É provável a existência e eventual visita de vida extraterrestre inteligente antropomórfica?

                Texto também publicado no blog da Liga Humanista Secular do Brasil - Bule Voador

Um cenário de extraterrestres (não humanoides) em um ritual de droga recreativa. Fonte: http://www.alexries.com/Galpages/c-smoking.htm

Nos últimos anos, o número de exoplanetas (planetas fora do sistema solar) descobertos têm aumentado progressivamente. Independente disso, o imaginário sobre a possibilidade de vida extraterrestre data de um tempo mais antigo do que a primeira descoberta de um exoplaneta no início da década de 90. Embora muitas alegações extraordinárias e implausíveis envolvam o tema, alguma coisa parece certa: até o momento não existe nenhum relato confiável que demonstre algum contato extraterrestre. Assim, uma interessante pergunta pode ser colocada: É provável a existência e eventual visita de vida extraterrestre inteligente antropomórfica?

É verdade que a pergunta pode induzir um mal entendido. Assim, resolvemos isso com a seguinte afirmação: Para que uma visita de seres extraterrestres antropomórficos ocorra, é uma condição necessária a existência dos mesmos. Dessa forma, no primeiro momento, tentarei mostrar razões em defesa da improbabilidade da existência, e, em seguida, faremos o seguinte exercício: mesmo considerando que existam, é provável a visita?

Pensemos um pouco na nossa história: A primeira explosão de vida animal na Terra ocorreu há aproximadamente 540 milhões de anos atrás — a chamada explosão cambriana. Desde então, pelo menos duas grandes extinções em massa aconteceram por aqui: A extinção do Permiano-Triássico (251 milhões de anos atrás), considerada a mais severa, levando a extinção de mais de 90% das espécies marinhas e 70% das espécies sobre continentes; e a mais conhecida (embora não a mais severa) extinção de Cretáceo-Terciário (há 65 milhões de anos atrás), que vitimou, entres outros, os dinossauros.

Foi somente após esses dois eventos que ocorreu a explosão de diversidade dos mamíferos placentários. Em outras palavras, não parece ser absurdo alegar que a o aparecimento da espécie humana se deu, muito provavelmente, devido (mas não apenas) a extinção de outras espécies na qual a coexistência tornaria difícil a nossa existência (dinossauros carnívoros gigantescos, por exemplo). Disso não se segue que não existiam mamíferos antes da existência dos dinossauros, o Castorocauda é um exemplo. Por outro lado, considerando os seres antropomórficos, e todo o tempo desde a formação do planeta, sua trajetória evolutiva foi bem mais lenta. De fato, lembremos do célebre calendário cósmico saganiano ao nos recordar que o aparecimento dos primeiros humanos só teria ocorrido em algo em torno de 22:30 de 31 de Dezembro (nesse calendário, o 1° de Janeiro marca o Big Bang). Somos muito recente no cosmos, também diria Sagan.

O estado atual da biologia aponta: O planeta Terra possui 8,7 milhões de espécies, número do qual nós representamos apenas uma unidade nessa miríade de vida; a estimativa atual do número de bactérias chega a 5 milhões de trilhões de trilhões (5 seguidos de 30 zeros). Além disso, registros fósseis apontam para a existência de bactérias há pelo menos 3,6 bilhões de anos, sendo que a célula eucariótica só deve ter surgido há cerca de 1,8 bilhões de anos (a Terra tem idade de 4,5 bilhões de anos). Dizer que o planeta é das bactérias não é uma metáfora tão exagerada.

Como comentado por PZ Myers, diferentes soluções evolutivas podem ser encontradas para problemas adaptativos; ou seja, não parece razoável esperar que adaptações complexas e especializadas encontre caminhos evolutivos universais. Os biólogos estão dispostos a admitir que complexidade não é uma marcha unidirecional ao que é mais complexo ou ao que é mais parecido ao ser humano. Em outras palavras, imaginar o bipedalismo como aparência provável de seres extraterrestres inteligentes parece um pouco da falta de bom senso frente a originalidade e diversidade de exemplares dos organismos vivos.

Essas foram algumas razões para objetar a tese da existência de organismos antropomórficos no Universo. Que basicamente possuem o mesmo esqueleto argumentativo: a improbabilidade desse tipo de morfologia tendo em vista o modelo (número e formato) dos organismos na Terra. É verdade que essa argumentação falha ao se basear nos organismos somente do planeta Terra. Mas é uma limitação, por enquanto, justa, uma vez que não conhecemos outros locais com vida. De qualquer forma, se recebermos alguma visita de civilização extraterrestre, parece provável que não o reconheceremos como seres cinzentos baixinhos, bípedes e com olhos escuros.

