Vida no Universo

Nosso Universo parece possuir propriedades perfeitas para permitir o surgimento da vida. Siga o raciocínio...

Sabemos que ele tem uma idade aproximada de 13,77 bilhões de anos, tendo surgido a partir de um ponto absurdamente quente e denso (uma singularidade), e a gigantesca energia primária foi o caldeirão de onde toda a vida emergiu.

Partículas elementares foram criadas e destruídas pelo acelerador de partículas primordial, atuante nos primeiros momentos do Universo. Naquele tempo, havia matéria e antimatéria. Ao se confrontarem, uma aniquilou a outra e fez-se a luz.

Sabe-se lá por que razão, havia uma tênue fração de matéria a mais do que antimatéria, e assim a natureza seguiu seu curso, o Universo ficou com alguma matéria e nenhuma antimatéria, e uma tremenda quantidade de luz. Existe mais de um bilhão de vezes mais luz do que matéria.

De tudo o que existe no Universo, aproximadamente 4,6% são átomos, que formam toda a matéria dita normal (matéria ordinária ou bariônica). Logo, toda a vida existente é fisicamente formada por uma parcela desses 4,6%. No início, os únicos átomos criados foram os de hidrogênio, hélio e lítio, os três elementos mais leves, os quais formaram um Universo constituído por um gás muito quente.

É possível imaginar um Universo onde elementos mais pesados que o lítio nunca teriam se formado, estrelas e planetas não chegariam a existir e onde a vida jamais floresceria. Mas não foi nada disso o que aconteceu em nosso Universo, pois aqui estamos nós!

Nossos organismos são quimicamente baseados no elemento carbono e são formados principalmente por água. Esta é a única forma de vida que conhecemos, até o presente momento. Nós temos que beber água e respirar oxigênio para viver.

O carbono e o oxigênio não foram criados no Big Bang, e sim muito mais tarde, nas estrelas. Todo o carbono e o oxigênio presentes em todas as formas de vida que conhecemos são produzidos nesses autênticos reatores de fusão nuclear.

Estrelas primitivas são massivas e de vida curta. Elas consomem seu hidrogênio, hélio e lítio e produzem elementos mais pesados. Quando essas estrelas explodem, espalham pelo Universo os elementos da vida: carbono e oxigênio.

Novas estrelas condensam-se e planetas formam-se a partir dos elementos mais pesados produzidos pelos astros primitivos, e é assim que o cenário fica preparado para o surgimento da vida.

As primeiras estrelas surgiram apenas uns 400 milhões de anos após o Big Bang. O motor de sua criação (e também das galáxias) apareceu bem cedo e de forma muito sutil, antes de transcorrida a primeira fração de segundo, através de atividade em escala subatômica: delicadas flutuações quânticas levaram ao surgimento dos astros e da vida.

Em uma fração de segundo, com a brusca inflação de um pedaço do Universo do tamanho de uma cabeça de alfinete, flutuações quânticas aleatórias expandiram-se rapidamente de um minúsculo mundo quântico para um cenário macroscópico de proporções astronômicas.

Por que acreditamos nisso? Porque a radiação cósmica de fundo em microondas (CMB), um dos rastros do Big Bang, apresenta uma temperatura extraordinariamente uniforme ao longo do espaço. Tal uniformidade indica que não há outra forma de diferentes partes do Universo terem atingido o equilíbrio, a não ser através da inflação exponencial de regiões originadas em minúsculas porções.

O único meio possível para que a isotropia (uniformidade) tenha se instalado consiste em que diferentes regiões em equilíbrio térmico umas com as outras, no início da história do Universo, tenham subitamente se expandido, individualmente. Isto também é coerente com outras previsões da Teoria Inflacionária.

À medida que o Universo expandia-se, as sutis flutuações aumentavam, provocando pequenas variações no volume de matéria, de uma região para outra. Isto foi suficiente para que a gravidade desempenhasse o seu papel.

A gravidade é uma das forças básicas da natureza e controla a evolução da estrutura do Universo em larga escala. Sem ela, não existiriam estrelas ou planetas, e sim apenas uma fria e tênue mistura de partículas.

