A humanidade enfrenta uma ameaça atmosférica criada por nós próprios e as nossas disputas internas estão a dificultar a nossa capacidade de neutralizar essa ameaça. Mas se durarmos o suficiente, surgirá a situação inversa. Nosso clima esfriará e precisaremos descobrir como aquecê-lo. Se esse dia chegar, devemos estar suficientemente organizados para enfrentar o desafio.

Se existirem outras civilizações na galáxia, uma delas pode já estar enfrentando um clima mais frio ou uma era glacial. Poderíamos detectar os produtos químicos do efeito estufa que eles estariam emitindo propositalmente na atmosfera, na tentativa de aquecer o planeta?

Uma nova pesquisa no The Astrophysical Journal explica como o JWST ou um futuro telescópio chamado VIDA (Large Interferometer For Exoplanets) poderia detectar certos produtos químicos na atmosfera de um exoplaneta que sinalizam uma tentativa intencional de aquecê-lo. O título é “Gases de efeito estufa artificiais como tecnoassinaturas de exoplanetas.” O autor principal é Edward Schwieterman, professor assistente de astrobiologia na UC Riverside e cientista pesquisador do Blue Marble Space Institute of Science em Seattle, Washington.

“Poluentes atmosféricos como clorofluorcarbonetos e NO2 foram propostos como potenciais gases de tecnoassinatura atmosférica detectáveis ​​remotamente”, escrevem os autores em seu artigo. “Aqui, investigamos o potencial de gases de efeito estufa artificiais, incluindo CF4C2F6C3F8São Francisco6e NF3para gerar assinaturas atmosféricas detectáveis.”

Os três primeiros são perfluorocarbonetos, gases com efeito de estufa (GEE) potentes e de longa duração. SF6 é hexafluoreto de enxofre e NF3 é trifluoreto de nitrogênio. Ambos são gases de efeito estufa com potenciais de aquecimento global 23.500 vezes maiores e 17.200 vezes maiores que o CO2 ao longo de um período de 100 anos.

Esses GEEs artificiais podem ser uma tecnoassinatura de uma civilização tentando ativamente aquecer seu planeta. Eles têm vida longa, baixa toxicidade e baixo potencial de falsos positivos. Eles também ocorrem apenas em pequenas quantidades naturalmente. Sua presença indica produção industrial.

“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 e autor principal da UCR, Edward Schwieterman.

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Esses produtos químicos podem persistir na atmosfera por até 50 mil anos, tornando-os quase ideais para uma civilização que enfrenta um futuro gelado. “Eles não precisariam ser reabastecidos com muita frequência para manter um clima hospitaleiro”, disse Schwieterman em um comunicado à imprensa.

Ao contrário dos CFCs (clorofluorcarbonos), que danificam a camada de ozono, estes produtos químicos são em grande parte inertes. Qualquer civilização inteligente o suficiente para projetar a sua atmosfera evitaria os CFCs. Os CFCs também não duram muito em uma atmosfera de oxigênio e não seriam grandes assinaturas tecnológicas.

“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.”

Mas do nosso ponto de vista de busca de ETI, a melhor coisa sobre os produtos químicos que os investigadores estão estudando são as suas assinaturas infravermelhas proeminentes em concentrações extremamente baixas.

“Com uma atmosfera como a da Terra, apenas uma em cada milhão de moléculas poderia ser um destes gases, e seria potencialmente detectável”, disse Schwieterman. “Essa concentração de gás também seria suficiente para modificar o clima.”

Para compreender esses produtos químicos e sua detectabilidade, a equipe de pesquisa simulou a atmosfera de TRAPPISTA 1-f. Este exoplaneta rochoso bem estudado está na zona habitável de uma estrela anã vermelha a cerca de 40 anos-luz de distância, o que o torna um alvo observacional realista a essa distância.

Esta ilustração artística mostra o exoplaneta TRAPPIST-1f, uma Super-Terra potencialmente rochosa orbitando na zona habitável de uma anã vermelha. Crédito da imagem: NASA/JPL-Caltech
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Este estudo é baseado nos resultados potenciais do telescópio LIFE, que ainda é um conceito. Seu propósito é examinar as atmosferas de dezenas de exoplanetas terrestres quentes. O LIFE se baseia em conceitos de telescópio de algumas décadas atrás, como o da Agência Espacial Europeia Darwin nave espacial. Darwin não foi construída, mas a ideia por trás dela era dupla: encontrar exoplanetas semelhantes à Terra e procurar evidências de vida.

Darwin foi concebido como um interferômetroe o LIFE também. O LIFE teria quatro telescópios espaciais separados agindo como um.

Esta ilustração artística mostra os quatro telescópios LIFE e a sua unidade central atuando como um interferômetro.  Os interferômetros criam um grande e poderoso "telescópio virtual." Crédito da imagem: LIFE/ETH Zurique
Esta ilustração artística mostra os quatro telescópios do LIFE e sua unidade central atuando como um interferômetro. Os interferômetros criam um grande e poderoso “telescópio virtual”. Crédito da imagem: LIFE/ETH Zurich
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Com o LIFE, os GEE seriam mais fáceis de ver do que outras bioassinaturas padrão como O2O3CH4e n2O. Mas, ao contrário destes produtos químicos, que podem dar falsos positivos sem um contexto planetário, os GEE são mais parecidos com assinaturas tecnológicas, que podem ser compreendidas de forma mais independente da química atmosférica. “Em contraste com as bioassinaturas, muitas tecnosassinaturas podem fornecer maior especificidade (menos potencial de “falso positivo”), já que muitas supostas tecnosassinaturas têm canais de formação abiótica mais limitados quando comparadas às bioassinaturas”, explicam os autores em sua pesquisa.

