• Começa com um estrondo

Por que os cientistas não podem desistir da busca por vida alienígena

Sempre haverá 'gritores de lobos' cujas reivindicações murcham sob escrutínio. Mas os alienígenas certamente estão por aí, se a ciência ousar encontrá-los.

Principais conclusões

• Ao longo da história da humanidade, olhamos para as estrelas e nos perguntamos se estamos realmente sozinhos no Universo, ou se outra vida — possivelmente até mesmo uma vida inteligente — existe para nós encontrarmos.
• Embora existam muitos que afirmam que os alienígenas existem e que já os contatamos, todas essas reivindicações murcharam sob escrutínio, com seus reclamantes gritando 'lobo' com evidências insuficientes.
• No entanto, o caso científico continua extremamente convincente para suspeitar que a vida, e possivelmente até mesmo a vida inteligente, existe em algum lugar. Eis por que devemos continuar procurando.

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Apesar de tudo o que aprendemos sobre nós mesmos e a realidade física que todos habitamos, a grande questão de saber se estamos sozinhos no Universo permanece sem resposta. Exploramos as superfícies e atmosferas de muitos mundos em nosso próprio Sistema Solar, mas apenas a Terra mostra sinais definitivos de vida: passado ou presente. nós temos descobriu mais de 5.000 exoplanetas nos últimos 30 anos, identificando muitos mundos potencialmente habitados do tamanho da Terra entre eles. Ainda assim, nenhum deles revelou-se realmente habitado, embora as perspectivas de encontrar vida extraterrestre em um futuro próximo sejam tentadoras.

E, finalmente, começamos a procurar diretamente por quaisquer sinais do espaço que possam indicar a presença de uma civilização inteligente e tecnologicamente avançada, por meio de empreendimentos como o SETI (a busca por inteligência extraterrestre) e o Breakthrough Listen. Todas essas pesquisas retornaram apenas resultados nulos até agora, apesar das alegações memoráveis ​​em contrário. No entanto, o fato de ainda não termos obtido sucesso não deve de forma alguma nos desencorajar de continuar buscando a vida nas três frentes, aos limites de nossas capacidades científicas . Afinal, quando se trata da maior questão existencial de todas, não temos o direito de esperar que os galhos mais baixos da árvore cósmica da vida dêem frutos com tanta facilidade.

Alienígenas inteligentes, se existirem na galáxia ou no Universo, podem ser detectados a partir de uma variedade de sinais: eletromagnéticos, da modificação do planeta ou porque estão viajando pelo espaço. Mas não encontramos nenhuma evidência de um planeta alienígena habitado até agora. Podemos estar realmente sozinhos no Universo, mas a resposta honesta é que não sabemos o suficiente sobre as probabilidades relevantes para dizer isso.

Cada uma das três formas principais que temos de procurar vida além da vida que surgiu e continua a prosperar no planeta Terra tem seus próprios conjuntos de vantagens e desvantagens.

1. Podemos acessar as superfícies e atmosferas de outros mundos em nosso Sistema Solar, permitindo-nos procurar até sinais minúsculos e microscópicos de atividade biológica, incluindo marcas deixadas por formas de vida antigas e agora extintas. Mas podemos ter que cavar dezenas de quilômetros de gelo para encontrá-lo, ou reconhecer formas de vida totalmente não relacionadas à vida como a conhecemos na Terra.
2. Com milhares de exoplanetas agora conhecidos, os avanços tecnológicos iminentes que permitirão a espectroscopia de trânsito e/ou imagens diretas de mundos do tamanho da Terra podem nos levar a descobrir planetas vivos com bioassinaturas inconfundíveis em suas atmosferas. Se a vida prosperando em um mundo do tamanho da Terra é comum, as detecções positivas são apenas uma questão de tempo e recursos.
3. E as buscas por inteligência extraterrestre oferecem as recompensas mais profundas: uma chance de fazer contato com outra espécie inteligente, talvez até tecnologicamente superior. As probabilidades são desconhecidas, mas a recompensa pode ser insondável.

