Vida extraterrestre e tudo mais

[Originalmente publicado no blog Bule Voador]

A busca por vida no universo é, talvez, um dos melhores exemplos da nossa humildade combinada com curiosidade. Afinal, alguém poderia perguntar: Por qual razão seres conscientes da sua própria existência dedicariam tempo e recurso na investigação de algo que não há garantias de sucesso?

Algumas pessoas fixam-se excessivamente com o compromisso do resultado, esquecendo ou menosprezando o progresso. Ao longo dos anos — motivados pela paixão e atraídos pelo desconhecido –, os cientistas trouxeram à tona informações preciosas do nosso local no cosmos. Tomando os últimos 450 anos, qualquer um que se aventurar a explorar os detalhes destas descobertas ficaria sem fôlego: Coisas que hoje nos parecem banais eram frequentemente entendidas através de especulações que transitavam entre o plausível e a superstição. Quem não lembra da ideia defendia por exploradores de que no final do horizonte do mar haveria uma queda rumo a morte? Não muito tempo atrás achava-se que os canais em Marte teriam sido feitas por uma civilização extraterrestre tecnológica com intuito de irrigar suas plantações. Há três décadas atrás não haviam planetas descobertos que não fossem os do próprio sistema solar. Nosso sistema, pensava-se, era único; não seria concebível imaginar planetas fora da galáxia. Em pouco mais cem anos atrás muitos sequer imaginavam que outras galáxias pudessem existir. Todas essas questões — e suas respostas–, apareceram numa fração diminuta do tempo desde que a vida surgiu na Terra. Colocando as coisas em perspectivas, não deixa de ser espetacular que somos a primeira espécie na Terra — algo como os últimos 15 segundos antes da meia-noite do dia 31 e Dezembro do calendário cósmicos, onde 1° de Janeiro é o nascimento do universo –, com a capacidade de satisfazer as inquietações intelectuais que o próprio universo nos convida a serem perguntadas. Somos uma parte do cosmos que tomou consciência e inteligência o suficiente para perscrutar perguntas até então inéditas na história do planeta.

Algumas dessas informações são úteis para a humanidade toda, não apenas para saciar a curiosidade de mentes inquietas. Foi com a exploração espacial que descobrimos um efeito estufa descontrolado no nosso vizinho mais próximo (Vênus), e que serve de aviso para nossa espécie reforçar os esforços que combatam a degradação ambiental. O advento necessário de novos satélites e telescópios trouxeram tecnologias maravilhosas para todos. Muito do impulso tecnológico de miniaturização de câmeras dos celulares modernos foi possível como uma espécie de coproduto da exploração realizada por nossas agências espaciais. Não seria maravilhoso que mais e mais tecnologia pudesse ser extraída para o nosso conforto que viesse desse tipo de atividade? Muito melhor que a humanidade obtenha benefício das suas ações criativas em detrimento das destrutivas. Guerras também geram tecnologias. Não deixaremos de usá-las por isso; entretanto não deixa de ser um pouco incômodo que há concorrentes produtores de tecnologias defendendo valores mais plurais e producentes– e que estão fazendo o trabalho de maneira mais humana.

O mistério é atualizado conforme as dúvidas da atualidade são outras. E talvez sejam bobas para o estudante do futuro: Há vida no nosso sistema solar? Qual a dificuldade do aparecimento da vida em outros cantos do universo? O que está acontecendo, nesse exato momento, naquela estrela misteriosa a 1500 anos luz de distância da Terra? Uma vez ter identificado vida tecnológica, seria possível algum diálogo? O recado é simples: Nenhuma pergunta é idiota, e não fazê-las é precisamente algo que caracteriza a idiotice.

Muitas vezes, a superstição e o dogmatismo insistem em substituir nossos métodos racionais de investigação. Em doses moderadas, é possível conviver com a superstição, mas não com o dogma. Se estivermos disposto a aceitar cegamente a palavra da autoridade ou alguma mensagem revelada em detrimento da livre investigação acompanha do escrutínio, não podemos garantir que nosso futuro será o de preservação da humanidade. É por isso que uma das razões que motiva a busca por vida extraterrestre é a possibilidade de descobrir um pouco mais sobre nós mesmos.

