Maikel Rheinstadter, Universidade McMaster

Vivemos em uma era dourada da exploração espacial. Cientistas estão coletando uma quantidade massiva de novas informações e evidências científicas em um ritmo recorde. No entanto, a velha questão permanece sem resposta: estamos sozinhos?

Novas tecnologias de telescópios, incluindo ferramentas espaciais como o Telescópio James Webb, nos permitiram descobrir milhares de exoplanetas potencialmente habitáveis que poderiam sustentar formas de vida semelhantes às da Terra.

Detectores de ondas gravitacionais abriram um novo caminho para a exploração espacial ao detectar distorções no espaço-tempo causadas por buracos negros e supernovas a milhões de anos-luz de distância.

Empresas comerciais do setor espacial aceleraram ainda mais esses avanços, levando ao desenvolvimento de espaçonaves cada vez mais sofisticadas e foguetes reutilizáveis, marcando uma nova era na exploração espacial.

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A missão OSIRIS-REx da NASA pousou com sucesso no asteroide Bennu quando ele estava a 207 milhões de milhas da Terra e trouxe amostras de rocha e poeira.

Vários países desenvolveram a capacidade de implantar robôs na Lua e em Marte, com planos de enviar humanos para esses corpos celestes no futuro.

Um dos principais motores de todas essas ambiciosas iniciativas ainda é a questão fundamental de saber se a vida existe — ou já existiu — em outro lugar do universo.

Definindo a vida

Definir a vida é surpreendentemente desafiador. Embora reconheçamos intuitivamente os organismos vivos como dotados de vida, uma definição precisa permanece evasiva. Os dicionários oferecem diversas descrições, como a capacidade de crescer, reproduzir-se e responder a estímulos.

Mas mesmo essas definições podem ser ambíguas.

Uma definição mais abrangente considera a vida como um sistema químico autossustentável capaz de processar informações e manter um estado de baixa entropia, com pouca desordem ou aleatoriedade.

Os seres vivos precisam constantemente de energia para sustentar sua organização molecular e manter suas estruturas e funções altamente organizadas. Sem essa energia, a vida rapidamente se degradaria em caos e desordem. Essa definição abrange a natureza dinâmica e complexa da vida, enfatizando sua capacidade de adaptação e evolução.

A vida na Terra, conforme a entendemos atualmente, baseia-se na interação entre DNA, RNA e proteínas. O DNA funciona como o plano genético da vida, contendo as instruções necessárias para o desenvolvimento, sobrevivência e reprodução dos organismos. Essas instruções são convertidas em mensagens que orientam a produção de proteínas, que desempenham uma ampla variedade de funções essenciais dentro das células.

Esse intricado sistema de replicação do DNA, síntese de proteínas e processos celulares — todos baseados em longas cadeias de moléculas ligadas por átomos de carbono — é fundamental para a vida na Terra. No entanto, o universo pode abrigar formas de vida baseadas em princípios e bioquímicas totalmente diferentes.

Algo além do carbono

A vida em outros lugares poderia usar elementos diferentes como blocos de construção. O silício, com suas semelhanças químicas com o carbono, foi proposto como uma alternativa potencial.

Se existirem, formas de vida baseadas em silício podem apresentar características e adaptações únicas. Por exemplo, elas poderiam usar estruturas à base de silício para suporte, análogas a ossos ou conchas em organismos baseados em carbono.

Embora organismos baseados em silício ainda não tenham sido encontrados na Terra, o silício desempenha um papel importante em muitas formas de vida existentes. Ele é um componente secundário importante para muitas plantas e animais, servindo funções estruturais e funcionais. Por exemplo, as diatomáceas, um tipo de algas encontradas no oceano, possuem paredes celulares vítreas feitas de dióxido de silício transparente.

Isso não faz das diatomáceas formas de vida baseadas em silício, mas prova que o silício pode, de fato, atuar como um bloco de construção de um organismo vivo. Mas ainda não sabemos se formas de vida baseadas em silício existem ou como elas seriam e como se pareceriam.

As origens da vida na Terra

Existem hipóteses concorrentes sobre como a vida surgiu na Terra. Uma delas é que os blocos de construção da vida foram entregues por meteoritos. A outra é que esses blocos de construção se reuniram espontaneamente por meio de processos geoquímicos no ambiente primitivo do nosso planeta.

De fato, meteoritos foram encontrados contendo moléculas orgânicas, incluindo aminoácidos, que são essenciais para a vida. É possível que as moléculas orgânicas tenham se formado no espaço profundo e depois sido trazidas para a Terra por meteoritos e asteroides.

Por outro lado, processos geoquímicos na Terra primitiva, como aqueles ocorrendo em pequenos lagos aquecidos ou em fontes hidrotermais profundas no oceano, também poderiam ter proporcionado as condições e os ingredientes necessários para o surgimento da vida.

No entanto, nenhum laboratório conseguiu apresentar um caminho completo e certo para a formação de RNA, DNA e a primeira vida celular na Terra.

Muitas moléculas biológicas são quirais, ou seja, existem em duas formas que são imagens especulares uma da outra, como as mãos esquerda e direita. Embora tanto as moléculas à esquerda quanto à direita sejam tipicamente produzidas em quantidades iguais, análises recentes de meteoritos revelaram uma ligeira assimetria, favorecendo a forma à esquerda em até 60 por cento.

Essa assimetria nas moléculas orgânicas derivadas do espaço também é observada em todas as biomoléculas na Terra (proteínas, açúcares, aminoácidos, RNA e DNA), sugerindo que ela pode ter surgido do ligeiro desequilíbrio trazido do espaço, apoiando a teoria de que a vida na Terra tem origem extraterrestre.

As chances de vida

A ligeira assimetria na quiralidade observada em muitas moléculas orgânicas poderia ser um indicativo de que a vida na Terra tenha se originado pela entrega de moléculas orgânicas por formas de vida extraterrestres. Podemos muito bem ser descendentes de uma vida que surgiu em outro lugar.

A equação de Drake, desenvolvida pelo astrônomo Frank Drake em 1961, fornece uma estrutura para estimar o número de civilizações detectáveis em nossa galáxia.

Essa equação incorpora fatores como a taxa de formação de estrelas, a fração de estrelas com planetas e calcula a fração desses planetas onde a vida inteligente pode surgir. Uma estimativa otimista usando essa fórmula sugere que 12.500 civilizações alienígenas inteligentes podem existir na Via Láctea.

O principal argumento para a vida extraterrestre continua sendo probabilístico: considerando o imenso número de estrelas e planetas, parece altamente improvável que a vida não tenha surgido em outro lugar.

• Veja também: Uma “falha cósmica” na gravidade

A probabilidade de a humanidade ser a única civilização tecnológica no universo observável é considerada inferior a uma em 10 bilhões de trilhões. Além disso, a chance de uma civilização se desenvolver em qualquer planeta habitável é maior que uma em 60 bilhões.

Com cerca de 200 bilhões de trilhões de estrelas no universo observável, a existência de outras espécies tecnológicas é altamente provável, possivelmente até mesmo em nossa própria galáxia, a Via Láctea.

Maikel Rheinstadter, Professor de Biofísica, McMaster University

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.