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Velejando na Galáxia

30 / junho / 2021

Por Amâncio Friaça*

Projeção artística de Oumuamua (Foto: European Southern Observatory)

Em 19 de outubro de 2017, o astrônomo Robert Weryk, do observatório de Haleakala, no Havaí, descobriu um objeto se afastando da Terra a uma velocidade vertiginosa. Ele utilizava o telescópio Pan-STARRS, projetado para ser um caçador de asteroides e cometas. O astro veloz estava entre a órbita da Terra e de Marte e foi batizado, posteriormente, de ‘Oumuamua, que significa “sentinela avançada” em havaiano. 

Primeiro, pensou-se que o astro fosse um cometa. Logo depois, um asteroide, pois não desenvolveu atividade cometária. Por fim, verificou-se que sua órbita era extremamente hiperbólica, o que significa que não estava ligado ao Sistema Solar, mas que vinha do meio interestelar. O ‘Oumuamua era o primeiro representante de uma família de corpos do Sistema Solar, os interstellar interlopers (“intrusos interestelares”), ou seja, intrusos vindos do espaço interestelar. Quando essa característica de sua natureza foi confirmada, ele foi batizado como 1I / ʻOumuamua – “1” porque é o primeiro objeto descoberto e “I” de interestelar. Em pouco tempo, nosso visitante saiu do Sistema Solar para nunca mais voltar, a uma velocidade de 95 mil quilômetros por hora.

O ‘Oumuamua tinha uma cor avermelhada e era relativamente pequeno, com dimensões máximas de poucas centenas de metros de comprimento e poucas dezenas de metros de largura ou espessura. A primeira hipótese, de que seria um cometa interestelar, o primeiro da sua espécie descoberto, logo começou a soar inadequada, visto que o ‘Oumuamua tem diversas características peculiares, como uma aparência muito alongada, a presença de aceleração não gravitacional, rotação constante, ausência de solavancos no movimento. As variações de brilho indicam que possui uma razão comprimento/largura extrema de no mínimo 10:1.

Não foi possível obter imagens desse objeto, e por isso nos resta deduzir seu formato, que seria ou muito alongado, ou muita achatado. Sua primeira representação gráfica o ilustrava com o formato de um charuto. Contudo, seria extremamente improvável um núcleo de cometa tão alongado assim. Já a aceleração não gravitacional também é algo que se observa em cometas ¾ que são essencialmente icebergs cósmicos, constituídos na maior parte por gelo sujo que, ao evaporar, lança jatos de vapor que impulsionam o objeto pelo espaço. Porém, não houve registros da presença de água nas imagens obtidas pelo telescópio espacial de infravermelho Spitzer. Além disso, os jatos de vapor de um cometa são irregulares, o que é difícil de conciliar com sua rotação constante e o movimento sem mudanças bruscas do ‘Oumuamua.

 

Um veleiro interestelar

A vela estelar LightSail-2 (Foto: Josh Spradling/The Planetary Society/The New York Times)

É nesse momento que Avi Loeb, o astrônomo que foi chefe do Departamento de Astronomia da Universidade Harvard pelo período mais longo de sua história, e seu aluno de pós-doutorado Shmuel Bialy surgem com uma hipótese audaciosa. Na verdade, 10:1 é o limite inferior para a razão entre a maior e a menor dimensão do ‘Oumuamua. Ele poderia ser extremamente achatado e tão fino como uma folha de papel. Ou, como uma vela… Loeb e seu aluno propõem, portanto, que o ‘Oumuamua seria um artefato extraterrestre, uma vela de luz, semelhante à vela de um barco, mas impulsionada não pelo vento, e sim pela luz do Sol ou de outra estrela. Um verdadeiro veleiro interestelar.

A ideia das velas de luz já havia sido evocada para entes bem mais modestos do que dispositivos extraterrestres. Em 1903, o prêmio Nobel de Química Svante Arrhenius apresentou, em seu artigo “The Distribution of Life in Space” [A distribuição da vida no espaço], a hipótese de que formas microscópicas de vida podem ser transportadas pelo espaço, impulsionadas pela pressão de radiação (da luz) das estrelas. Essa é a hipótese da panspermia. A vida poderia ter surgido em algum canto remoto da Via Láctea e transportada até a Terra ou outros planetas. Cada microrganismo seria um minúsculo veleiro interestelar.

