Gás hilariante, no espaço, pode significar vida

Cientistas da Universidade da Califórnia, Riverside, estão a sugerir que falta algo na lista típica de substâncias químicas que os astrobiólogos utilizam para procurar vida em planetas à volta de outras estrelas – o gás hilariante.

Os compostos químicos na atmosfera de um planeta que poderiam indicar vida, chamados bioassinaturas, incluem tipicamente gases encontrados em abundância na atmosfera da Terra de hoje.

“Tem-se pensado muito no oxigénio e no metano como bioassinaturas. Um grupo mais pequeno de investigadores tem considerado seriamente o óxido nitroso, mas pensamos que isso pode ser um erro”, disse Eddie Schwieterman, astrobiólogo do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias da UCR.

Esta conclusão, e o trabalho de modelagem da qual tem origem, estão detalhados num artigo publicado na revista The Astrophysical Journal.

Para chegar lá, Schwieterman liderou uma equipa de investigadores que determinou a quantidade de óxido nitroso que os seres vivos num planeta semelhante à Terra poderiam eventualmente produzir. Depois fizeram modelos simulando esse planeta em torno de diferentes tipos de estrelas e determinaram quantidades de N₂O que poderiam ser detetadas por um observatório como o Telescópio Espacial James Webb.

“Num sistema estelar como TRAPPIST-1, o melhor e mais próximo sistema onde observar as atmosferas dos planetas rochosos, podia-se potencialmente detetar óxido nitroso a níveis comparáveis ao do CO₂ ou do metano”, disse Schwieterman.

Há múltiplas formas de os seres vivos conseguirem produzir óxido nitroso, ou N₂O. Os microrganismos estão constantemente a transformar outros compostos de azoto em N₂O, um processo metabólico que pode produzir energia celular útil.

“A vida gera produtos residuais de azoto que são convertidos por alguns microrganismos em nitratos. Num aquário, estes nitratos acumulam-se, razão pela qual se tem de mudar a água”, disse Schwieterman.

“Contudo, sob condições ideais no oceano, certas bactérias podem converter esses nitratos em N₂O”, disse Schwieterman. “O gás vaza então para a atmosfera”.

Em determinadas circunstâncias, o N₂O podia ser detetado numa atmosfera e ainda não indicar vida. A equipa de Schwieterman teve isto em conta na sua modelagem. Uma pequena quantidade de óxido nitroso é criada por relâmpagos, por exemplo. Mas, juntamente com o N₂O, os relâmpagos também criam dióxido de azoto, o que ofereceria aos astrobiólogos uma pista de que o clima ou os processos geológicos criaram o gás.

Outros que consideraram o N₂O como um gás bioassinatura concluem frequentemente que seria difícil de detetar de tão longe. Schwieterman explicou que esta conclusão se baseia nas concentrações de N₂O na atmosfera da Terra de hoje. Uma vez que não há muito óxido nitroso neste planeta, que está repleto de vida, alguns pensam que também seria difícil de detetar noutros locais.

“Esta conclusão não explica os períodos da história da Terra em que as condições oceânicas teriam permitido uma libertação biológica muito maior de N₂O. As condições nesses períodos poderiam espelhar onde hoje se encontra um exoplaneta”, disse Schwieterman.

Schwieterman acrescentou que estrelas comuns como as anãs K e M produzem um espectro de luz que é menos eficaz a quebrar a molécula N₂O do que o nosso Sol. Estes dois efeitos combinados poderiam aumentar largamente a quantidade prevista deste gás bioassinatura num mundo habitado.

A equipa de investigação incluiu os astrobiólogos Daria Pidhorodetska, Andy Ridgwell e Timothy Lyons da UCR, bem como cientistas da Universidade de Purdue, do Instituto de Tecnologia da Geórgia, da Universidade Americana e do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA.

A equipa de investigação pensa que agora é o momento para os astrobiólogos considerarem gases alternativos de bioassinatura como o N₂O porque o telescópio James Webb poderá em breve transmitir informações sobre as atmosferas de planetas rochosos e semelhantes à Terra no sistema TRAPPIST-1.

“Queríamos apresentar esta ideia para mostrar que não está fora de questão a deteção deste gás bioassinatura, caso o procurássemos”, disse Schwieterman.

// UC Riversidade (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal)
// Artigo científico (arXiv.org)

Saiba mais:

Óxido nitroso (N₂O):
Wikipedia

Exoplanetas:
Wikipedia
Lista de planetas (Wikipedia)
Lista de exoplanetas potencialmente habitáveis (Wikipedia)
Lista de extremos (Wikipedia)
Open Exoplanet Catalogue
NASA
Enciclopédia dos Planetas Extrasolares

TRAPPIST-1:
Wikipedia
Open Exoplanet Catalogue
TRAPPIST-1b (Wikipedia)
TRAPPIST-1b (Exoplanet.eu) 
TRAPPIST-1c (Wikipedia) 
TRAPPIST-1c (Exoplanet.eu)
TRAPPIST-1d (Wikipedia)
TRAPPIST-1d (Exoplanet.eu)
TRAPPIST-1e (Wikipedia)
TRAPPIST-1e (Exoplanet.eu)
TRAPPIST-1f (Wikipedia)
TRAPPIST-1f (Exoplanet.eu)
TRAPPIST-1g (Wikipedia)
TRAPPIST-1g (Exoplanet.eu)
TRAPPIST-1h (Wikipedia)
TRAPPIST-1h (Exoplanet.eu)

Estrelas anãs K:
Wikipedia

Estrelas anãs M:
Wikipedia