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.

Há vida alienígena por perto?

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

Vida extraterrestre pode estar aparecendo em alguns lugares óbvios. Não, isto não é sobre alienígenas sem pelos que vieram para a Terra em embarcações em forma de disco, mas é sobre  vida menos sofisticada não muito longe daqui.

Sonda Curiosity

Um século atrás, cientistas acreditavam que havia apenas um óbvio reduto para existência de biologia alienígena em nosso sistema solar: Marte. Por ter algumas semelhanças com a Terra, se pensou que Marte estivesse lotado de seres animados, e seus supostos habitantes tiveram bastante espaço na mídia. Se assumia geralmente que os residentes do planeta vermelho fossem semelhante a nós: em tamanho, em tecnologia e em conhecimento. Em 1900, o astrônomo Percival Lowell estava obcecado com a ideia de que havia uma intrincada rede de canais na superfície marciana, vendo-a como obra de alienígenas desesperadamente tentando irrigar um mundo seco.

Entretanto, a ideia de habitantes sofisticados caiu em desuso (entre cientistas, e mesmo até entre cineastas), uma vez que nossas sondas revelaram que as paisagens de Marte  são desertos dessecados, eficientemente esterilizado pela mortífera luz ultravioleta do Sol. Dizer que a superfície era inóspita seria um eufemismo. Ainda assim, era possível que micróbios marcianos pudessem estar morando a poucas centenas de metros de profundidade onde aquíferos poderiam abrigar alguma espécie de vida contente em dar seus tiros no escuro.

Consequentemente, a opinião dos especialistas mudou. Nossa melhor chance para encontrar marcianos não era de se sentar atrás de um pequeno telescópio no Arizona, como fez Lowell, mas enviar furadeiras para Marte, que pudessem sugar a poeira abaixo da superfície e examiná-la microscopicamente. Obviamente essa é uma tarefa difícil. E ainda não foi realizada – e nem mesmo planejada em detalhes.

Marte continua ser a escolha número um da comunidade da astrobiologia para “a mais próxima rocha com vida”, mas há muitos pesquisadores que, ao invés, apostam suas fichas nas luas de Júpiter. Em particular, há evidências que Europa, Ganimedes e Calisto escondem vastos oceanos de água líquida sob suas crostas de gelo. Europa é o caso mais promissor, e tem a crosta mais fina. Com a tecnologia atual, a melhor forma de examinar o habitat aquático desta lua prevê uma sonda robótica que derreteria um buraco através de 15 quilômetros de gelo, duro como granito, e baixar alguns sensores para dar uma olhada. Mais uma vez, ainda não nas pranchetas.

De qualquer forma, a melhor abordagem para encontrar vida fora da Terra envolve perfuração a fundo - seja através de rocha ou gelo.

No entanto, as descobertas anunciadas na reunião da União Geofísica Americana realizada na primeira semana de Dezembro em São Francisco têm revisto o plano estratégico.

Considere Marte – um caso exemplar de inatividade geofísica, ou assim se pensava. Há muito se assumia que o planeta vermelho fosse tão inerte como um campônes medieval, mas um exame mais atento mostra que Marte é menos dormente do que se acreditava.

Sondas em órbita têm fotografado fenômenos que foram chamados de "listras escuras de declive", que se estendem descendo as laterais das paredes de crateras e de cânions. Essas manchas vigorosas têm a largura de uma sala, e crescem à medida que o sol e o verão elevam a temperatura da superfície. Às vezes se estendem um quilômetro ou mais,  e vem e vão conforme as estações. A explicação óbvia - e mais plausível - é que essas listras são causadas por gelos ricos em minérios, logo abaixo da superfície, derretendo no calor e molhando a superfície conforme descem as colinas.

