Quando Encontraremos Outra Terra?

Descobrir outro planetinha amigável como o nosso — com calor, mares azuis e atmosfera rica em oxigênio — era, até pouco tempo, questão de fantasia.

Pois é, era.

De acordo com astrônomos, cientistas planetários e biólogos, já sabemos bem do que precisamos para descobrir outra Terra e, acredite se quiser, vários grupos estão construindo as ferramentas que nos levarão até lá.

"Estamos nos ombros de gigantes para darmos esse salto", afirmou, por metáfora, a astrônoma Lisa Kaltenegger, fundadora do recém-inaugurado Carl Sagan Institute, na Cornell. "Há uma distância enorme entre as estrelas, e o sistema estelar mais próximo está muito longe, mas estamos vislumbrando esses planetas no horizonte e, em breve, os alcançaremos."

O CSI, cujo nome presta uma homenagem ao astrônomo da Cornell e a natureza detetivesca do trabalho dos pesquisadores, é um dos primeiros institutos voltados à pesquisa pela vida no universo. O local reúne pesquisadores de várias disciplinas, como astrofísica e microbiologia, para estudar a diversidade de mundos potencialmente habitáveis que estamos começando a observar dentro e além do sistema solar.

Para eles, a caça por outra Terra – talvez dezenas de milhares de Terras – já começou.

"Acha outra Terra é algo que podemos conseguir", afirmou Natalie Batalha, astrônoma no centro de pesquisa Ames da NASA, em seus comentários na inauguração do CSI. "Talvez não durante a minha vida, mas talvez durante a da minha filha. Os humanos devem ser capazes de encontrar evidências de vida ao redor de um exoplaneta."

A crença de Batalha de que estamos mais ou menos a uma geração de distância de achar evidências de vida em outras estrelas ecoou entre maioria dos cientistas com quem conversei na inauguração do instituto. Todos parecem concordar que, se escolhermos nossos alvos da maneira correta, descobriremos uma segunda Terra muito em breve.

Para entender de onde vêm esses prognósticos, temos de analisar o conhecimento de exoplanetas impulsionado pela tecnologia nos últimos anos. Comparado ao momento presente, a galáxia que conhecíamos uma geração atrás era, digamos, um lugarzinho medíocre. Não fazíamos ideia de que havia planetas fora de nosso sistema solar porque nossos telescópios não eram eficientes o bastante para detectá-los.

"O problema quando você deseja descobrir um planeta ao redor de outra estrela é que o planeta não é quase nada comparado com a estrela", afirmou o astrônomo Didier Queloz, da Universidade de Cambridge, durante sua palestra na cerimônia de abertura do CSI. "A massa de um planeta é milhares de vezes menor, e quase não emite luz, então é necessário usar alguns truques."

No início dos anos 2000, astrônomos como Queloz trabalharam para identificar os primeiros planetas extrasolares por meio do método de velocidade radial, no qual um planeta é detectado por meio da atração gravitacional à estrela. Desde o início, astrônomos também usaram a fotometria de trânsito— a medição da atenuação no brilho da luz de uma estrela quando um planeta cruza seu caminho — e outros métodos de obtenção de imagem direta com instrumentos poderosos da época.

Em 2009, o Kepler mudou tudo. Desde que o alcance da caça a exoplanetas no espaço foi lançado em orbita ao redor do sol, usamos o trânsito para identificar mais de 4.600 exoplanetas candidatos— incluindo cerca de 800 mundos do tamanho da terra e 1.200 maiores e potencialmente habitáveis, as "super-Terras". Ao usar estatísticas para extrapolar o censo galáctico do Kepler, os astrônomos chegaram a conclusões extraordinárias.

"Em média, cada estrela em nossa galáxia tem pelo menos um planeta", afirmou Bill Borucki, o arquiteto por trás da missão Kepler da NASA, em suas observações na inauguração do CSI. "Isso é incrível: bilhões de estrelas em nossa galáxia significa bilhões de planetas. Assim, a missão atingiu um de seus maiores objetivos: as Terras são raras ou comuns? Elas são bastante comuns."

"Nosso véu foi erguido", afirmou Batalha. "Agora nosso universo parece completamente diferente. E é isso o que acontece quando você constrói uma nova tecnologia — você passa a ver o universo de um jeito diferente."

