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Cientistas analisam a presença de dióxido de nitrogênio para detectar possível atividade industrial em exoplanetas

 Imagem de MasterTux em Pixabay

Se a poluição na Terra é fruto da ação humana, a poluição em outros planetas também poderia ser resultado de atividade industrial e tecnológica? Cientistas da NASA acreditam que sim! Um novo estudo, publicado terça-feira (9) no periódico Astrophysical Journal, sugere que é possível detectar sinais da existência de uma civilização extraterrestre avançada em um sistema estelar próximo usando a sua própria poluição atmosférica. O estudo enfoca a presença de gás dióxido de nitrogênio (NO2) em outros planetas habitáveis como um potencial indício de tecnologia extraterrestre.

Na Terra, a maior parte do dióxido de nitrogênio é produzido pela atividade humana por processos de combustão, como emissões de veículos e usinas movidas a combustíveis fósseis, mas também pode vir de fontes não industriais, como raios e vulcões.  Na baixa atmosfera, o NO2 oriundo da ação humana prevalece, em comparação com o gás resultante de fontes naturais. Portanto, a descoberta de NO2 em um planeta habitável poderia ser um eventual traço de atividade em uma civilização industrializada.

Poluição por NO2 pode representar uma “tecnossignatura”

Os astrônomos descobriram mais de 4.000 planetas orbitando outras estrelas até agora. Alguns deles podem ter condições adequadas para o desenvolvimento da vida como a conhecemos – e, em alguns desses mundos habitáveis, a vida pode ter evoluído a ponto de produzir uma civilização tecnológica.

Como os planetas ao redor de outras estrelas (exoplanetas) estão muito distantes, os cientistas não podem procurar por sinais de vida ou civilização enviando espaçonaves até eles. Em vez disso, no entanto, eles utilizam telescópios poderosos para observar o que está dentro da atmosfera dos exoplanetas.

A combinação de gases como oxigênio e metano na atmosfera representa uma bioassinatura, ou uma possível indicação de vida. Da mesma maneira, um sinal de tecnologia em um exoplaneta, ou tecnossignatura, poderia ser algo que, na Terra, consideramos poluição: a presença de um gás liberado como subproduto de um processo industrial generalizado, como o dióxido de nitrogênio. Este é o primeiro estudo que examina a presença de NO2 como uma possível tecnossignatura.

No estudo, a equipe usou modelagem de computador para prever se a poluição por NO2 produziria um sinal fácil de se detectar com telescópios atuais e planejados. O NO2 atmosférico absorve fortemente algumas cores (comprimentos de onda) da luz visível, que podem ser identificadas pela observação da luz refletida de um exoplaneta enquanto ele orbita sua estrela.

Assim, os cientistas descobriram que, para um planeta semelhante à Terra orbitando uma estrela semelhante ao Sol, uma civilização que produzisse a mesma quantidade de NO2 que a nossa poderia ser detectada a cerca de 30 anos-luz de distância, em cerca de 400 horas de observação, a partir de um enorme telescópio.

Eles também descobriram que estrelas que mais frias e muito mais comuns do que o nosso Sol, como aquelas do tipo K e M, produzirão um sinal de NO2 mais forte e mais facilmente detectado. Isso porque esses tipos de estrelas produzem menos luz ultravioleta, que pode quebrar o NO2. Estrelas mais abundantes aumentam a chance de uma civilização extraterrestre ser encontrada.

Como o NO2 também é produzido naturalmente, os cientistas terão de analisar cuidadosamente os exoplanetas para verificar a eventual existência de excesso do gás, que poderia ser atribuída à ação de uma sociedade tecnológica. Na Terra, cerca de 76% das emissões de NO2 se devem à atividade industrial. Por isso, se os cientistas observarem a presença de NO2 em outro planeta, eles terão de executar modelos para estimar as emissões máximas possíveis de NO2 oriundas apenas de fontes não industriais.

Caso eles detectem mais NO2 do que os modelos sugerem, será possível, talvez, atribuir o excesso de gás à atividade industrial, como acontece na Terra. Os cientistas apontam, no entanto, que sempre existe a possibilidade de haver um falso positivo na busca por vida fora do nosso planeta. Por isso, mais estudos serão necessários para garantir a confiança na distinção entre verdadeiros positivos e falsos positivos.

Outras complicações incluem a presença de nuvens ou aerossóis na atmosfera. Nuvens e aerossóis absorvem luz de comprimentos de onda semelhantes ao dióxido de nitrogênio, “imitando” sua assinatura. A equipe planeja usar um modelo mais avançado para verificar se a variabilidade natural da cobertura de nuvens pode ser usada para fazer a distinção correta das substâncias.

Para este estudo inicial, os pesquisadores usaram um modelo que assume que a atmosfera de um planeta é uma única coluna do solo ao espaço, com muitas camadas. Esta é uma boa suposição para a maioria das finalidades e para cálculos rápidos. Entretanto, os planetas são objetos 3-D, não colunas únicas. O estudo de acompanhamento da equipe usará modelos 3-D para comparar a precisão dos resultados iniciais.


Fontes: Astrophysical Journal e Phys.org


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