Por essas (e outras) razões, a única estratégia sensata é continuar a perseguir todos os três métodos até o limite de nossas capacidades, pois, sem informações superiores, não temos como saber que tipo de probabilidade qualquer um desses métodos terá de produzir nossa primeira detecção positiva. Afinal, “Ausência de evidência não é evidência de ausência”, e esse ditado certamente se aplica à vida no Universo.

Uma história visual do Universo em expansão inclui o estado quente e denso conhecido como Big Bang e o subseqüente crescimento e formação da estrutura. O conjunto completo de dados, incluindo as observações dos elementos leves e da radiação cósmica de fundo, deixa apenas o Big Bang como uma explicação válida para tudo o que vemos. À medida que o Universo se expande, ele também esfria, permitindo que íons, átomos neutros e, eventualmente, moléculas, nuvens de gás, estrelas e, finalmente, galáxias se formem.

De uma perspectiva cósmica, as leis que regem o Universo, bem como a natureza dos componentes que o compõem, indicam que o potencial para a vida como uma ocorrência comum pode ser absolutamente inevitável. Inicialmente, no início do quente Big Bang, nosso Universo era quente, denso e cheio de partículas, antipartículas e radiação movendo-se à velocidade da luz ou indistinguivelmente próxima dela. Nesses estágios iniciais, nem os ingredientes nem as condições necessárias para a vida de base química estavam presentes; o Universo nasceu livre de vida. No entanto, com o passar do tempo, o potencial para atividade biológica aumentaria cada vez mais.

À medida que o Universo se expandia e esfriava, as seguintes etapas ocorreram sequencialmente:

• as partículas e antipartículas foram aniquiladas, deixando um pequeno excesso de matéria para trás,
• quarks e glúons formaram estados ligados, dando origem a prótons e nêutrons,
• ocorreram reações de fusão, criando os elementos leves,
• átomos formados a partir desses núcleos atômicos e o banho circundante de elétrons,
• contração gravitacional e colapso ocorre, dando origem a estrelas,
• aglomerados de estrelas e outros aglomerados de matéria se atraem, formando galáxias,
• e dentro dessas galáxias, gerações sucessivas de estrelas são formadas, criando elementos pesados.

Uma vez que uma galáxia se torna suficientemente enriquecida com esses elementos pesados, as novas gerações de estrelas que se seguem podem se formar com mundos rochosos dentro desses sistemas estelares, muitos dos quais terão potencial para vida.

As superfícies de seis mundos diferentes em nosso Sistema Solar, de um asteroide à Lua, a Vênus, Marte, Titã e Terra, exibem uma ampla diversidade de propriedades e histórias. Enquanto apenas a Terra contém chuvas de água líquida e corpos acumulados de água líquida em sua superfície, outros mundos têm outras formas de precipitação e líquidos de superfície, bem como o potencial para a vida.

Dentro do nosso Universo observável, desde o alvorecer do quente Big Bang, sextilhões de estrelas se formaram. Dessas, a maioria delas é encontrada em galáxias grandes, massivas e ricas: galáxias comparáveis ​​em tamanho e massa à Via Láctea ou maiores. Quando bilhões de anos se passaram, a maioria das novas estrelas terá frações suficientemente grandes de elementos pesados ​​para levar à formação de planetas rochosos e moléculas que são conhecidas como precursoras da vida. Essas moléculas precursoras foram encontradas em todos os lugares, desde cometas e asteróides até o meio interestelar, fluxos estelares e discos formadores de planetas.

E, nesta etapa crítica, nos encontramos frente a frente com o fim de nossa certeza científica.

• Onde e sob quais condições a vida vem a existir?
• Nesses mundos onde a vida surge, com que frequência ela sobrevive e prospera, persistindo por bilhões de anos?
• Com que frequência essa vida satura suas regiões habitáveis, transformando e retroalimentando sua biosfera?
• Onde isso ocorre, com que frequência a vida se diversifica, tornando-se complexa e diferenciada?
• E onde isso ocorre, com que frequência a vida se torna inteligente o suficiente para se tornar tecnologicamente avançada, capaz de se comunicar ou mesmo atravessar as vastas distâncias interestelares?

