Astroquizzical: Poderia existir vida na atmosfera de uma estrela?
NO ESPAÇO — 6 DE JUNHO: Nesta imagem fornecida pela NASA, o satélite SDO captura uma imagem de ultra-alta definição do trânsito de Vênus na face do sol em 6 de junho de 2012 do espaço. O último trânsito foi em 2004 e o próximo par de eventos não acontecerá novamente até o ano de 2117 e 2125. (Foto por SDO/NASA via Getty Images)
A vida na Terra pode não ser o único caminho. Mas poderia ser tão diferente?
Este artigo é escrito por Jillian Scudder , atualmente um pesquisador de pós-doutorado em Sussex no Reino Unido e autor de Astroquizzical sobre Tumblr e Forbes .
Poderia a vida existir em atmosferas estelares, mesmo que não fosse a vida como a conhecemos?
Infelizmente, a vida é praticamente garantida uma viagem rápida para a vaporização se tentar viver na atmosfera de uma estrela como a nossa. Estrelas como o nosso sol têm uma temperatura de superfície de cerca de 10.000 graus Fahrenheit (ou cerca de 5.800 Kelvin), que é quente o suficiente para manter o ferro suspenso em um plasma e derreter até os compostos e ligas mais resistentes conhecidos. Isso é muito, muito quente para qualquer tipo de estrutura biológica; qualquer tipo de molécula complexa queimaria imediatamente. A superfície do sol é a parte mais fria de toda a estrela; se você for mais fundo na estrela, ela só ficará mais quente. Estranhamente, a uma curta distância acima da superfície, também fica mais quente por razões que ainda não descobrimos. Portanto, se as moléculas não sobreviverem na superfície, também não há chance de vida em nenhum outro lugar da estrela.
Isso não quer dizer que não há esperança para a vida atmosférica, desde que estejamos dispostos a olhar para um lugar um pouco mais frio. Descobrimos recentemente que nossa própria atmosfera parece estar bastante cheia de coisas vivas suspensas surpreendentemente em nossa atmosfera. Um avião de reconhecimento de furacões recolheu amostras do ar , a pouco mais de 10 quilômetros acima da superfície, e encontrou uma densidade fenomenal de bactérias e fungos aparentemente prosperando lá em cima! No mínimo, as bactérias que encontraram não estavam todas mortas, o que é um bom começo.
Diagrama de balanço de energia da Terra, com radiação de entrada e saída (os valores são mostrados em W/m2). Os instrumentos de satélite (CERES) medem os fluxos de radiação solar refletida e infravermelha emitida. O balanço energético determina o clima da Terra.
Isso foi uma surpresa, pois quanto mais alto você sobe na atmosfera, menos proteção você tem da radiação ultravioleta (UV) de alta energia do nosso sol. A radiação UV é geralmente perigosa para a vida, e é por isso que todos devem usar protetor solar. A radiação ultravioleta tem energia suficiente para ionizar átomos e moléculas, expulsando elétrons de suas órbitas estáveis; isso pode danificar as células, fazendo com que elas sofram mutações ou morram, dependendo da gravidade do dano. Em humanos, esse dano pode levar as células da pele a se reproduzirem muito mais rápido do que deveriam – é um dos gatilhos para o câncer de pele. A atmosfera faz um bom trabalho bloqueando a maior parte da luz UV, mas quanto mais alto na atmosfera você for, menos proteção haverá. A 6,8 milhas acima da superfície, 75% da massa da atmosfera está abaixo de você, então este é realmente um lugar muito extremo e desprotegido para as bactérias sobreviverem. Encontrar um grande volume de bactérias vivas, aparentemente não afetadas pela dosagem de UV 6 milhas acima, realmente foi inesperado. Atualmente, pensamos que as tempestades são responsáveis por arremessar tantas bactérias quase para a estratosfera, mas é a pequena massa de bactérias que permite que elas permaneçam suspensas lá em cima por um tempo, junto com poeira e vapor de água, que podem eventualmente se formar em nuvens.
Superfície de Vênus, vista pela sonda Venera 14. Crédito da imagem: URSS, 2003, 2004 Don P. Mitchell.
A peça interessante do quebra-cabeça de uma perspectiva astronômica é esta; encontrar bactérias não mortas em nossa própria atmosfera significa que não é totalmente louco sugerir que a mesma coisa possa acontecer em outras atmosferas. As suspeitas se voltam imediatamente para Vênus, o planeta favorito de todos, com 860F, estufa descontrolada, planeta cheio de vulcões e chuva de ácido de bateria. Agora, essa descrição, embora não seja imprecisa, não pinta um quadro de um planeta particularmente habitável. Por outro lado, não esperamos encontrar vida na superfície, onde perdemos cada uma de nossas sondas para uma combinação de esmagamento e derretimento após algumas horas, no máximo.