Outras objeções (algumas das quais englobam a questão da visita considerando que seres antropomórficos existam) são possíveis: i) a não existência de evidências de seres antropomórficos não-terráqueos (apesar do delírio coletivo de alguns que sugerem a existência de abduções); ii) a história evolutiva sugere a possibilidade de uma infinidade de morfologias distintas; iii) a necessidade de pressupor alguma convergência cósmica de seres antropomórficos não-terráqueos, algo bastante problemático tendo em vista a possibilidade de caminhos evolutivos distintos em condições atmosféricas diferentes, iv) mesmo que seres antropomórficos existam em outros lugares no cosmos, não se segue disso que eles sejam capazes de desenvolver tecnologia suficiente capaz de realizar viagens interestelares e v) mesmo que seres antropomórficos inteligentes (do ponto de vista tecnológico) existam em outros lugares no cosmos, é necessário que o tempo de existência deles seja suficiente de não extingui-los (por alguma extinção em massa natural ou artificial) antes que desenvolvam tecnologia capaz de viagens cósmicas. Por fim, outra objeção curiosa é a que segue: vi) mesmo que as condições de v) sejam satisfeitas, esses seres devem saber da existência do planeta Terra – uma dificuldade real tendo em vista a imensidão do universo. Naturalmente, sobretudo iv), iv) e vi) pressupõem que esses seres detêm vontade de investigar novos planetas – ou seja, que esse desejo não seja algo intrínseco ao processo cognitivo humano somente (de fato, o desejo de conhecer e explorar novos mundos nem é compartilhado por todos os humanos – alguns são totalmente desinteressados por esses assuntos).

Sobre i), mais uma observação: A tese que defende a existência de vida extraterrestre antropomórfica suficientemente avançada – do ponto de vista tecnológico -, ao ponto de ser capaz de realizar viagens interestelares, tem falhado em mostrar qualquer evidência razoavelmente aceitável em favor suas proposições. Em outras palavras, o paradoxo de Fermi ainda não foi resolvido. Aliás, a tese do Grande Filtro defende que há alguma(s) etapa(s) durante o processo de evolução dos organismos que torne a vida inteligente improvável ou, no caso de existir, tendenciosa a auto-destruição.

Uma vez que esse assunto muitas vezes causam mais paixão do que razão, de antemão prevejo acusações. Não estou alegando que: i) a origem da vida (seja o lá o que venha a ser “vida”) é um fenômeno raro no universo; ii) vida extraterrestre não existe; iii) vida extraterrestre inteligente é muito improvável e iv) a emergência de vida complexa multicelular é uma combinação improvável de eventos e circunstâncias astrofísicas e geológicas (o que me afasta um pouco da adesão da Hipótese da Terra Rara).

Considerando o estado atual sobre astrobiologia, não parece exagero a seguinte afirmação: vida extraterrestre, não necessariamente antropomórfica, detentora de curiosidade e tecnologia suficiente para perscrutar novos planetas, se existem, são em número tão baixos que nenhum contato físico parece provável em alguma escala temporal menor do que o tempo que nos resta antes da morte de nossa estrela. É uma visão pessimista, reconheço. Espero que essa tese esteja errada.

Sonda Curiosity - recentes resultados publicados na Science

[Texto publicado no Universo Racionalista]

  
Entrando no clima

(Pouso da Curiosity em Marte)

                O laboratório científico de Marte (MSL - Mars Science Laboratory), acoplado na sonda Curiosity, foi lançado no final de 2011. A empreitada faz parte de um grande projeto vinculado ao programa de astrobiologia da NASA. O rover encontrou o solo do planeta vermelho em Agosto de 2012, em uma extraordinária missão executada com total sucesso durante o pouso. A sonda contém um fantástico e intrincado conjunto de equipamentos capazes de realizar estudos do solo e atmosfera do planeta, entre eles o espectrômetro de laser ajustável (ELA) e o espectrômetro de massas quadrupolar (EMQ). Embora seus nomes são um pouco  estranhos aos que não lidam com caracterização química, o objetivo, pelo menos nessa missão em Marte é simples: caracterizar a composição atmosférica atual de Marte. Nesse sentido, dois artigos complementares (Webster e colaboradores; Mahaffy e colaboradores) foram publicados recentemente na prestigiosa revista Science.

