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Como é a vida em outras partes do Universo?

Quer exista ou não vida em outro lugar do Universo, podemos ter certeza de uma coisa: somos os únicos seres humanos no cosmos.

Crédito: Vincent Romero; Fontes de imagem: Unsplash, Adobe Stock, Eduard Muzhevskyi

Principais conclusões

As leis da física e da química são as mesmas em todo o Universo.
A vida é obrigada a seguir certas regras bioquímicas, e os detalhes de como ela se desenvolve dependem das propriedades e da história de seu planeta hospedeiro.
Segue-se que dois mundos não podem ter exatamente os mesmos tipos de criaturas vivas. Mais surpreendentemente, somos os únicos humanos no Universo.

Vamos começar com alguns avisos importantes: Primeiro, estou seguindo um definição operacional de vida como qualquer rede de reação química auto-sustentável capaz de metabolizar energia do ambiente e de se reproduzir seguindo a seleção natural darwiniana. Portanto, não há máquinas espirituais muito mais avançadas do que nós ou nuvens inteligentes bizarras que habitam estrelas ou enxames de nanobots que habitam buracos de minhoca. Monstros de espaguete voadores são bons, desde que tenham algum tipo de metabolismo bioquímico.

A vida alienígena, se existir, pode nos surpreender de maneiras inesperadas, e isso seria incrível. Mas se for realmente diferente do que estamos acostumados aqui, provavelmente deixaremos de detectá-lo por um tempo. ( A NASA está financiando pesquisa muito inovadora sobre como detectar formas de vida inesperadas em outros lugares.) Também estou restringindo nosso alcance ao nosso horizonte cósmico - isto é, a esfera com um raio igual à distância que a luz percorreu desde o início dos tempos, cerca de 13,8 bilhões de anos atrás. Considerando a expansão do universo, esse raio é aproximadamente 46 bilhões de anos-luz . Então, nada de coisas do multiverso. Estamos tentando ser o mais concretos possível.

A universalidade do universo

Talvez o resultado mais impressionante da ciência moderna seja que as mesmas leis da física e da química se aplicam em todo o Universo. Agora somos capazes de olhar para estrelas e galáxias bebês a bilhões de anos-luz de distância de nós e bilhões de anos, e descobrimos que elas têm os mesmos elementos químicos (embora em proporções relativas diferentes) e que essas estrelas evoluíram de acordo com o mesmas leis dinâmicas que o nosso próprio Sol.

Por causa da universalidade das leis físicas, a maioria das estrelas vem com uma corte de planetas, e os planetas tendem a ter luas. Cada um é seu próprio mundo, com diferentes propriedades físicas e composição química. Existem planetas grandes e pequenos, rochosos e gasosos, com muitas luas ou apenas algumas ou nenhuma. Os planetas podem girar com uma inclinação grande ou pequena (a da Terra está a 23,5° da vertical, enquanto a de Urano é de incríveis 97,7°), ter atmosferas mais espessas ou mais finas com diferentes gases e assim por diante. Assim como a Terra, à medida que um planeta evolui, sua composição atmosférica também evolui. Assim, há uma diversidade impressionante de mundos lá fora no Universo. Apenas em nossa própria galáxia, a Via Láctea, deve haver cerca de um trilhão de mundos, cada um sendo uma entidade única.

Trilhões e trilhões

A estes somamos as centenas de bilhões de outras galáxias dentro de nossa bolha cósmica, e chegamos a trilhões de trilhões de mundos em nosso universo, mais ou menos um fator de 100. (Nota: o número de mundos é próximo ao número de Avogadro , o número de átomos em um grama de hidrogênio.)

Dados os números enormes, seria fácil se deixar levar e concluir que tudo é possível, que a vida usará todos os truques possíveis para existir. Mas as coisas não são tão simples. Embora as leis da física e da química permitam que processos semelhantes se desenrolem em todo o Universo, elas também agem para limitar o que é possível ou viável. Mesmo que a ciência não nos permita descartar completamente o que não pode existir, podemos usar as leis da física e da química para inferir o que pode. Caso em questão: o monstro de espaguete voador é um primo plausível do polvo que se aventurou para fora da lagoa há alguns bilhões de anos no planeta Mumba e, após alguns milhões de anos de mutações aleatórias e desafios adaptativos, criou penas em seus tentáculos e levou voo. Ou, se não penas, algum mecanismo de balão com ar quente de seu trato digestivo.