Posteriormente se verificou que a radiação UV e os raios X do meio espacial seriam letais para bactérias individuais. Por outro lado, elas seriam capazes de sobreviver em aglomerados em micrometeoritos ou em grãos de gelo. De fato, a maior parte do universo é gélido, e uma boa parte dos grãos de poeira interestelar é coberta por mantos de gelo. Formas de vida bem mais simples e robustas do que as bactérias terrestres poderiam ter sido encapsuladas no gelo desses grãos e depois revividas em um ambiente planetário mais hospitaleiro.

Amostras de gelo da Antártida com 8 milhões de anos abrigam bactérias que foram revividas após o degelo. É bem possível que o gelo mais antigo da Antártida, com 34 milhões de anos, também contenha bactérias dormentes. Essa escala de tempo é comparável com a meia volta de cerca de 100 milhões de anos do Sol em sua rotação galáctica.

As possíveis formas do ‘Oumuamua (Foto: Mark Garlick/Biblioteca de fotografias científicas)

Se o ‘Oumuamua fosse de fato um produto de inteligência alienígena, qual seria a sua natureza? Poderia ser um lixo espacial descartado por uma civilização extraterrestre em sua expansão pela Via Láctea, uma espécie de garrafa de plástico interestelar. Mas poderia ser também uma boia cósmica. Esta última hipótese foi levantada por Loeb e seus colaboradores ao calcularem que o ‘Oumuamua seria oriundo do Sistema Local de Repouso (SLR). O SLR é um sistema de referência centrado em um ponto que se move em órbita circular ao redor do centro galáctico, com velocidade igual à média das velocidades estelares em sua vizinhança.

O próprio Sol se move em relação ao SLR a uma velocidade de 71 mil quilômetros por hora, na direção do chamado ápex, que fica na constelação de Hércules. Em contraste, o ‘Oumuamua estava praticamente em repouso em relação ao SLR antes de entrar no Sistema Solar. A probabilidade de que estivesse tão imóvel quanto o calculado é de 1 parte em 500. Nesse caso, Loeb se pergunta qual seria o objetivo de uma boia plantada no SLR.

A história da Vela de Luz tem relação com a Iniciativa Starshot, da qual Loeb foi presidente do comitê, e que se propunha a enviar espaçonaves até nossa estrela mais próxima, Proxima Centauri, que é a estrela anã vermelha do sistema triplo de estrelas, Alpha Centauri, a estrela mais próxima de nós. Proxima é a estrela deste sistema mais perto do Sol, a 4,24 anos-luz, e ainda por cima tem um planeta habitável, Proxima b.

Loeb, seus alunos e pós-doutorandos projetaram seu próprio veleiro interestelar, uma microssonda que poderia fazer a viagem até lá em poucas décadas. O propulsor é uma vela de luz, uma folha finíssima e super-reflexiva com alguns metros de tamanho. Acelerada por um feixe de laser de 100 gigawatts, a nave alcançaria um quinto da velocidade da luz. A carga seria um chip, com câmeras e outros detectores que captariam informações sobre Proxima b e outros corpos em sua órbita durante o brevíssimo sobrevoo da nave pelo sistema.

 

As possibilidades de vida inteligente extraterrestre

A Iniciativa Starshot faz parte da Breakthrough Initiatives, um ambicioso projeto para a busca de vida e inteligência fora da Terra, lançado pelo bilionário russo Yuri Milner em 2015, na presença de nomes como Stephen Hawking, o cosmólogo Martin Rees, Pete Worden, ex-diretor da Ames Research Center da NASA, e o astrofísico Frank Drake, criador da equação que leva seu nome. A “equação de Drake” fornece uma estimativa do número de civilizações em nossa galáxia que têm a tecnologia necessária para a comunicação interestelar:

N = R*× fp × ne × fl × fi × fc × L

Aqui, R* é  a taxa de formação de estrelas em nossa galáxia; fp, a fração de estrelas com sistemas planetários; ne, o número médio de planetas em cada sistema com condições ambientais favoráveis à vida; fl, a fração de planetas onde surge a vida; fi, a fração de planetas onde a vida dá origem à inteligência; fc , a fração de vida inteligente que desenvolve tecnologia de comunicações interestelares; e L, a duração do tempo durante a qual tal vida inteligente é capaz de produzir sinais detectáveis.

Cada termo da equação de Drake representa um pedaço de conhecimento necessário para se formar um panorama da possível presença de inteligência no universo. Atualmente, com milhares de exoplanetas (planetas em torno de outras estrelas) cartografados, começamos a ter uma boa ideia dos termos fp e ne. O termo fl, que descreve a passagem de um mundo químico de moléculas orgânicas para um mundo biológico, ainda é uma grande incógnita. Contudo, não deve ser tão pequeno, já que o aparecimento da vida na Terra foi relativamente rápido.

