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segunda-feira, maio 12, 2025

Para onde a busca por sinais de vida extraterrestre a partir daqui?


Crédito: NASA/Agência Espacial Europeia/Arquivo de Ciência de Cluster/Joseph Olmsted (Instituto de Ciências do Telescópio Espacial)

Uma ilustração de como poderia ser exoplaneta K2-18 B. Ele orbita a estrela anã authorized K2-18, 120 anos-luz da Terra. A equipe de Nikku Madhusudhan na Universidade de Cambridge encontrou biosignaturas ao analisar a luz daquela estrela passando pela atmosfera de K2-18 B.

Em abril, os relatórios de notícias vincularam o fedido a gás dimetilsulfeto (DMS) na atmosfera de um exoplanete distante chamado K2-18b à possível vida nela. Os relatórios, motivados pelo trabalho liderado pelo astrônomo Nikku Madhusudhan, da Universidade de Cambridge, foram recebidos pelo público com considerável excitação – e por alguns outros cientistas pelo ceticismo. Embora as reivindicações da vida no K2-18B possam estar exageradas, as descobertas demonstram como os telescópios poderosos como o Telescópio Espacial James Webb (JWST) deram aos cientistas novas habilidades para Use pistas químicas para estudar mundos distantes e ampliar a busca de vida extraterrestre.

Um cheirar da vida?

A partir de uma mensagem de rádio alienígena, espectros de produtos químicos produzidos exclusivamente por seres vivos-chamados bios-assinaturas-podem ser a única evidência de vida que podemos coletar dos planetas a anos-luz de distância. Nos últimos anos, cientistas de uma série de disciplinas começaram a montar suas cabeças para pensar nas melhores maneiras de usar bios -assinaturas na busca pela vida além da Terra. Os pesquisadores dizem que mais detecções dessas dicas de vida são inevitáveis, pois as pessoas aprendem mais sobre o universo, identificam mais exoplanetas e criam instrumentos mais poderosos para estudá-los.

Madhusudhan se concentrou no K2-18B porque alguns dados sugerem que ele poderia ter um enorme oceano de água e uma atmosfera rica em hidrogênio-as mesmas condições que ajudam a tornar possível a vida na Terra. Seu grupo diz que tem identificou a assinatura do DMS e uma molécula relacionadadissulfeto de dimetil (DMDs), no espectro infravermelho da atmosfera da exoplaneta (Astrophys. J. Lett. 2025, doi: 10.3847/2041-8213/adc1c8). O espectro foi coletado pelo JWST quando K2-18b passou em frente à sua estrela, 124 anos-luz da Terra.

Na Terra, o DMS é feito pelo Plankton Ocean, depois rapidamente quebrado na atmosfera através de reações fotoquímicas e outras. Sua curta vida útil atmosférica é uma coisa que poderia tornar o DMS uma boa biossignatura. Se for encontrado em um planeta distante, a lógica vai, algo que está vivo deve estar fazendo isso.

Mas outros pesquisadores desafiaram a interpretação da equipe dos dados, e uma análise posterior concluiu que existe Nenhuma evidência de DMS ou DMDs na atmosfera de K2-18B (Arxiv 2025, doi: 10.48550/arxiv.2504.15916). Este estudo de pré-impressão não foi revisado por pares.

Prática recomendada da biosseignatura

Se dois grupos de pesquisa podem ter interpretações radicalmente diferentes dos mesmos dados, o que os cientistas procuram na busca pela vida extraterrestre? Um workshop 2021 estabelecido pelos dois programas financiados pela NASA, a Rede de Detecção da Vida e o Nexus para a Ciência do Sistema de Exoplanetas, criou Uma série de perguntas para orientar essas discussões e interrogar criticamente as potenciais biosignaturas (ARXIV 2021, DOI: 10.48550/arxiv.2210.14293).

Na busca de bios -assinaturas químicas, as primeiras perguntas são sobre se uma molécula foi ou não detectada ou não. O sinal é estatisticamente significativo? Poderia ser um artefato do instrumento ou processamento de dados? Poderia ser outra molécula com um espectro semelhante?

Em seguida, a molécula deve ser colocada em contexto. Pode ser feito apenas por organismos vivos? Esses organismos poderiam fazer essa molécula em seu ambiente específico? E, finalmente, há outras evidências independentes de vida?

Essas não são perguntas fáceis de responder. “Essas são medidas realmente difíceis de fazer. Você não pode apreciar o quão longe e pequenas são esses exoplanetas”, diz Howard College Astrochemist HendersonCleaves.

De fato, responder a essas perguntas pode ser difícil, mesmo quando os dados vêm de algum lugar mais perto de casa. Em 2020, os cientistas relataram que eles detectaram gás fosfina em Vênus. Em seu primeiro relatório, eles perguntaram se os sinais detectados eram realmente da fosfina. As análises subsequentes parecem confirmar a presença do gás, e os pesquisadores agora estão testando se a fosfina vem de organismos vivos ou, alternativamente, dos vulcões de Vênus. As mesmas perguntas estão sendo feitas sobre o DMS no K2-18B; No ano passado, cientistas DMS detectado em um cometa sem vidao que indica que o gás pode ser gerado sem a assistência da vida.