Imagem ultravioleta das nuvens de Vênus vistas pela Pioneer Venus Orbiter (26 de fevereiro de 1979). Crédito: NASA
No entanto, se você ficar longe da superfície, há uma camada nas nuvens extraordinariamente densas de Vênus que é positivamente amena em temperatura. Ele fica a cerca de 65 quilômetros acima da superfície com uma pressão aproximadamente igual à pressão na superfície da Terra e é aproximadamente a temperatura ambiente padrão. Infelizmente para os humanos, esta também é a parte da atmosfera de Vênus que chove ácido sulfúrico. Essa chuva ácida tóxica evapora antes de atingir a superfície, deixando uma camada catastrófica na atmosfera por onde nenhum ser humano ousaria passar.
Snottites/Biovermiculations são estalactites viscosas e gotejantes feitas de gosma, que contêm bactérias em abundância e belas formações microscópicas de cristais de gesso. Imagem retirada de nasa.gov
Para as bactérias, no entanto, isso pode não significar morte imediata, porque também existem extremófilos na Terra que são bons com ácido sulfúrico. Há uma classe de bactérias que vivem em cavernas, formam tapetes fibrosos, comem compostos de enxofre e produzem ácido sulfúrico como subproduto. Eles ficam pendurados no teto das cavernas e são chamados de snottites, ou, se preferir, snoticles. Essas cavernas são lugares seriamente insalubres para os seres humanos (geralmente os exploradores precisam usar equipamentos de proteção pesados e máscaras de gás), tanto por causa da falta geral de oxigênio quanto por causa do ácido sulfúrico escorrendo do teto. Mas se uma classe semelhante de bactérias estivesse presente na camada de nuvens de temperatura e pressão razoáveis de Vênus, elas poderiam sobreviver razoavelmente bem sem se preocupar muito com o ácido sulfúrico onipresente.
Esse tipo de pensamento não se limita apenas a Vênus, embora seja o mais próximo, temos mais informações sobre ele e provavelmente é o mais fácil de explorar; Júpiter também foi submetido aos mesmos experimentos mentais. Há uma longa linha de autores de ficção científica explorando as ideias dos jovianos, com muitos deles trabalhando com criaturas que vivem nas nuvens. Embora seja improvável que existam águas-vivas ou baleias-nuvens em Júpiter, é certamente possível que a vida microscópica possa estar suspensa nas camadas de nuvens mais caridosas.
Voyager 1 em Júpiter — Mancha vermelha; Imagem tirada em 5 de março de 1979.
Esta imagem foi reprocessada em 6 de novembro de 1998 e regravada em filme no gravador de filme MDA, MRPS ID# 93779, a partir do qual este arquivo foi digitalizado. O tamanho da imagem original do vidicon é de 800 linhas com 800 pixels por linha.
Voltando à pergunta original sobre estelar atmosferas, a extremidade de massa mais baixa do espectro de estrelas é composta de anãs marrons - estrelas que perderam a quantidade de massa necessária para iniciar a queima de fusão em seus núcleos. Os mais frios são realmente muito frios; a temperatura de superfície mais extrema está em algum lugar entre -54 e 9 graus Fahrenheit, que é exatamente o limite das condições de sobrevivência mais frias para extremófilos na Terra. Nem todas as anãs marrons seriam adequadas; precisamos que sejam o mais parecidos com Júpiter possível, o que acontece apenas com o menor deles, onde a fronteira entre um planeta semelhante a Júpiter e uma estrela falhada é a mais nebulosa. Mas dado o que sabemos sobre atmosferas estelares hoje, se a vida pode prosperar na alta atmosfera de gigantes gasosos, então as estrelas de menor massa, que ainda podem superar em número estrelas como a nossa, podem ser o lar da vida estelar.
Claro, tudo isso, embora logicamente estabelecido, é puramente um experimento mental até que possamos explorar e ver por nós mesmos. Existem missões que foram projetadas com a tecnologia atual para procurar exatamente isso, e que ainda podem dar origem aos nossos primeiros indícios de vida em um planeta diferente do nosso.
A hipotética missão HAVOC da NASA – High-Altitude Venus Operational Concept – que poderia procurar vida nas nuvens do nosso vizinho mais próximo. Crédito da imagem: NASA Langley Research Center.
Jillian é pesquisadora de pós-doutorado em Astrofísica. Encontre-a no twitter @Jillian_Scudder , e deixe seus comentários sobre o artigo dela em nosso fórum aqui .
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