Os raios cósmicos podem ajudar a vida alienígena a prosperar?

Os raios cósmicos podem ajudar a vida alienígena a prosperar?

Por Emma R. Hasson Editado por Lee Billings

A receita astrofísica tradicional para a vida, como a conhecemos, é bastante simples: obtenha um mundo rochoso e com gás em uma órbita de “zona habitável” em torno de uma estrela para que não fique muito quente ou muito frio. Em seguida, basta adicionar água líquida à sua superfície e deixar a sopa primordial ferver por milhões de anos, pois a energia da Starlight cozinha gradualmente os blocos de construção química da vida.

Mas os astrofísicos perceberam que esse cenário clássico de zona habitável pode ignorar as oportunidades de vida mais distantes de uma estrela. Afinal, a lua de Saturno Encélado, a lua de Júpiter europa e até Marte são conhecidas ou acreditam que abrigam vastas quantidades de água em seu interior escuro. A vida nesses mundos teria que espreitar no subsolo por outras razões que não serem sedidas sozinhas, porque sua superfície é pouco protegida por uma atmosfera e constantemente bombardeada com raios cósmicos letais.

Um estudo recente, no entanto, apóia a idéia de que, em esses lugares, os raios cósmicos podem realmente beneficiar a vida abaixo do solo, em vez de apenas bani -la da superfície. Liderado por Dimitra Atri, pesquisador da Universidade de Nova York Abu Dhabi, a equipe de estudo introduziu o conceito de “zona habitável radiolítica”, uma região dentro de um mundo onde a energia desencadeada por raios cósmicos é suficiente para sustentar a vida. Publicado no Jornal Internacional de Astrobiologiao estudo fornece uma nova estrutura para calcular quanta matéria viva poderia ser suportada em várias profundidades dentro de Marte, Europa, Encélado e lugares semelhantes bem fora da zona habitável baseada em estrelas e luz de estrela.

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Os raios cósmicos são partículas de alta energia que se movem quase na velocidade da luz e geralmente são produzidas por supernovas e outros eventos astrofísicos extremos. Eles carregam tanta energia, de fato, que podem separar os elétrons ou ionizar, átomos e moléculas em seu caminho – que danificam o DNA e outras máquinas celulares delicadas. A atmosfera substancial da Terra e o campo geomagnético bloqueiam a maioria (mas não todos) desse bombardeio, e os interiores sem sol dos mundos sem essas propriedades ainda recebem proteção contra material sobrejacente.

Atri e seus colegas se perguntaram, no entanto, se os efeitos ionizantes dos raios cósmicos poderiam conferir benefícios adicionais a esses ambientes alienígenas. Em uma série de simulações de computador, eles descobriram que os raios cósmicos que atingem as profundezas desses lugares podem quebrar as moléculas de água que podem existir lá como líquido ou gelo. Esse processo, chamado radiólise, libera elétrons que podem então alimentar a bioquímica de um organismo – ou seja, seu metabolismo. “Os raios cósmicos galácticos estão basicamente cozinhando alimentos para esses micróbios”, diz Atri.

O efeito não é totalmente teórico: Atri e seus co-autores citam o exemplo do mundo real da bactéria Candidatus Desulforudis Audaxviator, que foi encontrado em uma mina de ouro profundamente abaixo da África do Sul e alimenta seu metabolismo usando elétrons liberados pela radiação ionizante das rochas circundantes. Esse processo, observa Atri, é decididamente diferente daquele usado por outra bactéria, Deinococcus radioduranosque pode suportar níveis extremos de radiação ionizante. ““D. Radioduranos é tudo sobre controle de danos. Permite a radiação rasgar seu DNA e depois conserta tudo depois. Mas o bug da mina de ouro na verdade Feeds fora dos subprodutos de radiação … esse é o tipo de coisa que poderia realmente existir em Marte agora “, diz Atri.” São realmente duas estratégias de sobrevivência diferentes. Um repara o dano; O outro transforma o dano para o jantar. ”

É provável que Desulforudis Audaxviator está longe de ser a única bactéria na Terra que depende da radiação ionizante, de acordo com a Lígia F. Coelho, astrobiologista da Universidade de Cornell, que não esteve envolvido com o estudo. “Ainda não sabemos muito sobre a subsuperfície de nosso próprio planeta em termos de microorganismos”, diz ela. “Certamente existe um universo de microorganismos que são adaptados para usar essas fontes de energia secundárias que ainda não conhecemos – porque também não temos a tecnologia para detectar ou estudá -los muito bem”.

Como próximo passo, Atri e seus colegas planejam passar os modelos de computadores passando, testando sua teoria no laboratório usando uma câmara de simulação planetária que pode emular condições ambientais em mundos alienígenas, mudando a temperatura, a pressão e a composição de seu conteúdo. Se esses resultados forem positivos, eles podem ajudar a moldar as investigações atuais e as missões futuras que buscam sinais de vida nas entranhas de Marte, Europa e Encélado. Nossa exploração existente em Marte “acabou de arranhar a superfície – literalmente”, diz Atri, acrescentando que nosso conhecimento de Europa e Encélado é ainda mais superficial. “Precisamos de uma missão que possa realmente ir lá e cavar um pouco mais fundo.”

De acordo com os cálculos da ATRI, o melhor lugar para os micróbios viverem em Marte seria entre um e dois metros abaixo da superfície. Essa profundidade está fortemente ao alcance do rover Rosalind Franklin Exomars, da Agência Espacial Europeia, que deve ser lançada no Planeta Vermelho no início de 2028 e carregará uma broca que pode penetrar até dois metros abaixo da superfície do planeta.

“É importante não ser tendencioso com o que acreditamos ser bom ou ruim para a vida, com base em nossa própria experiência em nosso próprio planeta”, diz Coelho. “Acho que papéis como esse realmente ajudam os modeladores a imparcialmente seus modelos e abrir as possibilidades para outros tipos de vida e outros tipos de contexto”.