Sem as variações introduzidas pelas flutuações quânticas na sopa de partículas, a gravidade não teria feito com que as diminutas concentrações de matéria se tornassem grandes agrupamentos. O resultado final da ação gravitacional foi a formação de galáxias, estrelas e planetas. Portanto, as flutuações são as fábricas da vida física!.

As instabilidades da sopa primordial de partículas eram muito pequenas, logo as variações em larga escala demoraram a se manifestar. E se nosso Universo tivesse durado apenas um segundo, ou um ano, ou um milhão de anos?

A duração do Universo e como ele evolui depende de sua quantidade total de energia e matéria. Um universo com muito mais matéria que o nosso iria rapidamente colapsar sob a força de sua própria gravidade, bem antes que a vida pudesse surgir. Por outro lado, se sua duração fosse muito longa, ele poderia não dispor de massa suficiente para a formação de estrelas.

Além disso, sabemos da existência de uma misteriosa energia escura que atua com gravidade repulsiva (antigravidade), o que induz à aceleração da expansão. Tivesse essa energia predominado mais cedo, o Universo teria crescido rápido demais para suportar o desenvolvimento da vida.

Isso tudo nos mostra o que afirmamos no início deste artigo: parece haver uma conspiração perfeita de fatores, uma quantidade de matéria e energia que corresponde exatamento ao necessário, nem mais nem menos, para que a vida possa existir!

Não sabemos se há vida extraterrestre, inteligente ou não. Também não há nenhuma razão para que não exista. O que sabemos, pelo que vimos até agora e, inclusive, devido à nossa própria existência, é que o Universo é favorável à vida.

Entretanto, temos que considerar que há muitos obstáculos a serem superados para que a vida possa florescer e, uma vez que ela se estabeleça, ainda há muitos riscos que ameaçam sua continuidade.

A vida depara-se constantemente com a perspectiva de extinção. Tal como a conhecemos, ela requer energia, água e carbono; desastres naturais podem ameaçá-la e, se uma dessas ocorrências causa a remoção da água, certamente condena sua subsistência.

A Terra já sofreu com impactos de imensos meteoros, os quais parecem ter provocado extinções em massa. Radiações agressivas oriundas do espaço são contidas apenas pela atmosfera e por campos magnéticos. Instabilidades ambientais provocam eras glaciais.

Daqui a bilhões de anos, nosso Sol fatalmente se esgotará. Antes disso, há também a possibilidade de destruição de toda a vida na Terra devido à explosão em supernova de uma estrela mais pesada que eventualmente esteja mais próxima de nós (estrelas mais pesadas terminam suas vidas explodindo em supernovas).

A energia escura inexoravelmente irá esticar o Universo até um ocaso em frio glacial. Considerando que não sabemos exatamente o que é essa energia, isso pode até ser questionável, mas a ação de uma energia escura de natureza diferente da que supomos não seria menos mortal.

Muitos cientistas estão engajados em esforços para detectar vida extraterrestre. Há duas possibilidades: procuramos por ela ou ela nos encontra. Um meio termo pode ser a procura por sinais emitidos por formas de vida inteligente que porventura existam em algum lugar do espaço.

O SETI é um programa permanente, encontrando-se em plena operação, com a participação de diversas instituições científicas. Um projeto paralelo, o SETI@home, permite que qualquer pessoa interessada participe das pesquisas.

Funciona assim: você utiliza um aplicativo baixado do site para ter acesso ao material coletado por poderosos radiotelescópios e auxiliar na análise dos mesmos. É uma forma pela qual internautas voluntários contribuem com tempo computacional dedicado ao Programa SETI.

A atuação da sonda WMAP, lançada pela NASA em 2001, pode até ser considerada como um "mini-SETI", pois ela escaneou sistematicamente o espaço, cobrindo uma larga faixa de frequências em micro-ondas. Entretanto, a sonda não foi otimizada, no nível de outras missões, para descobertas no campo da astrobiologia.

Através da detecção e medida das flutuações de densidade na CMB, pelas observações da WMAP, aprendemos bastante sobre o Universo primordial. No entanto, a verdade é que ainda estamos apenas engatinhando na compreensão dos ingredientes básicos que tornam a vida possível.