Requisitos para a vida

Com o lançamento do poderoso Telescópio Espacial James Webb esta semana, o que podemos esperar encontrar enquanto examinamos a vasta coleção de mundos e procuramos por sinais de criaturas vivas? Ninguém sabe realmente a resposta a esta pergunta, embora possamos fazer suposições educadas:

A vida será baseada em carbono. O carbono é o átomo fácil, capaz de inventar todos os tipos de ligações químicas melhor do que qualquer outro elemento. Uma imitação pobre é o silício, mas sua bioquímica seria severamente limitada em comparação. Dado que a vida precisa de versatilidade para prosperar e se adaptar, é uma aposta segura que o carbono será o esqueleto dos seres vivos em qualquer lugar.
A vida precisa de água líquida. Embora existam bactérias congeladas no permafrost, elas não estão vivas. (Seu metabolismo é suspenso.) Como a vida é essencialmente um reator bioquímico, ela precisa de um solvente, um meio onde os íons possam fluir. A amônia às vezes é proposta como uma possibilidade. Mas é um gás à temperatura ambiente e líquido apenas abaixo de -28° F à pressão normal. Um planeta frio com uma atmosfera pesada pode ter amônia líquida, mas o salto da amônia líquida para as criaturas vivas é improvável. A água é uma substância mágica que é transparente, não tem cheiro nem sabor, expande à medida que congela (uma propriedade fundamental para a vida à base de água em climas mais frios, pois há água líquida abaixo do gelo) e é nosso principal ingrediente.

A partir dessas duas restrições, concluímos que a essência da vida deve ser simples: carbono + água + outras coisas (no mínimo nitrogênio e hidrogênio). Os detalhes, no entanto, provavelmente irão variar e nos surpreender, assim como a descoberta de criaturas vivas em aberturas térmicas profundas — criaturas que usam materiais inorgânicos como sua principal fonte de energia, ao contrário da luz do sol . Cada planeta que pode conter vida tem sua própria história. E como não podemos separar a história de um planeta da história da vida nele, a vida de cada planeta terá sua própria história única. Isso significa que a seleção natural atua como uma pressão pela sobrevivência baseada na história, produzindo diferentes histórias que se desenrolam de maneiras imprevisíveis.

Um universo diverso

Combinados, a surpreendente diversidade planetária e as contingências históricas para a evolução da vida têm uma consequência surpreendente: não pode haver dois planetas com formas de vida idênticas. Além disso, quanto mais complexa a forma de vida, menores as chances de que ela seja replicada – mesmo aproximadamente – em outro mundo.

Segue-se que somos os únicos humanos no Universo. Sim, pode haver (pelo menos em princípio) outras espécies inteligentes bípedes com simetria esquerda-direita por aí, mas elas não serão como nós. E se o monstro do espaguete voador existir, ele existirá apenas em um planeta ou lua também.

E a inteligência? Embora a inteligência seja claramente um trunfo na luta pela sobrevivência entre as diferentes espécies, não é um objetivo de evolução; a evolução não tem propósito, não tem objetivo final. Os dinossauros estiveram aqui por cerca de 150 milhões de anos e, até onde sabemos, não desenvolveram linguagens simbólicas ou capacidade de criar tecnologias. A vida é feliz apenas replicando; com inteligência, será infeliz apenas replicando.

Como criaturas em um planeta com uma biosfera espetacularmente rica, estamos conectados quimicamente ao resto do Universo, compartilhando a mesma base de vida que outras criaturas em potencial. Ao mesmo tempo, somos únicos, assim como todas as outras criaturas vivas neste planeta. A vida é esse fenômeno incrivelmente complexo que, a partir de um código baseado em carbono e um ancestral genético comum, cria uma diversidade impressionante de maravilhas neste mundo e em outros possíveis. E nós somos os seres vivos privilegiados que sabem disso.

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