Essas questões não existem apenas para ponderarmos filosoficamente; eles estão lá para coletarmos informações e, eventualmente, tirarmos conclusões cientificamente válidas sobre tais probabilidades.

No fundo do mar, em torno das fontes hidrotermais, onde não chega a luz do sol, a vida ainda prospera na Terra. Como criar vida a partir da não-vida é uma das grandes questões em aberto na ciência hoje, mas as fontes hidrotermais são um dos principais locais onde os primeiros processos metabólicos, os precursores dos organismos vivos, podem ter surgido. Se a vida pode existir lá na Terra, talvez no fundo do mar em Europa ou Encélado, também existe vida lá embaixo.

É claro que existem muitas explicações válidas para explicar por que ainda não tivemos sucesso em nossas buscas pela vida. O mais preocupante – e o mais pessimista – é que é possível que uma ou mais das etapas necessárias para dar origem ao tipo de vida a que seríamos sensíveis sejam particularmente difíceis, e apenas raramente o Universo pode alcançá-las. Em outras palavras, é possível que qualquer tipo de vida, vida sustentada, vida complexa e diferenciada ou vida inteligente e tecnologicamente avançada seja rara e nenhum dos mundos que pesquisamos os possua. Essa é uma possibilidade que devemos ter em mente, desde que estejamos comprometidos em permanecer intelectualmente honestos.

Mas não há razão, pelo menos até agora, para suspeitar que essa seja a principal razão pela qual ainda não descobrimos vida além da Terra. O velho ditado “Se não conseguir de primeira, tente, tente de novo” se aplica sempre que as chances de sucesso são desconhecidas, mas temos todas as indicações de que o sucesso é possível nas circunstâncias certas. Aqui na Terra, as evidências indicam fortemente que nosso planeta natal é um exemplo de tais circunstâncias e, portanto, é provável que existam lugares em todo o espaço e tempo onde a vida se sustenta, evolui para se tornar complexa e diferenciada e atinge um nível de desenvolvimento tecnológico. avanço suficiente para a comunicação interestelar.

As grandes incógnitas estão nas probabilidades dos vários tipos de vida alienígena que realmente existem, não na questão de saber se tais conquistas são possíveis dentro do nosso Universo.

Se a luz de uma estrela-mãe puder ser obscurecida, como com um coronógrafo ou um starshade, os planetas terrestres dentro de sua zona habitável poderiam potencialmente ser fotografados diretamente, permitindo pesquisas para inúmeras bioassinaturas potenciais. Nossa capacidade de obter imagens diretas de exoplanetas está atualmente limitada a exoplanetas gigantes a grandes distâncias de estrelas brilhantes, mas isso melhorará com uma melhor tecnologia de telescópios.

Isso não significa que devemos levar a sério todas as alegações feitas – mesmo por cientistas – de que a vida alienígena foi encontrada. O “Uau!” sinal , por exemplo, era um sinal de rádio de alta potência recebido em 72 segundos em 1977; embora sua natureza seja desconhecida, ela nunca foi replicada, seja na fonte original ou em qualquer outro lugar. Sem confirmação ou repetibilidade, não podemos tirar conclusões afirmativas e definitivas.

Explosões rápidas de rádio , como muitas assinaturas observadas astronomicamente, aparecem em muitos locais dentro e fora de nossa galáxia, mas não têm nenhuma indicação de que foram criados de forma inteligente; eles provavelmente são simplesmente fenômenos astronômicos naturais cujas origens ainda não foram determinadas.

Módulo de aterrissagem Mars Viking da NASA realizou numerosos testes para a vida na superfície marciana, com um experimento (o experimento de Liberação Marcada) dando uma assinatura positiva. No entanto, a possibilidade de contaminação, a falta de reprodutibilidade e a falta de um experimento de acompanhamento verificado lançaram enormes dúvidas sobre a interpretação “biológica positiva” do experimento.