Dentre as descobertas mais empolgantes do Kepler estão algumas dezenas dos chamados planetas "Cachinhos Dourados"— os planetas rochosos que estão na "zona habitável", não tão quente nem muito fria de uma estrela. São esses mundos que mais interessam aos caçadores de Terras do CSI. Mas se quisermos descobrir se algum desses candidatos do tipo Cachinhos Dourados é uma Terra de verdade, dizem os estudiosos, precisamos saber mais. Precisamos parar de procurar sombras e começar a buscar a luz emitida por esses mundos.

"Tudo o que vemos quando olhamos para a Terra — continentes, oceanos, a vida que respira — deixa uma impressão espectral", afirmou Kaltenegger. "Mesmo se o planeta que procuramos for um pequeno pixel em um ponto de luz, podemos ler aquele pixel. Podemos explorar outros planetas a anos-luz de distância."

Os ingredientes presentes na atmosfera do planeta influenciam a luz que o mundo projeta pelo cosmos. Certas combinações de moléculas, como oxigênio e metano, que integram o que caçadores de Terras chamam de bioassinatura, indicam que há evidências poderosas do metabolismo da vida. Nossos telescópios atuais não são poderosos o suficiente para estudar o brilho de mundos distantes e reconhecer essas bioassinaturas. Mas os das missões futuras, sim.

"Agora sabemos que os planetas do tipo da Terra são comuns", Batalha me disse. "A NASA tem um mapa de como isso vai acontecer, é só uma questão de dinheiro e recursos."

Esse mapa inclui o Telescópio Espacial James Webb, que será lançado em 2018. Ele não está projetado para estudar planetas do tamanho da Terra, mas nos auxiliará a decodificar as atmosferas de gigantes gasosos e talvez um punhado de super-Terras rochosas. Depois dele, a NASA concentrará recursos para o Telescópio de Pesquisa Infravermelha em Campo Vasto, responsável por juntar o que o Kepler largou, usando uma ótica mais poderosa para observar o trânsito de exoplanetas em órbitas mais rápidas que a da Terra.

A futura missão de "encontrar vida" que nos permitirá estudar a atmosfera de mundos rochosos do tamanho da Terra não será posta em prática até que o Telescópio de Pesquisa Infravermelha em Campo Vasto seja lançado na metade da década de 2020.

"Entre o momento presente e encontrar vidas, não veremos muitas Terras próximas", Batalha me disse. "Mas enquanto estivermos posicionados em 2025 para começar a investir dinheiro na busca de vida, acredito que teremos esperança de realmente fazer progressos em três décadas."

Enquanto Kepler está focado em sistemas estelares de 500 a 3.000 anos-luz de distância, o Telescópio de Pesquisa de Exoplanetas em Trânsito, que será lançado em 2017, examinará todo o céu, procurando nossas vizinhas mais próximas em busca de planetas. "Se você perguntar se vamos ter provas definitivas de vida em 15 anos, não acho que qualquer cientista da comunidade de exoplanetas dirá que sim", Kaltenegger me disse. "Mas será que vamos dar nossos primeiros passos? Sim."

"Trata-se de uma exploração", diz Queloz. "Não é que nesses 20 anos nada vá acontecer, não estamos sentados aqui esperando que alguém traga as boas notícias. A exploração é um processo. O motivo pelo qual estou otimista é que se várias pessoas estão entusiasmadas com isso e veremos uma cadeia de descobertas e avanços que nos levará lá."

Kaltenegger concorda. Para ela e os demais pesquisadores do CSI, acabamos de ter os primeiros vislumbres das maravilhas que nos esperam por lá.

"A ideia de que estamos, pela primeira vez em toda a história, em condições de tomar o primeiro passo para perguntar como são os outros planetas, é incrível", afirmou Kaltenegger. "Acho que se eu pudesse escolher qualquer momento da história para viver, escolheria agora."

Tradução: Amanda Guizzo Zampieri

Imagem no topo: engenheiro da NASA Ernie Wright observa enquanto os seis primeiros segmentos prontos de espelho do telescópio espacial James Webb são preparados para começar o teste criogênico final no centro de voo espacial Marshall da NASA.