Tecnologia Científica

Para encontrar uma civilização extraterrestre, a poluição pode ser a solução, sugere estudo da NASA
O estudo analisou a presença de gás dióxido de nitrogênio (NO 2 ), que na Terra é produzido pela queima de combustíveis fósseis, mas também pode vir de fontes não industriais, como biologia, raios e vulcões.
Por Bill Steigerwald - 11/02/2021


Ilustração artística de um exoplaneta tecnologicamente avançado. As cores são exageradas para mostrar a poluição industrial, que de outra forma não é visível. Crédito: NASA / Jay Freidlander

Se houver uma civilização extraterrestre avançada habitando um sistema estelar próximo, poderemos ser capazes de detectá-la usando sua própria poluição atmosférica, de acordo com uma nova pesquisa da NASA. O estudo analisou a presença de gás dióxido de nitrogênio (NO 2 ), que na Terra é produzido pela queima de combustíveis fósseis, mas também pode vir de fontes não industriais, como biologia, raios e vulcões.

"Na Terra, a maior parte do dióxido de nitrogênio é emitido pela atividade humana - processos de combustão, como emissões de veículos e usinas movidas a fósseis", disse Ravi Kopparapu do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. "Na baixa atmosfera (cerca de 10 a 15 quilômetros ou cerca de 6,2 a 9,3 milhas), o NO 2 das atividades humanas domina em comparação com as fontes não humanas. Portanto, observar o NO 2 em um planeta habitável pode indicar a presença de uma civilização industrializada . " Kopparapu é o autor principal de um artigo sobre essa pesquisa aceito pelo Astrophysical Journal e publicado online na terça-feira, 9 de fevereiro no arXiv.

Os astrônomos descobriram mais de 4.000 planetas orbitando outras estrelas até o momento. Alguns podem ter condições adequadas para a vida como a conhecemos e, em alguns desses mundos habitáveis, a vida pode ter evoluído a ponto de produzir uma civilização tecnológica. Como os planetas ao redor de outras estrelas (exoplanetas) estão tão distantes, os cientistas não podem procurar por sinais de vida ou civilização enviando espaçonaves a esses mundos distantes. Em vez disso, eles devem usar telescópios poderosos para ver o que está dentro da atmosfera dos exoplanetas.

Uma possível indicação de vida, ou bioassinatura, poderia ser uma combinação de gases como oxigênio e metano na atmosfera. Da mesma forma, um sinal de tecnologia em um exoplaneta, chamado de tecnossignatura, poderia ser o que é considerado poluição aqui na Terra - a presença de um gás que é liberado como subproduto de um processo industrial generalizado, como o NO 2 .

Este estudo é a primeira vez que o NO 2 foi examinado como uma possível tecnossignatura.

"Outros estudos examinaram os clorofluorcarbonos (CFCs) como possíveis tecnossignaturas, que são produtos industriais amplamente usados ​​como refrigerantes até serem eliminados devido ao seu papel na destruição da camada de ozônio", disse Jacob Haqq-Misra, co-autor do artigo no Blue Marble Institute of Science, Seattle, Washington. "Os CFCs também são um poderoso gás de efeito estufa que poderia ser usado para terraformar um planeta como Marte, fornecendo aquecimento adicional da atmosfera. Até onde sabemos, os CFCs não são produzidos pela biologia, então são uma tecnossignatura mais óbvia do que o NÃO 2. No entanto, os CFCs são produtos químicos manufaturados muito específicos que podem não ser prevalentes em outros lugares; NO 2 , em comparação, é um subproduto geral de qualquer processo de combustão. "
 
Em seu estudo, a equipe usou modelagem de computador para prever se a poluição por NO 2 produziria um sinal prático de detectar com telescópios atuais e planejados. O NO2 atmosférico absorve fortemente algumas cores (comprimentos de onda) da luz visível , que podem ser detectadas pela observação da luz refletida de um exoplaneta enquanto ele orbita sua estrela. Eles descobriram que para um planeta semelhante à Terra orbitando uma estrela semelhante ao Sol, uma civilização que produz a mesma quantidade de NO 2já que o nosso poderia ser detectado até cerca de 30 anos-luz de distância com cerca de 400 horas de tempo de observação usando um futuro grande telescópio da NASA observando em comprimentos de onda visíveis. Este é um período de tempo substancial, mas não sem precedentes, já que o Telescópio Espacial Hubble da NASA levou uma quantidade de tempo semelhante para as famosas observações de Campo Profundo. Um ano-luz, a distância que a luz percorre em um ano, é quase 6 trilhões de milhas (cerca de 9,5 trilhões de quilômetros). Para efeito de comparação, as estrelas mais próximas do nosso Sol são encontradas no sistema Alpha Centauri, a pouco mais de 4 anos-luz de distância, e nossa galáxia tem cerca de 100.000 anos-luz de diâmetro.

Eles também descobriram que estrelas que são mais frias e muito mais comuns que o nosso Sol, como estrelas do tipo K e M, produzirão um sinal de NO 2 mais forte e mais facilmente detectado . Isso ocorre porque esses tipos de estrelas produzem menos luz ultravioleta que pode quebrar o NO 2 . Estrelas mais abundantes aumentam a chance de uma civilização extraterrestre ser encontrada.

Como o NO 2 também é produzido naturalmente, os cientistas terão que analisar cuidadosamente um exoplaneta para ver se há um excesso que poderia ser atribuído a uma sociedade tecnológica. "Na Terra, cerca de 76 por cento das emissões de NO 2 são devidas à atividade industrial", disse Giada Arney, da NASA Goddard, coautor do artigo. "Se observarmos NO 2 em outro planeta, teremos que rodar modelos para estimar as emissões máximas possíveis de NO 2 que alguém poderia ter apenas de fontes não industriais. Se observarmos mais NO 2 do que nossos modelos sugerem, é plausível de fontes não industriais. fontes, então o resto do NO 2pode ser atribuído à atividade industrial. No entanto, sempre há a possibilidade de um falso positivo na busca por vida fora da Terra, e trabalhos futuros serão necessários para garantir a confiança na distinção entre verdadeiros positivos e falsos positivos. "

Outras complicações incluem a presença de nuvens ou aerossóis na atmosfera. Nuvens e aerossóis absorvem luz de comprimentos de onda semelhantes ao dióxido de nitrogênio, de modo que podem imitar a assinatura. A equipe planeja usar um modelo mais avançado para ver se a variabilidade natural da cobertura de nuvens pode ser usada para distinguir entre os dois. Para este estudo inicial, os pesquisadores usaram um modelo que assume que a atmosfera de um planeta é uma única coluna do solo ao espaço com muitas camadas. Essa é uma boa suposição para a maioria das finalidades e para cálculos rápidos. Mas os planetas são objetos 3-D, não colunas únicas. O estudo de acompanhamento da equipe usará modelos 3-D para comparar a precisão de seus resultados iniciais.

 

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