Em The Search for Alien Life, 'Everyone Is an Astrobiologist'

Um artista

Uma ilustração artística para o Programa de Astrobiologia da NASA. (Crédito da imagem: NASA)

IRVINE, Califórnia - Mary Voytek, cientista sênior de astrobiologia da NASA, gosta de dizer a outros pesquisadores que 'todo mundo é astrobiólogo; eles simplesmente não sabem disso ainda. '

O que ela quis dizer é que respondendo à pergunta atualmente no cerne da astrobiologia - A vida existe além da Terra? - requer informações de uma gama incrivelmente ampla de disciplinas, incluindo astrofísica, geologia, ciência de exoplanetas, ciência planetária, química e vários subcampos da biologia.



Do lado positivo, isso significa que os astrobiólogos têm muitos recursos aos quais recorrer. Mas também significa que pessoas como Voytek precisam lidar com uma enxurrada de informações relevantes vindas de todos esses campos científicos e descobrir como fazer com que os cientistas dessas disciplinas trabalhem juntos. Voytek e outros representantes da NASA discutiram como estão lidando com esse influxo de informações e a natureza interdisciplinar do campo, no encontro Astrobiology Science Strategy for the Search for Life in the Universe, organizado pelas Academias Nacionais de Ciências, Engenharia e Medicina, aqui na Universidade da Califórnia, Irvine esta semana. [ Estamos sozinhos? Cientistas discutem a busca pela vida e as probabilidades de E.T. ]

Um influxo de informações

Em 2017, o Congresso fez uma atualização da lei que define o propósito e os objetivos da NASA: a nova linguagem especifica que a agência deve buscar uma compreensão da natureza e distribuição da vida fora da Terra, se ela existir. Claro, a NASA tem procurado por vida alienígena por muito tempo , mas a nova redação pode refletir o fato de que até mesmo o público (e membros do Congresso) estão cientes de que o campo da astrobiologia está esquentando.

'Por muito tempo, o tipo de pesquisa que fazemos em astrobiologia era de tecnologia limitada', disse Voytek ao Space.com em uma entrevista. Mas as inovações tecnológicas modernas 'abriram as portas para nós', disse ela, o que significa que a astrobiologia está vendo grandes quantidades de informações relevantes vindas de todas as direções, da medicina à ciência planetária.

Aqui estão alguns exemplos dos lugares de onde essas informações vêm:

  • A missão Kepler da NASA revelou a presença de milhares de mundos além do sistema solar da Terra, o que fornece aos astrobiólogos informações estatísticas sobre diferentes tipos de planetas no universo, incluindo uma ideia melhor de como os mundos semelhantes à Terra podem ser comuns e onde os cientistas têm maior probabilidade de encontrá-los.
  • Estudos feitos por biólogos na Terra revelaram formas de vida em nosso próprio planeta que podem sobreviver em ambientes extremos como o fundo do oceano ou os campos de gelo da Antártica. Ao mesmo tempo, os estudos do luas geladas em torno de Saturno e Júpiter revelaram a presença de oceanos subterrâneos de água líquida nessas luas, mudando fundamentalmente as idéias sobre o que significa um mundo ser 'habitável'. Uma dessas luas, Europa, é o tema de uma próxima missão de sondagem da NASA, e duas outras propostas de missão 'lua gelada' estão em vários estágios de desenvolvimento.
  • Na astrofísica e na ciência planetária, os pesquisadores estão trabalhando juntos para descobrir se existem tipos de estrelas que são mais propensos a hospedar planetas habitáveis ​​e para responder a perguntas sobre como a habitabilidade de um planeta pode mudar ao longo de sua vida - se, por exemplo, a estrela-mãe do planeta muda de temperatura (o que acontece com a maioria das estrelas) ou se os planetas ao redor de uma estrela mudar a posição deles em relação à estrela, alterando assim sua temperatura de superfície. Há também um amplo esforço envolvendo cientistas e químicos planetários, para descobrir como as formas de vida podem mudar a atmosfera de um planeta , de forma que os cientistas pudessem detectar essas bioassinaturas da Terra.
  • As investigações em biologia e química estão ajudando os cientistas a entender melhor como os astrobiólogos podem identificar sinais de vida microbiana em outros planetas, independentemente de essas formas de vida se assemelharem às vistas aqui na Terra.

E isso, como dizem, é apenas a ponta do iceberg. Em sua palestra, Voytek fez uma comparação com uma famosa citação do astrônomo Carl Sagan: 'Se você quiser fazer uma torta de maçã do zero, você deve primeiro inventar o universo.' Quando aplicada à busca pela vida, a citação significa essencialmente que entender como a vida se formou no universo (e se ela é exclusiva da Terra) requer uma compreensão de toda a história do universo. (Voytek disse que a pesquisa sobre o Big Bang é praticamente a única área da ciência espacial que pode não ser aplicável à astrobiologia - mas você nunca sabe.)

