Este artigo foi publicado originalmente Conversa. Esta publicação contribuiu com o artigo para Space.com Vozes de especialistas: artigos de opinião e insights.
Vivemos em tempos muito emocionantes: as respostas a algumas das questões mais antigas que a humanidade alguma vez ponderou estão ao nosso alcance. Um deles é Terra O único lugar que protege vidas.
Mas será que podemos usar telescópios para descobrir se existe vida nestes mundos distantes? Analisar os gases presentes nas atmosferas desses planetas é um método promissor.
Agora sabemos mais 6.000 exoplanetas. Com tantos agora listados, há muitas maneiras de definir quais mundos são mais promissores para a biologia. Por exemplo, os astrónomos podem usar a distância de um planeta à sua estrela hospedeira para determinar a sua temperatura.
O único planeta da Terra sistema solar Como sua superfície possui oceanos de água líquida, temperaturas moderadas são um possível requisito para um planeta habitável. O facto de um planeta ter a temperatura certa para a água líquida é fortemente influenciado pela presença e natureza da atmosfera do planeta.
Surpreendentemente, podemos identificar moléculas nas atmosferas dos exoplanetas. A mecânica quântica faz com que cada produto químico atmosférico tenha seu próprio padrão único, semelhante a um código de barras, que deixa na luz que passa por ele. Ao coletar a luz das estrelas filtrada através de um A atmosfera de um exoplaneta, Os telescópios podem ver os códigos de barras das moléculas que compõem essa atmosfera.
Para aproveitar isso, o planeta é necessário Transporte – passe na frente – a estrela do nosso ponto de vista. Isto significa que só funciona para uma pequena fração dos exoplanetas conhecidos.
A força do sinal depende da abundância da molécula na atmosfera: mais forte para moléculas mais abundantes e progressivamente mais fraco à medida que a abundância diminui. Isto significa que geralmente é fácil identificar moléculas dominantes, embora isto nem sempre seja verdade. Alguns códigos de barras são inerentemente mais fortes, enquanto outros são mais fracos.
Por exemplo, Atmosfera da Terra O nitrogênio diatômico (N₂) domina, mas esta molécula tem um código de barras fraco em comparação com o oxigênio diatômico (O₂), ozônio (O₃), dióxido de carbono (CO₂) e água (H₂O), muito menos abundantes.
Identificando moléculas
O Telescópio Espacial James Webb (JWST) Um grande telescópio espacial que coleta luz em comprimentos de onda infravermelhos. Tem sido usado para estudar as atmosferas de vários exoplanetas.
A detecção de assinaturas moleculares na atmosfera de um exoplaneta não é totalmente simples. Diferentes grupos de trabalhadores podem fazer escolhas ligeiramente diferentes no tratamento dos mesmos dados, resultando em resultados diferentes. Mas apesar destas dificuldades, foram feitas reprodutibilidade molecular e detecções fortes. Foram encontradas moléculas simples com códigos de barras fortes, como metano, dióxido de carbono e água.
Planetas maiores que a Terra, mas menores Netuno – os chamados sub-Netunos – são o tipo mais comum de exoplaneta conhecido. Isto é para um desses planetas, K2-18b Uma declaração ousada Uma bioassinatura foi descoberta em 2025. A análise encontrou sulfeto de dimetila, uma descoberta que era falsa apenas cerca de uma em 1.000 vezes.
Na Terra, o sulfeto de dimetila é produzido pelo fitoplâncton nos oceanos, mas se decompõe rapidamente na água do mar iluminada pela luz solar. Como K2-18b pode ser um planeta completamente coberto por um oceano de água, a detecção de sulfeto de dimetila em sua atmosfera indica um suprimento constante de vida microbiana ali.
O reexame da detecção de sulfeto de dimetil K2-18b por outros pesquisadores lança dúvidas sobre esta afirmação. foi muito significativo Demonstração de 2025 Louise Wellbanks, da Arizona State University, e colegas descobriram que a escolha dos códigos de barras moleculares a serem incluídos na análise afetou seriamente os resultados.
Eles descobriram que diversas alternativas não exploradas no artigo original forneciam ajustes igualmente bons ou melhores aos dados medidos.
Para planetas do tamanho da Terra, que podem ser rochosos, detectar atmosferas com o JWST é mais desafiador. No entanto, o futuro é promissor, pois muitas missões planeadas permitir-nos-ão aprender muito sobre planetas semelhantes à Terra.
Próximas tarefas
Com lançamento planejado para 2026, The Agência Espacial Europeiaé O telescópio de Platão Identifique planetas que sejam mais parecidos com a Terra e adequados para espectros de transmissão do que conhecemos atualmente.
da NASA Telescópio Espacial Romano Nancy GraceO seu lançamento está previsto para 2029 e será pioneiro em técnicas coronográficas que permitem anular a luz das estrelas, para que os planetas mais ténues que orbitam estrelas próximas possam ser estudados diretamente.
da Agência Espacial Europeia Telescópio aéreoCom lançamento planejado para 2029, esta é uma missão dedicada de espectroscopia de transmissão que terá capacidade para determinar as composições das atmosferas de exoplanetas.
da NASA Um laboratório mundial habitável (HWO) está atualmente em fase de planejamento. A missão utilizará o coronógrafo para estudar 25 planetas semelhantes à Terra, em busca de sinais de diferentes tipos de habitabilidade.
HWO tem uma ampla cobertura de comprimento de onda de UV a IR. Se o gêmeo da Terra estiver orbitando uma das estrelas-alvo mais próximas do HWO, o telescópio irá coletar a luz estelar refletida no planeta. Esta luz estelar refletida contém assinaturas de código de barras de oxigênio diatômico (O₂) e outros gases na atmosfera do nosso planeta. Também revelará a assinatura da luz das estrelas absorvida pelas plantas fotossintéticas: a chamada “borda vermelha da planta”.
A superfície da Terra está dividida em terra e oceanos, que refletem a luz de forma diferente. O HWO pode reconstruir um mapa de baixa resolução da superfície a partir de mudanças na luz refletida à medida que continentes e oceanos giram dentro e fora de vista.
Portanto, o futuro parece muito promissor. Com os lançamentos de ônibus espaciais nos próximos anos, podemos encerrar a questão de saber se a Terra é a única que hospeda vida.