Um dia, talvez possamos saber com certeza se estamos ou não sozinhos. Nesse meio tempo, as pesquisas continuam. Uma coisa é certa: nossa própria existência demonstra que existe uma receptividade de nosso Universo em relação à proliferação da vida!

Parafraseando Carl Sagan: caso não exista vida nenhuma fora da Terra, então estamos diante de um "tremendo desperdício de espaço!".

Esta equação costuma ser considerada a segunda mais famosa da ciência (depois de E = mc²). Ela aparece em quase todos os livros-texto de Astronomia. Seu objetivo é fornecer uma estimativa de quantas sociedades alienígenas existem e são detectáveis. Os fatores da multiplicação são a seguir definidos:

• N : o número de civilizações, na Via Láctea, cujas emissões eletromagnéticas são detectáveis.
• R_* : a taxa de formação de estrelas adequada ao desenvolvimento de vida inteligente (número por ano).
• f_p : a fração dessas estrelas que corresponde àquelas que formam sistemas planetários.
• n_e : o número de planetas, por sistema, cujos ambientes são adequados para a vida.
• f_l : a fração de planetas com ambientes favoráveis em que a vida realmente aparece.
• f_i : a fração de planetas com vida nos quais surge vida inteligente.
• f_c : a fração de civilizações com tecnologia capaz de emitir sinais detectáveis de sua existência.
• L : o período médio de tempo de emissão de tais sinais (anos).

A equação foi proposta pelo astrônomo norte-americano Frank Drake (1930 - 2022), como agenda da primeira reunião científica sobre o tema SETI. Sua lógica é a seguinte:

• Os primeiros seis fatores, quando multiplicados entre si, produzem o número médio de novas sociedades transmissoras de tecnologia que entram em operação na Via Láctea todos os anos.
• Esta taxa de "novatos" é, então, multiplicada pelo último termo da equação: L, o tempo médio de vida das emissões, ou seja, em que os sinais permanecem no ar.

O resultado é N, o número médio de sociedades transmissoras na galáxia, atualmente. É claro que, se esse número for muito pequeno, então as chances de detecção de sinais pelo SETI também são pequenas. Por outro lado, um valor grande de N seria um incentivo para a intensificação da busca.

Durante o encontro organizado por Drake, nenhum dos sete fatores da equação era conhecido, exceto o primeiro, a taxa de produção de estrelas. No entanto, os participantes discutiram seus melhores palpites sobre os outros termos e chegaram à conclusão de que a taxa de "novatos" é da ordem de um.

Isto significa que uma sociedade transmissora surge, uma vez por ano, em algum lugar da Via Láctea. Basta, então, multiplicar isto pelo tempo de vida de tal civilização difusora de sinais.

Mas as coisas não são assim tão simples. É óbvio que o último fator, L, depende do comportamento alienígena. Não é um termo que possamos quantificar com estudos de Astronomia ou Biologia.

Nossa própria experiência também não ajuda muito. Temos transmitido em larga escala e em frequências e potências que poderiam ser captadas por alguém em outro sistema planetário, há menos de um século. Por quanto tempo continuaremos fazendo isso?

Alguns acham que a humanidade está decidida à auto-aniquilação e que o valor de L para o Homo sapiens será de apenas um século ou dois. Outros são menos dramáticos e mais otimistas. Mas obviamente temos pouca base para estimar L.

Devido a tais incertezas, as estimativas para N variaram de 1 (a Terra abriga a única sociedade galáctica que está transmitindo) a vários milhões. Drake, até antes de falecer em 2022, mantinha o palpite de que o valor de N é 10.000, assumindo que uma nova sociedade transmissora surge uma vez por ano, desfrutando de uma vida média de 10.000 anos.

No que se refere às incertezas,, não evoluímos muito. A Equação de Drake não pode ser solucionada, nem mesmo calculada com precisão. No entanto, ela mantém uma utilidade científica considerável para discussões sobre vida e inteligência extraterrestre.

Esta famosa formulação abrange todas as atividades de investigação do Instituto SETI, desde os esforços de sondagem das paisagens agrestes de Marte até as buscas por sinais alienígenas com equipamentos de alta tecnologia. A Equação de Drake é o andaime sobre o qual o Instituto foi construído.