Lembre-se, a ideia de que essas listras são de água salgada (que agraciavelmente tem um ponto de congelamento menor do que a água pura) é baseada em evidência circunstancial apenas. Imagens, em outras palavras. Mas se for verdade, sugere que a maneira mais rápida de encontrar marcianos poderia ser enviar um rover até essas listras, colher a terra molhada, e verificar se há micróbios que vivem nesta primavera marciana em miniatura. Não haveria então necessidade de um projeto de perfuração profunda: a vida pode estar lá para ser descoberta - em terra úmida. Uma  verdadeira virada de jogo.

Concepção artística de Europa. Crédito: K. Retherford, Southwest Research Institute

A outra notícia diz respeito a Europa, a lua albina que orbita em torno de Júpiter. O telescópio Espacial Hubble descobriu uma nuvem do que parece ser um desmembrado de moléculas de água a cerca de cem quilômetros acima do polo sul de Europa. O cenário provável é que o líquido está sendo jorrado para o espaço a partir do oceano abaixo da superfície enquanto Júpiter puxa a crosta congelada de Europa . Os gêiseres parecem estar localizados em fendas no gelo na superfície.

Quase uma década atrás, o Hubble descobriu plumas aquosas jorradas de Encélado, uma lua de Saturno, de modo que este fenômeno não é novo. Mas Encélado é uma lua minúsculo, de modo que a água que jorra de sua pele frígida se dissipa no vácuo do espaço, e se esvai para sempre. Europa é um satélite mais robusto, e pode puxar o material disparado das fendas da região polar, que então volta a se acumular na superfície.

Consequentemente, se há alguma vida escondida nas águas Estigianas abaixo do exterior brilhante de Europa, então alguma representação da biologia pode estar simplesmente ali, aos montes, na paisagem gelada do polo sul.

É uma excelente notícia para a humanidade, ou pelo menos para a fração dela que se interessa em saber se há vida além de nosso planeta. Por anos, astrobiólogos vêm especulando sobre a possibilidade de encontrar qualquer pequeno animal em Marte ou Europa. Mas em nenhum dos casos havia razões para imaginar que provas poderiam ser encontradas nas superfícies destes mundos, facilmente ao alcance de nossos robôs. Isso agora mudou.

Carl Sagan uma vez disse que “em algum lugar, alguma coisa incrível está esperando para ser descoberta”. “Em algum lugar” pode bem ser um local de aterrissagem, à distância de uma curta viagem de foguete.

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Autor: Seth Shostak

Fonte: Huffington Post

Tradução: Cicero Escobar e Wladimir Freitas Lyra

Entendendo os mecanismos de formação de metano na Terra primitiva

                                     [Texto publicado Universo Racionalista]

Representação gráfica da Terra de 4 bilhões de anos atrás. Alguns pesquisadores defendem a tese que a Terra foi quase totalmente coberta de água; assim permitindo a diluição de compostos e permitindo a origem da Vida em hidrotermais.

Os compostos orgânicos são baseados na química do carbono. O metano (CH4) é o composto orgânico estável mais simples existente na natureza. Os cientistas acreditam que alguns cenários da Terra primitiva houvesse formação de metano mesmo na ausência de organismos. 

Sabemos atualmente que o metano é o produto de degradação de alguns microrganismos, mas também pode ser produzido por vias abióticas, ou seja, por processos geológicos. Uma possível rota (abiótica) de formação do metano é a partir da água (H2O) e hidrogênio (H2). A reação envolvida nessa caso seria do tipo Fischer-Tropsch (FT), sendo ser representada resumidamente pela equação: CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O. O que fica evidente é que, uma vez que tenha ocorrido a formação de hidrogênio - uma possibilidade é a partir da decomposição água através de fotoquímica causada por fonte de radiação ultravioleta (certamente mais intensa no período da Terra primitiva) - este reage com o dióxido de carbono presente no ambiente e forma metano. Simulações de hidrotermais em laboratório já demonstraram a possibilidade de reações desse tipo em temperaturas maiores que 200 °C [Fu e colaboradores, 2007]

Um exemplo de fonte hidrotermal atual emitindo dióxido de carbono. Localizado aos arredores do vulcão submarino Eifuku (Japão).

