Há décadas que os cientistas procuram entender como um planeta pode abrigar vida e outros não. Um estudo publicado na
Nature Astronomy traz uma pista: a habitabilidade estaria condicionada por um equilíbrio químico delicado estabelecido durante a formação planetária, muito antes do aparecimento dos oceanos ou de uma atmosfera estável. Esta descoberta contradiz a ideia de que a presença de água líquida constituiria a principal condição para o surgimento da vida.
Os elementos-chave para a vida, como o fósforo e o nitrogênio, são essenciais para o funcionamento biológico. O fósforo, por exemplo, encontra-se no ADN e no ARN, as moléculas que transportam a informação genética, e ajuda as células a gerirem a sua energia. O nitrogênio, por sua vez, é um componente central das proteínas, necessárias para a construção e manutenção das células. A sua disponibilidade à superfície de um planeta é, portanto, crítica, e pode ser comprometida desde os primeiros instantes da formação planetária.
Vista de artista representando Marte com vastas extensões de água líquida na sua superfície.
Mesmo na presença de água líquida, Marte não teria podido desenvolver a vida tal como a conhecemos.
Crédito: NASA/MAVEN/The Lunar and Planetary Institute Durante a formação de um planeta rochoso, o núcleo constitui-se pela separação dos materiais sob o efeito da gravidade. Metais densos como o ferro afundam-se para o centro, enquanto elementos mais leves formam o manto e a crosta. Craig Walton, investigador da ETH Zurich, e a sua equipa descobriram que a quantidade de oxigênio presente durante esta fase é determinante. Com muito pouco oxigênio, o fósforo liga-se ao ferro e desce para o núcleo; com demasiado oxigênio, o nitrogênio torna-se volátil e perde-se. Assim, é necessário um equilíbrio preciso para reter estes dois elementos à superfície, onde a vida pode emergir.
A Terra parece ter beneficiado de condições ideais há cerca de 4,6 mil milhões de anos, enquadrando-se numa faixa estreita onde o fósforo e o nitrogênio estão ambos disponíveis. Em contrapartida, Marte não teve essa sorte. Segundo os modelos computacionais, os níveis de oxigênio durante a sua formação estavam fora desta zona favorável. Marte possui mais fósforo no seu manto do que a Terra, mas muito menos nitrogênio, o que torna o seu ambiente menos propício ao desenvolvimento da vida tal como a conhecemos.
Esta descoberta altera a forma como os cientistas procuram vida no Universo. Até agora, a presença de água era o critério principal. No entanto, mesmo com água, um planeta pode ser quimicamente inadequado se elementos essenciais como o fósforo e o nitrogênio não estiverem acessíveis. É, portanto, necessário considerar a composição química durante a formação, o que acrescenta uma nova dimensão aos estudos de habitabilidade.
Para verificar estas condições à distância, os astrónomos podem estimar estes parâmetros observando as estrelas. A composição química de uma estrela é um indicador da composição dos planetas que se formam à sua volta, pois partilham geralmente os mesmos materiais. Assim, para encontrar planetas habitáveis, torna-se pertinente direcionar os sistemas solares com estrelas semelhantes em composição ao nosso Sol, como indica Walton.
Esta abordagem permite restringir a pesquisa a ambientes mais promissores, embora isso não seja tudo, como se pode ver pelas diferenças entre a Terra e Marte, ainda que situadas no mesmo sistema.
Ao compreender melhor os processos químicos em ação durante a formação planetária, os cientistas podem assim refinar as suas estratégias para detetar mundos habitáveis. O estudo do nosso próprio Sistema Solar, com os seus planetas muito diferentes uns dos outros, serve como ponto de referência valioso nesta busca.
Fonte: Nature Astronomy