            A análise baseou-se na coleta de vários pontos experimentais durante 105 sóis marcianos (1 sol é equivalente a um dia de Marte) na cratera Gale. Segundo os dados recentes, a composição volumétrica de gases em marte é predominantemente de dióxido de carbono (CO₂), atingindo 96%. O restante é basicamente argônio (1,93%) e nitrogênio (1,89 %); o oxigênio está presente em menos de 0,15% da composição atmosférica.

Revisitando o passado

       

(Curiosity)

     A determinação dos gases constituintes em Marte não é inédita. Há mais de três décadas, a sonda Viking já tinha realizado a detecção de CO2, N2, Ar, CO e O2. A Mars Express, um orbitador espacial (portanto sem pousar na superfície), também havia mensurado a atmosfera do planeta entre os anos 03 e 05. Mais recentemente, o satélite espacial Herschel, há pouco desativado, também estudou a atmosfera marciana. Análises de gases também foram investigadas pela Mars Odyssey e a Phoenix. Qual a novidade, então, das análises resultantes da Curiosity? Basicamente, muitas medidas de composição anteriores analisavam apenas um único ou a um pequeno número de gases. Com a utilização do MSL, entretanto, é capaz de realizar medições múltiplas e com elevada precisão.

           

(Herschel)

Como valor epistêmico, os resultados da Curiosity confirmam o que os demais estudos têm mostrado, ou seja, a abundância dos quarto gases principais, sendo que o CO2 é majoritário. Os recentes resultados da Curiosity são consistentes com os dados do satélite  Herschel; o que é um fato notável pois enquanto uma análise foi realizada no solo marciano (Curiosity), a outra foi mensurada bem distante da superfície (Herschel). Talvez a diferença mais significativa entre as duas abordagens está relacionado com a determinação de misturas de CO. Isso ocorre porque pode ocorrer efeitos sazonais, bem como efeitos de superfície que podem afetar as análises no detector no MSL (o CO possivelmente pode adsorver na superfície do detector durante as noites frias, período no qual foram realizados os testes). Em conjunto, as evidências têm apontado que, ao contrário do CO, aparentemente não há variação sazonal do oxigênio na atmosfera marciana.

Perdendo atmosfera

          

(Cavidade gerada após o serviço de um dos braços robóticos da Curiosity)

  Vários outros resultados interessantes foram publicados, mas, em tentativa de priorizar, vale destacar a relevante informação trazida pela razão isotópica^(*) entre os átomos de argônio. O valor da razão ⁴⁰Ar/³⁶Ar encontrado pela Curiosity foi de 1900±300. Esse valor é conflitante com aquele encontrado pela Viking há três décadas atrás, de 3000±400.Embora destoantes, o valor dessa razão consideravelmente mais elevada do que a razão encontrada aqui na Terra, de 296. O aumento do isótopo ⁴⁰Ar em Marte tem sido interpretada como uma evidência de uma significativa perda da atmosfera marciana no seu passado primordial. Trabalhos independentes têm mostrado que o enriquecimento do ⁴⁰Ar sobre o ³⁶Ar é consistente com a hipótese da perda de atmosfera em Marte.

            A hipótese da perda de atmosfera também tem sido confirmada através da observação que uma quantidade significativa de carbono tem sido ejetada da atmosfera ao longo do tempo, resultando em uma perda preferencial do isótopo de carbono mais leve (¹³C).

Sonhos molhados

            A razão isotópica entre dois isótopos do hidrogênio, nesse caso o prótio e o deutério (P/D), permite aos cientistas inferirem sobre a origem e história planetária. A razão disso está baseada na diferença de estados energéticos do estado fundamental da água deuterada e da água construída apenas de prótio. Estudos realizados através de análises dos meteoritos marcianos ALH84001 (datado de aproximadamente 4 bilhões de anos - existe um debate polêmico deveras interessante que é obrigatório para @s astro-simpatizantes conhecerem: aqui, aqui e aqui) e o Shergotty (datado de um período aproximadamente 25 vezes mais tarde que o ALH84001, ou seja, de uma época mais recente) mostraram valores de P/D equivalente a 3000 para o primeiro e 4600 para o segundo. Esse resultado tem sido interpretado como uma evidência de dois estágios de perda de água para o espaço ao longo do tempo no planeta vermelho. Antes do pouso da Curiosity, não haviam sido realizados experimentos in situ no sentido de calcular as espécies isotópicas presentes na água. Nesse sentido, um dos grandes méritos da sonda curiosity é sua capacidade de inferir os isótopos de oxigênio no CO₂ e H₂O, e, dessa forma, fornecer pistas das complexas interações entre os reservatórios de O na hidrosfera, litosfera e atmosfera de Marte.