Nos últimos anos têm sido proposto novas possibilidades de geração de metano por via abiótica, como as que envolvem baixas temperaturas (menor que 150 °C). Cálculos termodinâmicos têm apoiado essa hipótese, e se baseiam em processos de hidratação desde que exista uma fonte de carbono. Estudos envolvendo minerais como olivina têm sido promissores para essa rota de obtenção de metano abiótico [Oze & Sharma, 2005]. Ao contrário das reações do tipo FT, esse tipo de processo não requer moléculas de hidrogênio presentes no ambiente para a geração de metano [Suba e colaboradores, 2014].

No recente trabalho desenvolvido por Suda e colaboradores, foi realizada uma comparação de diferentes amostras coletadas em locais distintos da fonte hidrotermal Hakuba Happo (Japão). Nessa região há a formação de serpentinita (constituída por olivina), uma rocha que resulta de processos geoquímicos. Essas hidrotermais são consideradas modelos de ambientes pré-bióticos, nos quais puderam ter ocorrido síntese de material orgânico há bilhões de anos atrás.

A novidade da pesquisa realizada por Suda e colaboradores é lançar luz sobre os prováveis mecanismos de formação abiótica do metano em sistemas hidrotermais. Segundo o pesquisador do instituto de tecnologia de Tóquio, os detalhes desse processo ainda não tinham sido satisfatoriamente compreendidos.

Em síntese, o que os pequisadores fizeram foi medir o pH e temperatura, bem como o conteúdo de gás e de íons das amostras de água tanto em termos de concentração e proporção de diferentes isótopos dos constituintes químicos (diferentes isótopos do mesmo elemento químico diferem-se quanto oo número de neutros no núcleo). Cada reação resulta uma razão isotópica diferente porque a taxa de reação de cada isótopo é diferente dependendo do processo.

A maneira mais convencional de discriminar a origem do metano é através da razão isotópico dos átomos presentes no hidrogênio, metano e água. Estudos prévios mostram que há uma faixa na qual pode-se inferir se o foi metano produzido a partir de fixação do dióxido de carbono na água (ou seja, reação do tipo FT). Assim, através de uma série de caracterização isotópica de regiões distintas da fonte hidrotermal Hakuba Happo, o grupo de pesquisadores descobriram valores inesperados para a relação entre diferentes isótopos do metano e hidrogênio molecular dissolvido na água.

A conclusão geral dos investigadores é de que a provável que a fonte de metano seja a partir da água e não do hidrogênio. Assim, isso aponta para um mecanismo de hidratação da olivina em detrimento de reações de FT. Ainda assim, os autores reconhecem a necessidade de estudos experimentais com baixas temperaturas para suportar suas hipóteses. 

Vale salientar que a produção abiótica de metano através de reações de hidratação pode ser um dos mecanismos no qual esse hidrocarboneto é gerado em Marte. Recentes trabalhos [Oze & Sharma, 2005] apontam para a existência de metano no planeta vermelho, e embora alguns defendam a tese que isso pode ser uma evidência indireta da presença de microrganismos, o debate sobre o assunto ainda não está encerrado; assim, entender melhor os mecanismos de formação abiótica do metano auxilia não apenas para entender os possíveis caminhos de formação das moléculas orgânicas na Terra primitiva, mas também lança luz sobre a possibilidade dessas mesmas moléculas surgirem na superfície de outros ambientes rochosos espelhados pelo sistema solar.

Referências

- Artigo  principal

Suba, K. et al, Origin of methane in serpentinite-hosted hydrothermal systems: The CH₄–H₂–H₂O hydrogen isotope systematics of the Hakuba Happo hot spring. Earth and Planetary Sci Letters, 386 (2014):112–125

- Artigos Auxiliares

Fu, Q. et al, Abiotic formation of hydrocarbons under hydrothermal conditions: constraints from chemical and isotope data Feochim. Cosmochim. Acta, 71 (2007): 1982–1998

Oze, C.; Sharma, M. et al, Have olivine, will gas: Serpentinization and the abiogenic production of methane on Mars Geophys. Res. Lett., 32 (2005):276-299

- Na mídia

Science Daily