de Júpiter. Europa é um dos principais alvos na busca por vida extraterrestre, pois há indícios de que abriga um oceano subterrâneo, um ambiente potencialmente habitável.

A descoberta de água rica em minerais nas cavernas terrestres, semelhante à que se acredita existir em Europa, abre novas possibilidades para a compreensão de como a vida pode surgir e persistir em ambientes extremos.

Parte da Caverna do Vento de Dakota do Sul vista sob luz branca normal (à esquerda) se transforma em quando colocada sob luz UV. (Créditos da imagem: Reprodução/Joshua Sebree)

Para analisar os minerais sem remover amostras das rochas, a equipe de Sebree utilizou um espectrômetro portátil, que coleta dados da composição química diretamente na caverna. A exploração das cavernas, no entanto, não é tarefa fácil. Os pesquisadores enfrentaram condições extremas, como temperaturas congelantes e passagens estreitas, para realizar a coleta de dados.

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Implicações para a astrobiologia

  • O estudo das cavernas fluorescentes na Terra tem o potencial de revolucionar a astrobiologia, fornecendo informações cruciais sobre a habitabilidade de outros mundos.
  • Além disso, os dados coletados na Caverna do Vento podem auxiliar no desenvolvimento de tecnologias para futuras missões espaciais, como espectrômetros automatizados para análise de amostras em outros planetas.
  • Paralelamente, estudantes de graduação dedicam-se à criação de um banco de dados de “impressões digitais” de fluorescência mineral.
  • Essa iniciativa pode revolucionar o mapeamento de cavernas e a compreensão de sua história e formação.
  • As “assinaturas químicas” reveladas pela fluorescência mineral podem fornecer um panorama detalhado dos processos geológicos que moldaram as cavernas ao longo de milênios.

Com informações do Interesting Engineering.

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Essa pode ser a chave para detectar vida em outros planetas

Um artigo publicado esta semana no periódico científico Astrophysical Journal Letters apresenta uma nova estratégia para detectar vida em outros planetas. Cientistas da Universidade da Califórnia em Riverside (UCR), EUA, destacam a importância de gases pouco explorados na busca por bioassinaturas, ampliando a pesquisa para mundos muito diferentes da Terra.

A proposta foca nos haletos de metila, gases formados por um átomo de carbono ligado a três átomos de hidrogênio e a um halogênio, como cloro ou bromo. Na Terra, essas substâncias são produzidas por algas, bactérias, fungos e algumas plantas. Se forem encontrados em outros planetas, podem indicar a presença de formas de vida microscópicas.

Em poucas palavras:

  • Cientistas propõem detectar vida com haletos de metila, gases produzidos por microrganismos;
  • Esses gases são mais fáceis de identificar que o oxigênio em exoplanetas;
  • Planetas Hycean, com atmosferas ricas em hidrogênio, tornam mais clara a detecção;
  • O Telescópio James Webb pode encontrar esses gases em poucas horas de observação;
  • Isso pode mudar nossa visão sobre a vida no Universo.

O grande desafio é que exoplanetas parecidos com a Terra são pequenos e difíceis de observar com o Telescópio Espacial James Webb (JWST), da NASA. Para contornar essa limitação, os cientistas propõem analisar mundos maiores, chamados de planetas Hycean. Eles têm oceanos profundos, atmosferas ricas em hidrogênio e orbitam estrelas anãs vermelhas.

Representação artística de um planeta Hycean, onde os gases de iodetos de metila seriam detectáveis na atmosfera. Crédito: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted / STScI

Embora não sejam habitáveis para humanos, esses planetas podem abrigar micróbios adaptados a condições extremas. Em um comunicado, Eddie Schwieterman, astrobiólogo da UCR e coautor do estudo, disse que os mundos Hycean oferecem sinais atmosféricos mais claros do que os rochosos, facilitando a detecção de possíveis bioassinaturas.

James Webb leva 13 horas para identificar esses gases em exoplanetas

A pesquisadora Michaela Leung, autora principal do estudo, explica que o oxigênio, uma bioassinatura tradicional, ainda é muito difícil de identificar em exoplanetas. Os haletos de metila, por outro lado, têm características de absorção de luz infravermelha mais fortes, tornando sua detecção viável com a tecnologia atual.

Além disso, o JWST pode detectar esses gases em apenas 13 horas de observação, um tempo comparável ou até menor do que o necessário para encontrar metano ou oxigênio. Isso torna a busca mais eficiente e reduz os custos das missões astronômicas.

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Na Terra, os haletos de metila estão presentes em baixas concentrações. No entanto, em um planeta Hycean, sua composição atmosférica distinta pode permitir o acúmulo desses gases em níveis detectáveis a anos-luz de distância. Se confirmados, poderiam indicar processos biológicos semelhantes aos das bactérias anaeróbicas terrestres.

O estudo se baseia em pesquisas anteriores sobre gases de bioassinatura, como o sulfeto de dimetila, outro possível indicador de vida. No entanto, os haletos de metila se destacam pelo seu alto potencial de detecção e pela possibilidade de estarem mais concentrados em atmosferas ricas em hidrogênio.

Embora o JWST seja a ferramenta mais avançada disponível atualmente, novos telescópios (como o LIFE, uma missão europeia proposta para a década de 2040) poderão facilitar ainda mais essas buscas. 

Se esses gases forem encontrados em vários planetas, isso pode indicar que a vida microbiana é comum no Universo, mudando nossa compreensão sobre sua distribuição e origem. Segundo Leung, a confirmação de bioassinaturas em múltiplos mundos poderia revolucionar nossa visão sobre a existência de vida além da Terra.

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