            Os resultados recentes obtidos pela Curiosity, sobretudo a partir dos valores da relação entre os isótopos de hidrogênio e a presença do ¹⁸O, confirmam a hipótese de que reservatórios de CO2 e H2O foram amplamente distribuídos aproximadamente 4 bilhões de anos atrás, mas a perda de atmosfera ainda pode estar acontecendo. Ainda segundo os autores:

"Nós observamos grandes enriquecimentos do isótopo pesado de Oxigênio (¹⁸O) no vapor de água atmosférica e no CO₂. Os valores de ¹⁸O observados no vapor de água são muito maiores do que aqueles observados em carbonatos e sulfatos dos meteoritos marcianos, o que sugere que o oxigênio presente no vapor de água não está em equilíbrio com a crosta, a qual poderia ter sido enriquecida em isótopos pesados através da perda da atmosférica. Outra possibilidade é de que estes isótopos pesados de ¹⁸O (aferidos no CO₂) têm sido transferidos para o vapor de água através de reações fotoquímicas na atmosfera. No entanto, os valores de ¹⁸O no CO₂ na atmosfera Terrestre são igualmente levados devido  a baixa temperatura de equilíbrio entre o CO₂, e este processo pode também estar acontecendo em Marte."

Outra possibilidade que poderia impactar nos valores da composição isotópica são as eventuais emissões de gases vulcânicos e o intemperismo ao longo do passado de Marte. Entretanto, as estimativas realizadas não são consensuais, embora esses dois fenômenos possam ter afetado significativamente a evolução química de Marte.

Depois da chuva

(MAVEN)

Em síntese, as evidências sugerem que Marte possuía uma atmosfera mais espessa que atualmente. Décadas de pesquisa apontam para uma provável existência de água na superfície do planeta no seu passado remoto. O enriquecimento de isótopos pesados é consistente com a hipótese da perda de atmosfera, e provavelmente o esgotamento dos recursos aquáticos de sua superfície. A missão da Curiosity não compreende o cálculo da taxa de escape de gases da atmosfera. Essa tarefa está planejada para a próxima missão a Marte, a chamada MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission), programada para Novembro de 2013. Como o nome sugere, a missão está sendo planejada para estudar o ritmo da perda da atmosfera marciana. Dessa forma, será possível iluminar ainda mais o conhecimento do passado e presente do planeta vermelho.

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Referências

Chris R. Webster et al. (2013). Isotope Ratios of H, C, and O in CO2 and H2O of the Martian atmosphere Science DOI: 10.1126/science.1237961
Mahaffy et al. (2013). Abundance and Isotopic Composition of Gases in the Martian Atmosphere from the Curiosity Rover Science DOI: 10.1126/science.1237966

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(*)   Isótopos são variantes de um elemento químico qualquer. O que diferencia um isótopo de outro é o número de nêutrons (localizado no núcleo do átomo). Por exemplo, o hidrogênio possui três isótopos: prótio, detério e trítio. Em todos eles o número de prótons (também localizado no núcleo do átomo) é o mesmo, enquanto que o prótio não possui nêutrons e o trítio possui dois nêutrons. Em alguns casos especiais são feitas atribuições nominais, como no caso do átomo de hidrogênio – ilustrado na figura abaixo.

                                          (Isótopos do átomo de hidrogênio. Fonte: Wikipedia)

O mesmo raciocínio vale para qualquer outro átomo. Uma vez que o nêutron está localizado no núcleo, quando esse número cresce em um átomo seu peso atômico também cresce.

Portanto, no caso da razão ⁴⁰Ar/³⁶Ar, a diferença é que o Argônio 40 tem 4 nêutrons a mais do que o Argônio 36; assim,  diz-se que o primeiro é mais pesado que o segundo. Essa é a mesma razão do termo “água pesada”, que, na verdade, é constituída por deutério. Sua fórmula molecular é igualmente H₂O, diferenciando-se pelo fato que é composto por deutério ao invés do prótio. Alguns isótopos de átomos são radioativos, como no caso de césio 137.