Bioassinaturas e a Radiação na Vida Alienígena

Bioassinaturas

Estamos sozinhos no universo? Essa é uma daquelas perguntas que nos fazemos com regularidade e que persiste a milhares de anos, desde que começamos a entender um pouco que fosse o mundo ao nosso redor. Ela alimenta nossa imaginação, fazendo-nos construir civilizações alienígenas inteiras sem conhecer ao certo como nos mesmo somos. Sabemos hoje que um contato físico com uma civilização alienígena avançada é muito improvável, devido principalmente as distâncias monstruosas entre nós e “eles”. Há, contudo, métodos de exploração de vida alienígena, sendo ela avançada ao ponto de fazer o mesmo ou simples formas de vida que lembram bactérias, sendo posto em prática utilizando antigos conceitos de radiação (todo ser vivo, pelo menos como conhecemos, deixa vestígios de sua existência, sejam eles químicos ou físicos, as bioassinaturas).
Em julho de 2007 astrônomos, observando a passagem da luz estelar pela atmosfera de um planeta extra-solar, detectaram a presença de vapor d’água lá. A água é indispensável para que haja vida aqui na terra. Partido do pressuposto de que o mesmo ocorra em outros planetas, esse planeta extra-solar poderia abrigar vida. Agora, as agências espaciais de vários países procurarão, através de telescópios, planetas do porte do nosso com potencial para abrigar vida. O espectro de luz refletida por um determinado composto é característico a ele, sendo assim, planetas que apresentarem bioassinaturas de elementos que na terra são essenciais ou resultado da atividade de qualquer forma de vida serão marcados como possíveis de abrigar alguma forma dela. Por exemplo, se detectarmos a presença de metano (CH4), com ciclos de concentrações que aumentam e diminuam é provável que sua origem venha de alguma atividade ligada a algum organismo vivo. O mesmo vale para o oxigênio (O2). Em um planeta morto os níveis desses dois compostos devem manter-se constantes, diminuindo aos poucos conforme a luz solar quebra as moléculas. Na terra oxigênio e metano são originados pela fotossíntese.

Como seria a fotossíntese em outro planeta?

A fotossíntese é a conversão de energia solar em energia química. A energia química é então utilizada para converter o CO2 da atmosfera em compostos de carbono estáveis, principalmente açúcares. Toda a vida na terra depende desse processo, realizado por cianobactérias, algas e plantas verdes. Mas por que verdes?
Os pigmentos dos seres fotossintetizantes captam preferencialmente luz com fótons de cores particulares, espalhando o resto. A energia dos fótons é transmitida ao longo de uma rede de moléculas de pigmentos energéticos para um centro de reação, o qual quebra a água para obter elétrons energéticos para reações bioquímicas. No planeta Terra, o espectro de energia da luz solar tem o pico na região entre o azul e o verde. Porém o azul transporta mais energia e o vermelho é produzido em maior quantidade. Os fótons verdes, que ficam em uma posição intermediária, não têm nem energia nem quantidade, portanto as plantas se adaptaram para absorver menos deles. Pigmentos como a clorofila absorvem comprimentos de onda específicos, no caso vermelho e azul. O verde não é absorvido, apenas refletido. Nossos olhos captam essa radiação refletida e então vemos as plantas verdes.
De acordo com o nicho dos organismos, o comprimento de onda absorvido varia. Por exemplo, organismos fotossintetizantes que vivem na água em profundidades onde a luz é escassa, estão adaptados a absorver a luz que restou como fótons verdes e amarelos. Esses organismos tendem a ter crescimento lento, pois têm de se esforçar mais para recolher toda a luz disponível. Na superfície do planeta, onde a luz é abundante, seria desvantajoso para as plantas produzirem pigmentos extras, portanto elas são seletivas no uso da cor. As mesmas pressões evolutivas estariam presentes em outros planetas.
As plantas na Terra estão adaptadas ao espectro de luz ao redor de 685 nm. Com o aumento do nível de oxigênio e conseqüentemente do ozônio (O3) pela atividade dos primeiros organismos fotossintetizantes (cianobactérias – que viviam em uma relativa profundidade no oceano para se protegerem do excesso de radiação), há cerca de dois bilhões de anos as plantas descendentes das algas verdes começaram a colonizar a terra. A partir daí a complexidade da vida vegetal explodiu. De musgos a plantas vasculares como as coníferas, com formato apropriado para captar luz com mais eficiência em latitudes altas, onde o ângulo solar é baixo.
Dependendo do espectro luminoso que chega a um planeta, a fotossíntese dos organismos desse planeta pode variar no comprimento de onda de luz absorvida e refletida, o que implicaria em um fator relevante na busca de bioassinaturas e conseqüente vida nesses corpos celestes. Outra coisa interessante. Dependendo do espectro refletido, poderíamos encontrar plantas vermelhas, azuis e até pretas.

O tipo estelar e sua relação com a cor das plantas

As estrelas são divididas quanto ao seu tamanho, sua longevidade e cor, que se relaciona com a temperatura. Em ordem decrescente a temperatura da estrelas as divide em: F, G, K e M. O nosso sol é do tipo G. As estrelas F são maiores, mais luminosas e azuis, e levam alguns bilhões de anos para consumir todo seu combustível. Estrelas K e M são menores, mais fracas, mais vermelhas e com vida mais longa. As estrelas M são do tipo mais comum na nossa galáxia e são conhecidas com anãs-vermelhas.
Ao redor de cada uma dessas estrelas há uma zona de habitabilidade, faixa onde os planetas podem manter a água na forma líquida. Nesses planetas, o comprimento de onda que chega até sua superfície é relativo ao tipo de estrela que eles orbitam. Planetas ao redor de estrelas F tendem a receber fótons azuis, mas o ozônio torna a luz dessas estrelas mais avermelhada. Ao redor de estrelas K, o pico é no vermelho. Levando-se em conta que a radiação útil para a fotossíntese estaria na faixa do espectro visível, como na Terra, as plantas ao redor desses dois tipos de estrelas teriam cores como as plantas daqui, mas com variações sutis. Para estrelas F, a enxurrada de fótons azuis energéticos poderia obrigar as plantas usarem um pigmento protetor, refletindo esses fótons e dando as plantas uma coloração azulada. Também poderiam absorver apenas o azul e refletir a luz de menor qualidade, o que produziria sinais marcantes, observáveis pelos nossos telescópios.
Já para estrelas M, que emitiriam menos luz, cerca de metade do que a nossa estrela emite, as plantas podem desenvolver uma grande variedade de pigmentos fotossintéticos para recolher o espectro completo de luz visível e infravermelha. Como pouca luz seria refletida, essas plantas pareceriam aos nossos olhos ser pretas.
Todos esses conceitos podem nos levar a monitorar espectros de luz específicos a estrela que o planeta alvo órbita. Captando uma determinada banda de luz refletida, poderíamos evidenciar a presença de alguma forma de vida nesse planeta, seja ela microscópica ou macroscópica, racional ou não.