Conceito artístico de um exoplaneta em processo de terraformação. A detecção de gases de efeito estufa potentes específicos em planetas distantes pode indicar civilizações avançadas envolvidas em terraformação. Crédito: Thibaut Roger/University of Bern
Na busca por descobrir vida extraterrestre, pesquisadores identificaram gases de efeito estufa reveladores que podem indicar que civilizações alienígenas avançadas estão ativamente terraformando planetas distantes.
O estudo se concentra em gases incomuns e potentes como metano fluorado e etano, que, se detectados, podem servir como tecnoassinaturas de engenharia interestelar sofisticada. Trabalhando como detetives na busca por vida inteligente, astrônomos usando telescópios espaciais como o James Webb podem rastrear esses gases em exoplanetas distantes para encontrar evidências de civilizações alienígenas.
Detectando vida inteligente que está a anos-luz de distância
Se alienígenas modificassem um planeta em seu sistema solar para torná-lo mais quente, seríamos capazes de dizer. Um novo estudo da Universidade da Califórnia, Riverside, identifica os gases de efeito estufa artificiais que seriam reveladores de um planeta terraformado.
Um planeta terraformado foi artificialmente tornado hospitaleiro para a vida. Os gases descritos no estudo seriam detectáveis mesmo em concentrações relativamente baixas nas atmosferas de planetas fora do nosso sistema solar usando a tecnologia existente. Isso poderia incluir o Telescópio Espacial James Webb, ou um futuro telescópio espacial liderado pela Europa conceito.
Uma ilustração de várias tecnoassinaturas planetárias, incluindo gases atmosféricos artificiais. Crédito: Sohail Wasif/UC Riverside
E embora esses gases poluentes devam ser controlados na Terra para evitar efeitos climáticos nocivos, há razões pelas quais podem ser usados intencionalmente num exoplaneta.
“Para nós, esses gases são ruins porque não queremos aumentar o aquecimento. Mas eles seriam bons para uma civilização que talvez quisesse impedir uma era glacial iminente ou terraformar um planeta de outra forma inabitável em seu sistema, como os humanos propuseram para Marte”, disse o astrobiólogo da UCR e principal autor do estudo, Edward Schwieterman.
Identificação de tecnoassinaturas em atmosferas alienígenas
Como não se sabe que esses gases ocorrem em quantidades significativas na natureza, eles devem ser fabricados. Encontrá-los, portanto, seria um sinal de formas de vida inteligentes que usam tecnologia. Tais sinais são chamados de tecnoassinaturas.
Os cinco gases propostos pelos pesquisadores são usados na Terra em aplicações industriais, como a fabricação de chips de computador. Eles incluem versões fluoradas de metano, etano e propano, juntamente com gases feitos de nitrogênio e flúor ou enxofre e flúor. Um recém-publicado Revista Astrofísica o artigo detalha seus méritos como gases de terraformação.
Espectros qualitativos de transmissão e emissão de infravermelho médio de um hipotético planeta semelhante à Terra cujo clima foi modificado com gases de efeito estufa artificiais. Crédito: Sohail Wasif/UCR
Longevidade e eficácia dos gases de terraformação
Uma vantagem é que eles são gases de efeito estufa incrivelmente eficazes. O hexafluoreto de enxofre, por exemplo, tem 23.500 vezes o poder de aquecimento do dióxido de carbono. Uma quantidade relativamente pequena poderia aquecer um planeta congelante a ponto de água líquida persistir em sua superfície.
Outra vantagem dos gases propostos — pelo menos de um ponto de vista alienígena — é que eles são excepcionalmente duradouros e persistiriam em uma atmosfera semelhante à da Terra por até 50.000 anos. “Eles não precisariam ser repostos com muita frequência para que um clima hospitaleiro fosse mantido”, disse Schwieterman.
Alternativas aos CFCs e suas limitações
Outros propuseram produtos químicos refrigerantes, como CFCs, como gases de tecnoassinatura porque são quase exclusivamente artificiais e visíveis na atmosfera da Terra. No entanto, os CFCs podem não ser vantajosos porque destroem a camada de ozônio, diferentemente dos gases totalmente fluorados discutidos no novo artigo, que são quimicamente inertes.
“Se outra civilização tivesse uma atmosfera rica em oxigênio, eles também teriam uma camada de ozônio que gostariam de proteger”, disse Schwieterman. “Os CFCs seriam quebrados na camada de ozônio, mesmo enquanto catalisavam sua destruição.”
Como são mais facilmente decompostos, os CFCs também têm vida curta, o que os torna mais difíceis de detectar.
Detectabilidade de tecnoassinaturas alienígenas
Finalmente, os gases fluorados têm que absorver radiação infravermelha para ter impacto no clima. Essa absorção produz uma assinatura infravermelha correspondente que pode ser detectável com telescópios espaciais. Com a tecnologia atual ou planejada, os cientistas podem detectar esses produtos químicos em certos sistemas exoplanetários próximos.
“Com uma atmosfera como a da Terra, apenas uma em cada milhão de moléculas poderia ser um desses gases, e seria potencialmente detectável”, disse Schwieterman. “Essa concentração de gás também seria suficiente para modificar o clima.”
Estudos de simulação no sistema TRAPPIST-1
Para chegar a esse cálculo, os pesquisadores simularam um planeta no sistema TRAPPIST-1, a cerca de 40 anos-luz de distância da Terra. Eles escolheram esse sistema, que contém sete planetas rochosos conhecidos, porque é um dos sistemas planetários mais estudados, além do nosso. Também é um alvo realista para os telescópios espaciais existentes examinarem.
O grupo também considerou a capacidade da missão europeia LIFE de detectar gases fluorados. A missão LIFE seria capaz de obter imagens diretas de planetas usando luz infravermelha, permitindo que ela mirasse em mais exoplanetas do que o telescópio Webb, que observa planetas enquanto eles passam na frente de suas estrelas.
Este trabalho foi feito em colaboração com Daniel Angerhausen, do Instituto Federal Suíço de Tecnologia/PlanetS, e com pesquisadores do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA, do Instituto Espacial Blue Marble de Ciências e da Universidade de Paris.
Perspectivas de descoberta de vida alienígena
Embora os pesquisadores não possam quantificar a probabilidade de encontrar esses gases em um futuro próximo, eles estão confiantes de que — se estiverem presentes — é inteiramente possível detectá-los durante as missões atualmente planejadas para caracterizar atmosferas planetárias.
“Você não precisaria de esforço extra para procurar por essas tecnoassinaturas, se seu telescópio já estiver caracterizando o planeta por outras razões”, disse Schwieterman. “E seria surpreendentemente incrível encontrá-las.”
O poder dos telescópios de última geração
Outros membros da equipe de pesquisa expressam não apenas entusiasmo pelo potencial de encontrar sinais de vida inteligente, mas também pelo quanto a tecnologia atual nos aproximou desse objetivo.
“Nosso experimento mental mostra o quão poderosos nossos telescópios de próxima geração serão. Somos a primeira geração na história que tem a tecnologia para procurar sistematicamente por vida e inteligência em nossa vizinhança galáctica”, acrescentou Angerhausen.
Referência: “Artificial Greenhouse Gases as Exoplanet Technosignatures” por Edward W. Schwieterman, Thomas J. Fauchez, Jacob Haqq-Misra, Ravi K. Kopparapu, Daniel Angerhausen, Daria Pidhorodetska, Michaela Leung, Evan L. Sneed e Elsa Ducrot, 25 de junho de 2024, O Jornal Astrofísico.
DOI: 10.3847/1538-4357/ad4ce8