Essas figuras mostram alguns dos espectros de transmissão de simulação da pesquisa.  O painel superior mostra como diferentes concentrações de três dos GEE aparecem na espectrometria MIR para um planeta TRAPPIST 1-f simulado semelhante à Terra.  O painel inferior mostra como aparecem diferentes concentrações de NF3.  O3 é mostrado porque aparece na mesma banda.  A linha preta é o espectro atmosférico sem os GEE.  Os resultados de 100 ppm são provenientes da observação do planeta durante 10 trânsitos.  Crédito da imagem: Schwieterman et al.  2024.
Essas figuras mostram alguns dos espectros de transmissão de simulação da pesquisa. O painel superior mostra como diferentes concentrações de três dos GEEs aparecem na espectrometria MIR para um planeta TRAPPIST 1-f simulado semelhante à Terra. O painel inferior mostra como diferentes concentrações de NF3 mostrar-se. Ó3 é mostrado porque aparece na mesma banda. A linha preta é o espectro atmosférico sem os GEEs. Os resultados de 100 ppm são da observação do planeta por 10 trânsitos. Crédito da imagem: Schwieterman et al. 2024.
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Um aspecto desejável da busca por esses GEE de assinatura tecnológica é que os astrônomos possam encontrá-los como parte de um esforço geral para estudar atmosferas.

“Não seria necessário um esforço extra para procurar estas assinaturas tecnológicas, se o seu telescópio já estivesse a caracterizar o planeta por outras razões”, disse Schwieterman. “E seria incrível encontrá-los.”

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Estas figuras mostram alguns dos espectros de emissão simulados para os GEE em comparação com a Terra sem assinaturas tecnológicas.  Eles também mostram algumas das assinaturas tecnológicas em diferentes concentrações de PPM e O3, CO2 e H20 da Terra.  Os espectros são diferentes dos espectros de transmissão.  Crédito da imagem: Schwieterman et al.  2024.
Estas figuras mostram alguns dos espectros de emissão simulados para os GEE em comparação com a Terra sem assinaturas tecnológicas. Eles também mostram algumas das assinaturas tecnológicas em diferentes concentrações de PPM e O da Terra3CO2e H20. Os espectros são diferentes dos espectros de transmissão. Crédito da imagem: Schwieterman et al. 2024.
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Este não é um cenário futurístico aguardando o desenvolvimento de novas tecnologias. Temos a capacidade de fazer isso em breve, de acordo com Daniel Angerhausen. Angerhausen é do Instituto Federal Suíço de Tecnologia/PlanetS, uma organização colaboradora do LIFE.

“Nosso experimento mental mostra quão poderosos serão nossos telescópios de próxima geração. Somos a primeira geração na história que possui a tecnologia para procurar sistematicamente vida e inteligência na nossa vizinhança galáctica”, disse Angerhausen.

Esta figura conceitual ilustra um hipotético planeta habitado semelhante à Terra, terraformado com várias abundâncias combinadas de gases de efeito estufa artificiais C3F8, C2F6 e SF6 e seus espectros qualitativos de transmissão MIR (topo) e emissão (embaixo) resultantes. Crédito da imagem: Sohail Wasif, UC Riverside/Schwieterman et al. 2024.
Esta figura conceitual ilustra um hipotético planeta habitado semelhante à Terra, terraformado com várias abundâncias combinadas de gases de efeito estufa artificiais C3F8C2F6e SF6 e seus espectros qualitativos de transmissão (superior) e emissão (inferior) MIR resultantes. Crédito da imagem: Sohail Wasif, UC Riverside/Schwieterman et al. 2024.
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“Embora todos os cenários de tecnoassinatura sejam especulativos, argumentamos que é improvável que gases de tecnoassinatura contendo flúor se acumulem em níveis detectáveis ​​em uma tecnosfera devido apenas à emissão inadvertida de poluentes industriais (ou produção vulcânica)”, escrevem os autores.

Eles também explicam que antes de as assinaturas tecnológicas individuais de GEE serem identificadas, assinaturas anômalas de absorção MIR ou NIR “…seriam consistentes com a presença de gases de efeito estufa artificiais em uma tecnosfera candidata”.

Em sua conclusão, eles dizem que os GEEs são tecnoassinaturas viáveis ​​que podem ser encontradas durante caracterizações rotineiras de exoplanetas. “Tanto resultados positivos quanto negativos informariam significativamente a busca por vida em outros lugares”, eles concluem.

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Formado em Educação Física, apaixonado por tecnologia, decidi criar o site news space em 2022 para divulgar meu trabalho, tenho como objetivo fornecer informações relevantes e descomplicadas sobre diversos assuntos, incluindo jogos, tecnologia, esportes, educação e muito mais.