E apesar da possibilidade de encontrar sondas espaciais interestelares, contato direto com alienígenas ou mesmo a onipresença de histórias de abdução alienígena, nenhuma verificação robusta de qualquer uma dessas reivindicações jamais surgiu. Temos que manter nossas mentes abertas e, ao mesmo tempo, permanecer céticos em relação a quaisquer grandes reivindicações. As conclusões que tiramos só podem ser tão fortes quanto as evidências que as sustentam.

Antes de seu colapso em 2020, o telescópio Arecibo foi o primeiro a ver várias rajadas rápidas de rádio da mesma fonte. Embora não sejam um sinal de origem alienígena inteligente, o telescópio foi usado para definir muitos dos limites mais rígidos sobre a existência de civilizações alienígenas transmissoras, além de ter sido usado para transmitir mensagens da humanidade para o Universo. Aproveitar os radiotelescópios continua sendo talvez a ferramenta mais poderosa para a busca de inteligência extraterrestre.

É principalmente por essas razões – temos todas as indicações de que o Universo tem todos os ingredientes necessários para a vida, mas nenhuma indicação de que ainda os encontramos – que é tão vital continuar procurando de maneira cientificamente escrupulosa. Quando anunciamos que encontramos vida extraterrestre, não queremos que seja outro exemplo de “lobo” chorando com evidências insuficientes de que encontramos um lobo; queremos que a reivindicação seja apoiado por evidências esmagadoras e inatacáveis .

1. Isso significa construir frotas de orbitadores, aterrissadores, missões de retorno de amostras e rovers equipados com laboratório para explorar uma ampla variedade de mundos em nosso Sistema Solar: a atmosfera de Vênus, a superfície de Marte, os lagos de Titã e os oceanos de Europa, Encélado, Tritão, e Plutão, entre outros.
2. Isso significa construir coronógrafos superiores em telescópios espaciais e terrestres de classe mundial, considerando a construção de uma sombra estelar e investindo em espectroscopia de trânsito. Ao imaginar as atmosferas e superfícies dos exoplanetas, incluindo a quebra de seus constituintes moleculares e atômicos e abundâncias ao longo do tempo, devemos ser capazes de identificar qualquer mundo com uma biosfera saturada de vida.
3. E isso significa continuar a procurar, com maior precisão e sensibilidade em todo o espectro eletromagnético, quaisquer sinais que possam vir de uma espécie inteligente que busca se comunicar ou anunciar sua presença.

Se você não encontrar frutas nos galhos mais baixos, isso não significa necessariamente que você desista da árvore; significa que você encontra uma maneira de subir mais alto, onde a fruta pode estar presente, mas fora de seu alcance atual.

A Terra à noite emite sinais eletromagnéticos, mas seria necessário um telescópio de incrível resolução para criar uma imagem como esta a anos-luz de distância. Os humanos se tornaram uma espécie inteligente e tecnologicamente avançada aqui na Terra, mas mesmo que esse sinal fosse espalhado, ainda poderia ser detectado por imagens diretas de próxima geração: um sinal de modificação do planeta realizada por habitantes inteligentes.

Isso também pode incluir a expansão de nossas buscas por inteligência extraterrestre. Embora a maioria das pesquisas se concentre em transmissões de rádio de longo alcance, é possível que civilizações alienígenas que buscam se comunicar através das estrelas e galáxias dependam de uma tecnologia diferente. Talvez devêssemos monitorar as caudas das linhas de maser de água ou a transição spin-flip de 21 cm do hidrogênio. Talvez devêssemos procurar padrões em sinais pulsares, incluindo sinais correlacionados entre pulsares. Talvez devêssemos até procurar inteligências extraterrestres em sinais de ondas gravitacionais que ainda não descobrimos. Onde quer que um sinal possa ser codificado por uma espécie suficientemente avançada, a humanidade deveria estar olhando e ouvindo.

