Em uma potencial descoberta histórica, cientistas usando o Telescópio Espacial James Webb obtiveram o que chamam de sinais mais fortes até agora de possível vida além do nosso Sistema Solar, detectando na atmosfera de um planeta alienígena as impressões químicas de gases que na Terra são produzidos apenas por processos biológicos.
Os dois gases —dimetil sulfeto, ou DMS, e dimetil dissulfeto, ou DMDS— envolvidos nas observações do Webb do planeta denominado K2-18b são gerados na Terra por organismos vivos, principalmente vida microbiana como fitoplâncton marinho —algas.
Isso sugere que o planeta pode estar repleto de vida microbiana, disseram os pesquisadores. Eles enfatizaram, no entanto, que não estão anunciando a descoberta de organismos vivos reais, mas sim uma possível bioassinatura —um indicador de um processo biológico— e que os resultados devem ser vistos com cautela, sendo necessárias mais observações.
Mesmo assim, eles expressaram entusiasmo. Estes são os primeiros indícios de um mundo alienígena que possivelmente é habitado, disse o astrofísico Nikku Madhusudhan do Instituto de Astronomia da Universidade de Cambridge, autor principal do estudo publicado no Astrophysical Journal Letters.
“Este é um momento transformador na busca por vida além do Sistema Solar, onde demonstramos que é possível detectar bioassinaturas em planetas potencialmente habitáveis com as instalações atuais. Entramos na era da astrobiologia observacional”, disse Madhusudhan.
Madhusudhan observou que existem vários esforços em andamento buscando sinais de vida em nosso Sistema Solar, incluindo várias alegações de ambientes que podem ser propícios à vida em lugares como Marte, Vênus e várias luas geladas.
K2-18b tem 8,6 vezes a massa da Terra e um diâmetro cerca de 2,6 vezes maior que o nosso planeta.
Ele orbita na “zona habitável” —uma distância onde a água líquida, um ingrediente-chave para a vida, pode existir na superfície planetária— ao redor de uma estrela anã vermelha menor e menos luminosa que nosso Sol, localizada a cerca de 124 anos-luz da Terra na constelação de Leão.
Um ano-luz é a distância que a luz percorre em um ano, 5,9 trilhões de milhas (9,5 trilhões de km). Um outro planeta também foi identificado orbitando esta estrela.
Um ‘mundo hiceano’
Cerca de 5.800 planetas além do nosso Sistema Solar, chamados exoplanetas, foram descobertos desde a década de 1990. Cientistas levantaram a hipótese da existência de exoplanetas chamados mundos hiceanos —cobertos por um oceano de água líquida habitável por microrganismos e com uma atmosfera rica em hidrogênio.
Observações anteriores do Webb, que foi lançado em 2021 e se tornou operacional em 2022, identificaram metano e dióxido de carbono na atmosfera de K2-18b, a primeira vez que moléculas à base de carbono foram descobertas na atmosfera de um exoplaneta na zona habitável de uma estrela.
“O único cenário que atualmente explica todos os dados obtidos até agora pelo JWST [Telescópio Espacial James Webb], incluindo as observações passadas e presentes, é aquele em que K2-18b é um mundo hiceano repleto de vida”, disse Madhusudhan. “No entanto, precisamos ser abertos e continuar explorando outros cenários.”
Madhusudhan disse que com mundos hiceanos, se existirem, “estamos falando de vida microbiana, possivelmente como o que vemos nos oceanos da Terra”. Seus oceanos são hipoteticamente mais quentes que os da Terra. Questionado sobre possíveis organismos multicelulares ou mesmo vida inteligente, Madhusudhan disse: “Não seremos capazes de responder a esta questão neste estágio. A suposição básica é de vida microbiana simples.”
DMS e DMDS, ambos da mesma família química, foram previstos como importantes biossignaturas de exoplanetas. Webb descobriu que um ou outro, ou possivelmente ambos, estavam presentes na atmosfera do planeta com um nível de confiança de 99,7%, o que significa que ainda há uma chance de 0,3% de a observação ser uma anomalia estatística.
Os gases foram detectados em concentrações atmosféricas de mais de dez partes por milhão em volume.
“Como referência, isso é milhares de vezes maior que suas concentrações na atmosfera da Terra, e não pode ser explicado sem atividade biológica com base no conhecimento existente”, disse Madhusudhan.
Cientistas não envolvidos no estudo aconselharam circunspecção.
“Os ricos dados de K2-18b o tornam um mundo tentador”, disse Christopher Glein, cientista principal da Divisão de Ciências Espaciais do Southwest Research Institute no Texas. “Estes últimos dados são uma contribuição valiosa para nossa compreensão. No entanto, devemos ser muito cuidadosos para testar os dados o mais minuciosamente possível. Estou ansioso para ver trabalhos adicionais e independentes sobre a análise de dados começando já na próxima semana.”
MÉTODO DE TRÂNSITO
K2-18b faz parte da classe de planetas “sub-Netuno”, com um diâmetro maior que o da Terra, mas menor que o de Netuno, o menor planeta gasoso do nosso Sistema Solar.
Para determinar a composição química da atmosfera de um exoplaneta, os astrônomos analisam a luz de sua estrela hospedeira enquanto o planeta passa na frente dela a partir da perspectiva da Terra, chamado método de trânsito. À medida que o planeta transita, Webb pode detectar uma diminuição no brilho estelar, e uma pequena fração da luz estelar passa pela atmosfera planetária antes de ser detectada pelo telescópio. Isso permite aos cientistas determinar os gases constituintes da atmosfera do planeta.
Observações anteriores do Webb deste planeta forneceram uma pista tentativa de DMS. Suas novas observações usaram um instrumento diferente e uma faixa de comprimento de onda de luz diferente.
O “Santo Graal” da ciência de exoplanetas, disse Madhusudhan, é encontrar evidências de vida em um planeta semelhante à Terra além do nosso Sistema Solar. Madhusudhan disse que nossa espécie por milhares de anos tem se perguntado “estamos sozinhos” no Universo, e agora pode estar a apenas alguns anos de detectar possível vida alienígena em um mundo hiceano.
Mas Madhusudhan ainda pediu cautela.
“Primeiro, precisamos repetir as observações duas a três vezes para garantir que o sinal que estamos vendo seja robusto e para aumentar a significância da detecção” para o nível em que as chances de uma anomalia estatística estejam abaixo de aproximadamente uma em um milhão, disse Madhusudhan.
“Segundo, precisamos de mais estudos teóricos e experimentais para ter certeza se existe ou não outro mecanismo abiótico [um que não envolva processos biológicos] para produzir DMS ou DMDS em uma atmosfera planetária como a de K2-18b. Mesmo que estudos anteriores os tenham sugerido como biossignaturas robustas mesmo para K2-18b, precisamos permanecer abertos e buscar outras possibilidades”, disse Madhusudhan.
Portanto, os resultados representam “um grande se” sobre se as observações são devidas à vida, e não é “do interesse de ninguém afirmar prematuramente que detectamos vida”, disse Madhusudhan.