Como é que a Terra seria aos olhos de astrónomos alienígenas? O que lhes diriam as observações sobre a Terra se procurassem por sinais de habitabilidade como nós?
Pensar neste ângulo não é apenas divertido, é também cientificamente instrutivo. Um novo estudo mostra que encontrar provas de vida na Terra pode depender da época em que astrónomos alienígenas a observam.
Quase nada na ciência espacial gera tanto entusiasmo como encontrar um planeta potencialmente habitável. Até agora, temos apenas vislumbres e dicas de exoplanetas que podem ser capazes de suportar vida. Temos um longo caminho a percorrer.
Será preciso muita ciência e inovação antes de chegarmos a um ponto em que possamos dizer “Sim. Este planeta distante é habitável”. Um novo estudo publicado a 11 de outubro na arxiv pode ajudar-nos a atingir esse objetivo, através de uma análise do aspeto exterior da Terra, em diferentes estações do ano.
As raízes históricas deste tipo de investigação remontam aos anos 70, quando as naves espaciais visitavam os planetas do nosso Sistema Solar. Os pioneiros 10 e 11 (Júpiter e Saturno) e a Voyager 1 e 2 (Júpiter, Saturno, Urano, e Neptuno) realizaram flybys de alguns dos irmãos da Terra.
Foi o início de uma caracterização mais profunda de outros planetas. Ao medir os raios UV e os infravermelhos, os investigadores aprenderam muito sobre as propriedades das atmosferas planetárias, superfícies, e equilíbrio energético global.
Mas hoje, vivemos no tempo da ciência exoplanetária. Estamos a estender o mesmo tipo de observações a planetas a anos-luz de distância. A variedade desconcertante de mundos que descobrimos são interessantes por si só, mas se existe um Santo Graal na ciência exoplanetária, é um habitável.
À medida que a tecnologia evolui, os astrónomos conseguem obter instrumentos cada vez mais poderosos para estudar planetas distantes. Uma civilização tecnológica noutros locais da Via Láctea faria provavelmente a mesma coisa.
Este estudo examina o espectro de emissões infravermelhas da Terra, o efeito de diferentes geometrias de observação sobre esses espectros, e como as observações pareceriam a um observador muito mais distante. Os investigadores também avaliaram como as mudanças de estações impactam os espectros.
“Aprendemos que existe uma variabilidade sazonal significativa no espectro de emissão térmica da Terra, e a força das características espectrais dos bio-indicadores, tais como N2O, CH4, O3, e CO2, depende fortemente tanto da estação como da geometria de observação”, relatam os investigadores no estudo.
O estudo analisou quatro geometrias de observação diferentes: uma centrada nos polos norte e sul, uma no equatorial africano, e outra no equatorial do Pacífico. Os espectros foram observados com a sonda Atmospheric Infrared Sounder a bordo do satélite Aqua da NASA.
A equipa descobriu que não existe uma amostra única e representativa do espectro de emissões térmicas da Terra. As mudanças sazonais tornam isso impossível.
“Em vez disso”, lê-se no estudo, “há uma variabilidade sazonal significativa no espectro de emissões térmicas da Terra, e a força das características de absorção da bio-assinatura depende tanto da estação como da geometria de visualização”, sublinham os investigadores, citados pela Universe Today.
A conclusão desta investigação é que um planeta vivo e dinâmico como a Terra não pode ser caracterizado por um único espectro de emissões térmicas.
Há muita coisa a acontecer no nosso planeta, e este estudo nem sequer aprofundou a análise ao nível das nuvens e do seu efeito. “É necessário trabalho futuro para investigar como a fração das nuvens, a sua sazonalidade, e as suas propriedades de fase termodinâmica afetam a deteção e o resultado da sazonalidade atmosférica”, escrevem os autores do estudo.
A complexidade da Terra torna-a um alvo difícil para este tipo de observações, e os autores reconhecem-no. “Esta complexidade torna a caracterização remota de ambientes planetários muito desafiante“, explicam.
“Usando a Terra como experiência, aprendemos que um planeta e as suas características não podem ser descritas por um único espectro de emissão térmica, mas são necessárias medições em várias épocas, de preferência tanto em luz refletida como em emissão térmica”, acrescentam os autores.
Este estudo testou um novo método de observação de exoplanetas através de infravermelhos e não de luz reflexiva. Embora haja variação sazonal e observação da variação geométrica, “verificamos que o nosso resultado é relativamente insensível aos efeitos diurnos ou sazonais, ao contrário do que acontece com as medições de luz refletida”, explicam os investigadores.
Jean-Noel Mettler, autor principal do estudo, e os restantes investigadores acreditam que este método pode contribuir com dados únicos para observações de exoplanetas.
“Concluímos, portanto, que a observação de exoplanetas com emissão térmica poderia fornecer informação única e complementar necessária para a caracterização de planetas terrestres em torno de outras estrelas”, concluem.