Também existem caminhos a serem explorados que não revelarão a vida alienígena, mas podem nos ajudar a entender como ela surgiu e surge em todo o Universo. Podemos recriar as condições atmosféricas encontradas em outros mundos ou mesmo como eram na Terra há muito tempo no laboratório, com o objetivo de recriar a origem da vida a partir da não-vida. Podemos continuar explorando a possibilidade de ter ácidos nucleicos (RNAs, DNAs, até mesmo PNAs: ácidos nucleicos baseados em peptídeos) coevoluindo com peptídeos em um ambiente pré-biótico inicial: talvez o candidato mais atraente para como a vida surgiu na Terra .

Se a vida começasse com um peptídeo aleatório que pudesse metabolizar nutrientes/energia de seu ambiente, a replicação poderia resultar da coevolução peptídeo-ácido nucleico. Aqui, a coevolução DNA-peptídeo é ilustrada, mas poderia funcionar com RNA ou mesmo PNA como ácido nucléico. Afirmar que uma “centelha divina” é necessária para que a vida surja é um argumento clássico do “Deus das lacunas”.

As recompensas de descobrir que não estamos sozinhos no Universo seriam imensuráveis. Talvez possamos aprender a sobreviver às grandes ameaças ambientais que enfrentamos: asteroides perigosos, mudanças climáticas ou eventos climáticos espaciais violentos. Talvez haja lições ainda mais importantes a serem aprendidas sobre como superar nossas próprias insuficiências como seres humanos: o grande desafio de ir além de nossa natureza primordial. Talvez outras civilizações tenham histórias de sucesso para nos contar, contando como, nos primeiros dias de sua infância tecnológica, eles superaram questões como:

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• consumo excessivo, onde devoraram os recursos de seu planeta além do ponto de sustentabilidade,
• pensamento de curto prazo, onde abordavam os problemas imediatos e urgentes em detrimento dos problemas de longo prazo que ameaçavam sua existência,
• ou o surgimento de doenças, fome, pestilência e colapso ecológico, resultantes das mudanças globais provocadas por uma sociedade pós-industrial.

Nossos impulsos de ganância, pilhagem e autogratificação podem não ser únicos, e pode haver espécies mais experientes e sábias por aí que descobriram soluções que nos escapam hoje. Talvez, se tivermos sorte, eles possam ter lições esperando por nós que possam nos guiar para um futuro mais bem-sucedido.

Este gráfico mostra a localização dos sistemas estelares mais próximos além do Sistema Solar, centrados no Sol. Se você pode dobrar o raio para o que você pode ver e medir, você abrange oito vezes o volume, e é por isso que a capacidade de ver mais longe, mesmo que um pouco, aumenta muito suas chances de encontrar algo notável, mesmo que seja raro.

Muitos de nós podem imaginar dois futuros diferentes se desdobrando para o empreendimento da civilização humana. Há aquele que devemos nos esforçar para evitar: onde recorremos a lutas internas, brigando pelos recursos limitados de nosso mundo, mergulhando em guerras ideológicas e garantindo nossa própria destruição final. Se nunca encontrarmos vida além da Terra – nunca encontrarmos mais ninguém com quem nos comunicar, trocar informações e cultura e nos dar esperança de que haja um futuro para a humanidade lá fora, entre as estrelas – talvez a extinção seja de fato o resultado mais provável.

Mas há outro resultado possível para a humanidade: um futuro em que nos unimos coletivamente para enfrentar os desafios gigantescos que os humanos, o meio ambiente, o planeta Terra e nosso futuro a longo prazo enfrentam. Talvez a descoberta de vida além da Terra – e potencialmente, de uma ou mais civilizações inteligentes, espaciais e extraterrestres – possa nos dar não apenas a orientação e o conhecimento de que precisamos para sobreviver às dores do crescimento, mas algo muito maior do que qualquer conquista terrestre para esperar. . Até que esse dia chegue, devemos nos contentar com o conhecimento de que, no momento, temos apenas um ao outro para estender nossa bondade e compaixão.

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