A natureza interdisciplinar da astrobiologia tem um impacto concreto no trabalho de Voytek. Ela passou muito tempo descobrindo maneiras de fazer com que pessoas de diferentes disciplinas científicas trabalhassem juntas. O maior exemplo desse esforço foi o estabelecimento de um programa chamado NExSS, ou o Nexus para Exoplanet System Science . O programa reúne pesquisadores de ciências da Terra, ciências planetárias, heliofísica e astrofísica, para perseguir objetivos específicos que apóiem ​​a busca mais ampla de busca por vida alienígena. Isso pode ser difícil quando pessoas de diversas disciplinas são tradicionalmente separadas umas das outras, mesmo dentro da NASA, de acordo com Natalie Batalha, astrofísica da NASA e cientista do projeto para a missão Kepler de caça a planetas da NASA. Batalha, que faz parte da equipa de liderança do NExSS, falou por telefone durante a conferência sobre alguns dos objetivos programáticos do NExSS, para além dos objetivos científicos do programa.

“Decidimos definir objetivos comuns entre as divisões da Diretoria de Missões Científicas da NASA”, disse Batalha. O programa também visa 'quebrar as barreiras' entre as divisões da NASA, porque essas divisões podem 'levar a um pensamento explosivo no que diz respeito à pesquisa'.

“Portanto, a ideia é estar sempre atento a esses objetivos estratégicos, além da ciência que estamos tentando realizar”, disse ela.

No outono de 2017, a agência aprovou financiamento para o Center for Life Detection no Ames Research Center da NASA, na Califórnia. Será chefiado pelo cientista pesquisador de exobiologia Tori Hoehler, que também falou por telefone na conferência. Um dos principais objetivos do centro será fornecer um sistema de organização online para artigos científicos relacionados à busca por vida extraterrestre. Em vez de apenas pesquisar artigos científicos que compartilham palavras-chave semelhantes, o novo sistema online da NASA agrupará artigos com base em hipóteses compartilhadas que eles investigam ou discutem, independentemente da disciplina científica de onde vêm ou se fazem referência específica à astrobiologia, disse Hoehler.

Outra iniciativa supervisionada pela Voytek foi um programa chamado de Laboratório de Ideias sobre as Origens da Vida, uma colaboração com a National Science Foundation (NSF). O programa reuniu cientistas de diferentes disciplinas e permitiu que trabalhassem juntos para criar projetos de pesquisa criativos que enfocassem a questão de como a vida surgiu na Terra. Especificamente, os participantes deveriam tentar abordar questões relacionadas ao 'abismo gigante entre as reações de pequenas moléculas que podem gerar nucleicos ou aminoácidos e, possivelmente, polimerizá-los, e um sistema totalmente desenvolvido que satisfaça a definição de trabalho de' vida , '' de acordo com o site do programa. O programa de 2016 produziu cinco projetos de pesquisa que serão financiados pela NASA e pela NSF por dois anos.

Definindo a vida

Chegar a uma 'definição funcional' de 'vida' é outro objetivo importante da comunidade astrobiológica, e Voytek disse que esta é uma área que está longe de ser estabelecida. Em um nível subcelular, é extremamente difícil chegar a uma lista de características que descrevam todas as formas de vida conhecidas e que também excluam coisas que seriam consideradas abióticas, disse ela.

'Se você pedir uma definição de vida a 100 cientistas, obterá 110 definições de vida', disse Voytek durante sua palestra.

Mesmo que os cientistas ainda não cheguem a um acordo sobre uma boa definição de vida, Voytek disse que é importante que a comunidade trabalhe com uma definição clara e específica ao executar um experimento ou projetar um instrumento, mesmo que essa definição esteja errada. Dessa forma, os pesquisadores podem pelo menos olhar para trás e aprender algo com os dados que coletaram, porque sua hipótese (e a forma de 'vida' que procuravam) era específica e clara. Uma definição confusa de vida tornará mais difícil interpretar esses resultados posteriormente, disse Voytek.

“Este é um campo que muda rapidamente, e qualquer coisa que você registre a qualquer momento, no momento em que for publicado, precisa evoluir”, disse ela ao Space.com. 'O ponto principal da minha apresentação foi que a definição de vida que usamos precisa ser clara e razoavelmente bem defendida, e tudo precisa fluir dessa [definição] daquele ponto em diante.'

Douglas Hudgins, cientista do Programa de Exploração de Exoplanetas da NASA, falou na reunião por telefone e discutiu as maneiras pelas quais as missões passadas, atuais e futuras da NASA estão contribuindo para a astrobiologia. Dos maiores telescópios da agência, como o Telescópio Espacial Hubble e o próximo Telescópio espacial James Webb , para missões robóticas a Marte , existem muitas missões baseadas no espaço que podem contribuir para a busca de descobrir se existe vida fora da Terra.

'É uma questão complicada; não é uma pergunta fácil ', disse Hudgins. 'Mas o que isso significa é que precisamos de muitos conhecimentos diferentes, precisamos de muitas ferramentas diferentes e precisamos de muitas perspectivas científicas diferentes para que todos se unam e façam uma interface eficaz.'

Voytek disse que a maioria dos pesquisadores fica entusiasmada quando ela conta como seu campo de estudo pode contribuir para a busca por vida no universo.

“Todo mundo fica muito animado em fazer parte da resposta a essa pergunta realmente importante”, disse ela. 'É muito unificador.'

Siga Calla Cofield @ Callacofield . Siga-nos @Spacedotcom , Facebook e Google+ . Artigo original em Space.com .