Podemos obter respostas mais definitivas sobre Vênus na próxima década. Várias agências espaciais propuseram missões para amostrar diretamente as camadas de nuvem onde a fosfina foi detectada. Mas os pesquisadores nunca receberão os mesmos dados in situ de uma exoplaneta do que receberão de Vênus, nosso planeta vizinho mais próximo. Isso significa que eles podem nunca alcançar whole confiança em uma detecção química de biossignatura – mesmo que eles possam decidir o que pode ser uma boa biosseignatura.

Antes que eles possam detectar uma possível biossignatura, os cientistas precisam pensar sobre o que procurar. Pesquisador de exoplaneta Sara Seager do Instituto de Tecnologia e colegas de Massachusetts publicou recentemente uma pré -impressão, antes da revisão por pares, que Identifica 15 gases potenciais de biosseignatura. Essas pistas químicas incluem clorofluorocarbonetos (CFCs) e oxigênio molecular (ARXIV 2025, DOI: 10.48550/arxiv.2504.12946).

Seager e seus colegas observam que as observações de JWST sobre atmosferas de exoplanetas revelam que não há biossignatura de “bala de prata”. Os espectros podem ser interpretados de maneiras diferentes, e essa geração de astrônomos pode não ter as ferramentas para confirmar ou negar suas hipóteses. Em vez disso, eles dizem que o JWST pode servir para identificar os candidatos mais prováveis ​​para o próximo conjunto de instrumentos para se concentrar.

O que não quer dizer que essas são as únicas moléculas que os pesquisadores procuram. Um artigo anterior que Seager trabalhou em listas mais de 14.000 pequenos, estáveis ​​e gasosos voláteis produtos químicos que podem ser bios -assinaturas (Astrobiol. 2016, doi: 10.1089/ast.2015.1404).

Em um e-mail, Seager adverte que a busca por bios -digitalizações químicas “não é totalmente estratégica”, mas pode refletir as preferências pessoais do cientista investigador. Por exemplo, ela diz que é parcial com o oxigênio e a fosfina como biosignaturas. Enquanto isso, Cleaves brinca que os CFCs e outros halocarbonetos podem ser sinais de que “alguém também é avançado o suficiente para arruinar sua atmosfera”.

Mais de 1 molécula

Uma biosseignatura também pode ser superior a uma única molécula. Detectar uma combinação de produtos químicos que estão fora de equilíbrio térmico ou cinético seria a “biosseignatura mais forte até o momento”, astrônomo Sarah Rugheimer da Universidade de York disse em um Apresentação em uma recente conferência de iniciativas inovadoras.

Por exemplo, cientistas Não pense que oxigênio e metano podem coexistir na ausência de vida (Sci. Adv. 2018, doi: 10.1126/sciadv.aao5747). Os aminoácidos também foram detectados no espaço e, enquanto na Terra estão associados à vida, os pesquisadores não os veem como uma biosseignatura infalível. No entanto, se os cientistas detectassem um excesso de um enantiômero sobre outro – como na terra, onde a biologia prefere os enantiômeros – isso poderia ser um sinal claro de vida, diz Marc Neveuum astrobiologista do Goddard Area Flight Middle da NASA.

A pesquisa exoplaneta é um campo jovem, mas rápido. Os primeiros exoplanetas, PSR B1257+12 B e PSR B1257+12 C, foram descobertos há pouco mais de 30 anos e quase 6.000 foram identificados desde então. As ferramentas que os cientistas precisam estudar os produtos químicos em sua atmosfera também são jovens. O JWST começou a coletar dados apenas em 2022 e já parecia mais longe e com detalhes mais finos do que qualquer telescópio anterior.

Considerando a diversidade de evidências de biosseignatura, que se baseia em química, astronomia, física e biologia, os pesquisadores estão tentando tornar a busca pela vida mais estratégica. Em Goddard, Neveu tem ajudado a desenvolver o Banco de dados de conhecimento de detecção de vidauma ferramenta on -line para ajudar os cientistas a entender e organizar dados de biosseignatura de maneiras úteis para os engenheiros e pesquisadores que projetam missões espaciais.

Embora mais possíveis biosignidades quase certamente sejam detectadas, o campo crescerá lentamente, diz Neveu. Publicação científica, comissionando novos telescópios – “Todo esse trabalho acontece no ritmo de um caracol”. É improvável que acordemos com a descoberta de alienígenas anunciados nos jornais. Em vez disso, a realização será gradual, construída sobre uma infinidade de evidências sugerindo que a vida existe além da Terra. Mas até visitarmos, a certeza nunca chegará a 100%.

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