Trajetória do ‘Oumuamua no Sistema Solar (Foto: ESA)

A Terra tem aproximadamente 4,55 bilhões de anos e seus primeiros tempos foram um verdadeiro inferno. Tanto que esse período é conhecido como Hadeano, termo oriundo de “Hades”, o deus dos infernos na mitologia grega. Durante o Hadeano, meia dúzia de vezes a Terra teve um oceano vaporizado pela queda de gigantescos asteroides e teve sua crosta esfacelada. O Hadeano acabou 3,9 bilhões de anos atrás e apenas 100 milhões de anos depois já havia sinais de vida. Esse rápido florescimento nos faz apostar que a vida não seja tão rara, quer tenha surgido de modo endógeno, no próprio planeta, ou exógeno, tendo sido transportada de outro lugar do universo por panspermia.

O surgimento da inteligência, dado por fi, deve exigir como condição o aparecimento de vida pluricelular, o que na Terra só foi possível devido à produção de oxigênio por uma classe específica de bactérias, as cianobactérias. O oxigênio permite o surgimento de seres de grande porte e de sistemas nervosos ou seus análogos, condições para que a inteligência emerja. Desse modo, o surgimento da inteligência depende de condições ambientais do planeta que proporcionem o desenvolvimento de formas de vida complexas. Isso é algo que pode ser estimado, apesar das grandes dificuldades e incertezas.

Dois pontos críticos da equação de Drake relativos à inteligência no universo são fc e L. Na verdade, a condição de uma inteligência extraterrestre produzir tecnologia interestelar é mais geral do que aquela de gerar comunicações interestelares direcionadas, pois pode haver tecnologia extraterrestre sem que haja comunicação em um modo como os terráqueos sejam capazes de identificar. Em outros termos, a probabilidade de uma inteligência alienígena produzir tecnologia interestelar, ft , é maior do que a dela enviar sinais captáveis por nós fc . Ademais, a inteligência extraterrestre já pode ter ultrapassado o lapso de tempo em que se desenvolve comunicação interestelar, L, mas seus resíduos tecnológicos podem persistir por um tempo muito mais longo, digamos, por um período de rotação da Via Láctea (225 milhões de anos na distância do Sol até o centro da Galáxia). O ‘Oumuamua poderia ser um desses “fósseis” tecnológicos.

 

Os vestígios da vida no universo

A proposta de Loeb para ‘Oumuamua certamente vai contra a ortodoxia e poderá ser descartada por uma explicação não artificial. Contudo, não deixa de abrir um novo caminho para a pesquisa da vida extraterrestre. A consideração desses vestígios de tecnologia extraterrestre, as tecnoassinaturas, seria um melhor modo de verificar a existência de inteligência extraterrestre, porque ela não precisaria estar ativa agora, mas poderia ter sido extinta ou ultrapassado o estágio tecnológico.

Uma das áreas de pesquisa da astrobiologia, o estudo da vida dentro do contexto cósmico, são as bioassinaturas, que assinalam a existência da vida em um planeta por meio de modificações em sua atmosfera, como a presença do oxigênio, metano ou outros gases fora do equilíbrio. As bioassinaturas não revelam seres vivos individuais, mas biosferas inteiras.

Os grandes responsáveis pelas bioassinaturas são os microrganismos. No caso do nosso planeta, as metanogênicas, quando a Terra era bem jovem, e as cianobactérias, 1 bilhão de anos depois. As primeiras encheram a atmosfera de metano e as últimas, de oxigênio. A busca de vida fora do sistema solar tem se concentrado nas bioassinaturas, que responde às formas de vida mais simples.

Loeb amplia as metodologias de busca de vida alienígena com as tecnoassinaturas, que são sensíveis ao outro extremo de complexidade da vida, as civilizações extraterrestres. As tecnoassinaturas incluem tanto inteligências extraterrestres presentes modificando todo um planeta por meio de ilhas de calor e produção de poluentes quanto inteligências do passado reveladas por seus restos materiais deixados em outros planetas ou descartados no meio interestelar. No último caso, estaríamos diante de uma astroarqueologia, da qual o ‘Oumuamua poderia ser a primeira relíquia astroarqueológica descoberta, uma vela de luz desenterrada dos campos da Via Láctea.

 

*Amâncio Friaça é astrônomo do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (USP). Trabalha em astrobiologia, cosmologia, evolução química do universo e nas relações entre astronomia, cultura e educação.

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