Gás hilariante, no espaço, pode significar vida

 Impressão de artista do sistema exoplanetário TRAPPIST-1.Crédito: NASA/JPL-Caltech

 

Cientistas da UC Riverside estão sugerindo que algo está faltando na lista típica de produtos químicos que os astrobiólogos usam para procurar vida em planetas ao redor de outras estrelas – gás hilariante.

Compostos químicos na atmosfera de um planeta que podem indicar vida, chamados bioassinaturas, normalmente incluem gases encontrados em abundância na atmosfera da Terra hoje.

“Houve muito pensamento colocado em oxigênio e metano como bioassinaturas. Poucos pesquisadores consideraram seriamente o óxido nitroso, mas achamos que isso pode ser um erro”, disse Eddie Schwieterman, astrobiólogo do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias da UCR.

Esta conclusão, e o trabalho de modelagem que levou a ela, são detalhados em um artigo publicado hoje em O Jornal Astrofísico.

Para alcançá-lo, Schwieterman liderou uma equipe de pesquisadores que determinaram quanto óxido nitroso os seres vivos em um planeta semelhante à Terra poderiam produzir. Eles então fizeram modelos simulando aquele planeta em torno de diferentes tipos de estrelas e determinaram quantidades de N2O que poderia ser detectado por um observatório como o Telescópio Espacial James Webb.

“Em um sistema estelar como o TRAPPIST-1, o melhor e mais próximo sistema para observar as atmosferas de planetas rochosos, você poderia detectar óxido nitroso em níveis comparáveis ​​ao CO2 ou metano”, disse Schwieterman.

O óxido nitroso é um constituinte da atmosfera da Terra que fornece evidências de vida. Esta imagem representa uma visão da Terra da lua. Crédito: Equipe científica da NASA/Lunar Reconnaissance Orbiter Camera.

Existem várias maneiras pelas quais os seres vivos podem criar óxido nitroso, ou N2O. Os microrganismos estão constantemente transformando outros compostos de nitrogênio em N2O, um processo metabólico que pode produzir energia celular útil.

“A vida gera resíduos de nitrogênio que são convertidos por alguns microorganismos em nitratos. Em um tanque de peixes, esses nitratos se acumulam, e é por isso que você precisa trocar a água”, disse Schwieterman.

“No entanto, sob as condições certas no oceano, certas bactérias podem converter esses nitratos em N2O”, explicou Schwieterman. “O gás então vaza para a atmosfera.”

Em certas circunstâncias, N2O pode ser detectado em uma atmosfera e ainda não indicar vida. A equipe de Schwieterman foi responsável por isso em sua modelagem. Uma pequena quantidade de óxido nitroso é criada por um raio, por exemplo. Mas ao lado de N2Oh, o raio também cria dióxido de nitrogênio, o que ofereceria aos astrobiólogos uma pista de que o clima não vivo ou os processos geológicos criaram o gás.

Outros que consideraram N2O como um gás de bioassinatura muitas vezes conclui que seria difícil detectar de tão longe. Schwieterman explicou que esta conclusão é baseada em N2concentrações de O na atmosfera da Terra hoje. Como não há muito disso neste planeta, que está repleto de vida, alguns acreditam que também seria difícil detectar em outros lugares.

O Telescópio Espacial James Webb poderá em breve enviar informações sobre as atmosferas dos planetas do sistema TRAPPIST-1. Crédito: NASA-GSFC/Adriana M. Gutierrez

“Esta conclusão não leva em conta os períodos da história da Terra em que as condições do oceano teriam permitido uma liberação biológica muito maior de N.2O. As condições nesses períodos podem refletir onde um exoplaneta está hoje”, disse Schwieterman.

Schwieterman acrescentou que estrelas comuns como anãs K e M produzem um espectro de luz que é menos eficaz em quebrar o N.2Ó molécula do que o nosso sol é. Esses dois efeitos combinados podem aumentar muito a quantidade prevista desse gás de bioassinatura em um mundo habitado.

A equipe de pesquisa incluiu os astrobiólogos da UCR Daria Pidhorodetska, Andy Ridgwell e Timothy Lyons, além de cientistas da Purdue University, do Georgia Institute of Technology, da American University e do Goddard Space Flight Center da NASA.

A equipe de pesquisa acredita que agora é a hora de os astrobiólogos considerarem gases alternativos de bioassinatura como o N2O porque o telescópio James Webb pode em breve enviar informações sobre as atmosferas de planetas rochosos semelhantes à Terra no sistema TRAPPIST-1.

“Queríamos apresentar essa ideia para mostrar que não está fora de questão encontrarmos esse gás de bioassinatura, se o procurarmos”, disse Schwieterman.

Fonte: Astronomia OnLine