Astrônomos descobrem indícios de vida em planeta distante

Um planeta situado além dos limites do nosso Sistema Solar é chamado de exoplaneta. Um deles, o K2-18 b, foi descoberto em 2015 pela sonda espacial Kepler, a 124 anos-luz de distância, na constelação de Leão. Ele integra um sistema planetário cuja estrela central é a anã vermelha K2-18 e está localizado na zona habitável desse sistema.

Com tamanho equivalente a 2,37 vezes o da Terra e 8,6 vezes sua massa, suas dimensões são intermediárias entre as de um planeta rochoso como o nosso e as dos gigantes gasosos, como Netuno. Por isso, é classificado como uma superterra ou subnetuno.

Em artigo publicado em 17 de abril no Astrophysical Journal Letters, uma equipe de astrônomos liderada pelo professor Nikku Madhusudhan, do Instituto de Astronomia da Universidade de Cambridge, apresentou a descoberta de indícios de substâncias que podem sugerir a ocorrência de atividade biológica em K2-18 b.

Segundo os pesquisadores, utilizando dados do Telescópio Espacial James Webb (JWST), foram detectadas moléculas de sulfeto de dimetila (DMS) e dissulfeto de dimetila (DMDS) na atmosfera do planeta - ambas podendo ser produzidas por algas marinhas.

Na Terra, o DMS e o DMDS são produzidos exclusivamente por organismos vivos, principalmente microrganismos como o fitoplâncton marinho.

A descoberta parte do pressuposto de que o exoplaneta seja um mundo hiceano - um planeta potencialmente habitável, coberto por oceanos sob uma atmosfera rica em hidrogênio.

Madhusudhan e colaboradores já haviam proposto anteriormente a existência dessa nova classe de mundos — os hiceanos, junção das palavras "hidrogênio" e "oceano". Se confirmados, esses planetas ampliariam o leque de ambientes potencialmente habitáveis no Universo.

Observações anteriores de K2-18 b identificaram metano e dióxido de carbono, revelando pela primeira vez moléculas à base de carbono na atmosfera de um exoplaneta situado na zona habitável. Esses resultados são compatíveis com as condições previstas para um planeta hiceano.

Para determinar a composição química das atmosferas de exoplanetas, os astrônomos analisam a luz de sua estrela-mãe durante o trânsito - quando o planeta passa em frente à estrela, visto da Terra.

Durante esse trânsito, o JWST detecta uma queda no brilho estelar, e uma pequena fração da luz atravessa a atmosfera do planeta antes de chegar até nós.

A absorção dessa luz pela atmosfera do planeta deixa marcas no espectro luminoso, que os astrônomos analisam para identificar os gases presentes.

Observações anteriores do JWST, feitas na faixa do infravermelho próximo (0,8-5 micrômetros), haviam detectado um sinal fraco, mas sugestivo da presença de DMS.

Já as novas observações utilizaram outro instrumento do telescópio, sensível à faixa do infravermelho médio (6-12 micrômetros), e desta vez os sinais foram mais fortes e claros. Segundo Mäns Holmberg, pesquisador do Instituto de Ciências do Telescópio Espacial em Baltimore, "foi uma constatação incrível ver os resultados emergirem e permanecerem consistentes ao longo das extensas análises independentes e testes de robustez".

Madhusudhan acrescenta: "Trabalhos teóricos anteriores previram a possibilidade de altos níveis de gases à base de enxofre, como DMS e DMDS, em planetas hiceanos. E agora observamos exatamente isso, em linha com as previsões. Considerando tudo o que sabemos sobre este planeta, um mundo hiceano com um oceano repleto de vida é o cenário que melhor se ajusta aos dados disponíveis."

As evidências são bastante animadoras, mas, como reconhecem os próprios autores, é preciso cautela. Madhusudhan afirma que, embora os resultados sejam consistentes, ainda é essencial obter mais dados antes de afirmar que há vida em outro mundo.

Há, inclusive, contradições em relação a outras pesquisas. Nicholas Wogan, do Centro de Pesquisa Ames da NASA, liderou em 2024 um estudo sobre a composição da atmosfera de K2-18 b. Sua equipe demonstrou que as detecções de metano seriam difíceis de explicar em um planeta hiceano desabitado, mas compatíveis com um mundo com vida — em um ambiente semelhante ao da antiga Terra Arqueana.

Contudo, o DMS só passou a ser produzido na Terra há cerca de 250 milhões de anos, em condições ambientais mais próximas das atuais. Segundo Dimitar Sasselov, da Universidade de Harvard (que não participou de nenhum dos dois estudos), "a" produção de sulfeto de dimetila é uma invenção muito específica e tardia da biosfera terrestre, posterior à ascensão do oxigênio na atmosfera e na hidrosfera. Portanto, usá-lo como biomarcador em um ambiente hiceano não é apenas incerto - é bioquimicamente contraditório."

De fato, os resultados da equipe de Wogan favorecem um cenário sem vida para K2-18 b, com uma atmosfera espessa de hidrogênio, interior rochoso e sem superfície habitável.

O próprio Madhusudhan, embora cautelosamente otimista com os dados mais recentes, reconhece que podem existir processos químicos ainda desconhecidos no K2-18 b que expliquem a presença dessas moléculas.

Em colaboração com outros pesquisadores, ele pretende realizar mais estudos teóricos e laboratoriais para verificar se DMS e DMDS poderiam ser produzidos por processos não biológicos nas concentrações observadas. Compreender melhor a composição do planeta e o contexto em que essas moléculas são formadas é essencial para confirmar se realmente indicam atividade biológica.

Os próprios padrões acadêmicos indicam que os resultados de Madhusudhan e sua equipe ainda não são conclusivos. As observações atingiram o nível de significância estatística de três sigma — o que equivale a uma chance de 0,3% de os dados serem fruto do acaso.

Pode parecer pouco, mas para que uma descoberta seja considerada estatisticamente confirmada pela comunidade científica, é necessário ultrapassar o limite de cinco sigma, o que corresponderia a uma probabilidade inferior a 0,00006% de erro.

Os autores afirmam que entre 16 e 24 horas adicionais de observações com o JWST poderiam ajudá-los a alcançar esse nível crucial de significância. A pesquisa tem sido apoiada por uma Bolsa de Pesquisa de Fronteira do Programa de Pesquisa e Inovação do Reino Unido (UKRI).

Controvérsias à parte, mesmo que um processo químico desconhecido seja a origem das moléculas detectadas na atmosfera do K2-18 b, os resultados obtidos por Madhusudhan e seus colegas representam, até o momento, a evidência mais sólida da possível existência de vida fora do nosso Sistema Solar.