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Hidrogênio-Respiração Alienígenas? Estudo Sugere Nova Abordagem para a Descoberta de Vida Extraterrestre

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A primeira vez que encontrar indícios de vida em um planeta em órbita de outra estrela (exoplanetas), ele provavelmente vai ser por análise de gases em sua atmosfera. Com o número de conhecidos planetas como a Terra de crescimento, poderíamos descobrir logo gases na atmosfera de um exoplaneta que estão associados com a vida na Terra.

Mas o que se a vida alienígena usa um pouco diferente da química para a nossa? Um novo estudo, publicado no Natureza Astronomia, argumenta que as nossas melhores possibilidades de uso de ambientes para encontrar provas de vida é ampliar nossa pesquisa de focar em planetas como o nosso para incluir as pessoas com atmosfera de hidrogênio.

Podemos sondar a atmosfera de um exoplaneta quando este passa em frente da sua estrela. Quando um tal de trânsito acontece, a estrela de luz tem que passar através da atmosfera para chegar até nós, e parte dela é absorvida como ele vai. Olhando para a estrela do espectroa sua luz discriminados de acordo com seu comprimento de ondae trabalhando para que a luz está ausente por causa do trânsito, revela que os gases da atmosfera é composta de. Documentar atmosferas de exoplanetas é uma das metas do muito atrasada James Webb Space Telescope.

Se fôssemos encontrar um ambiente que tem uma diferente mistura química para o que seria de esperar, uma das mais simples as explicações seria a de que ele é mantido por processos de vida. Que é o caso da Terra. Nosso planeta, a atmosfera contém metano (CH₄), o que naturalmente reage com o oxigênio para fazer o dióxido de carbono. Mas o metano é mantido coberto por processos biológicos.

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Outra maneira de olhar para isso é que o oxigênio não estaria lá se não tivesse sido liberado de dióxido de carbono pela fotossíntese micróbios durante o chamado grande oxigenação do evento, que começou cerca de 2,4 bilhões de anos atrás.

Olhar Para Além De Atmosferas De Oxigênio

Os autores do novo estudo argumentam que devemos começar a investigar mundos maiores do que a Terra, cujos ambientes são dominadas por hidrogênio. Estas podem não ter qualquer livres de oxigênio, porque o hidrogênio e o oxigênio fazer uma altamente inflamável mistura.

O hidrogênio é o mais leve de todas as moléculas e escapa para o espaço facilmente. Para rochosa do planeta para ter gravidade forte o suficiente para pendurar em uma atmosfera de hidrogênio, ele precisa ser um “super-Terra”, com uma massa entre duas e dez vezes a da Terra. O hidrogênio pode ter sido capturado diretamente da nuvem de gás, onde o planeta cresceu, ou que tenham sido divulgados, posteriormente, por uma reação química entre o ferro e a água.

A densidade de um hidrogênio dominado atmosfera diminui cerca de 14 vezes menos rapidamente quanto mais alto você for lá do que em um ambiente dominado por nitrogênio, como a da Terra. Isto faz para uma de 14 vezes maior do envelope de atmosfera que envolve o planeta, tornando-se fácil identificar no espectro de dados. O maior dimensões gostaria também de melhorar nossas chances de observar uma tal atmosfera por imagem direta com um telescópio óptico.

Hidrogênio-Respiração no Laboratório

Os autores realizaram experimentos de laboratório em que eles demonstraram que a bactéria E. coli (milhares de milhões dos quais vivem em seus intestinos) pode sobreviver e multiplicar-se em uma atmosfera de hidrogênio, na total ausência de oxigênio. Eles demonstraram o mesmo para uma variedade de levedura.

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Embora, isso é interessante, não adicionar muito peso o argumento de que a vida pudesse florescer sob atmosfera de hidrogênio. Nós já sabemos de muitos micróbios dentro da crosta terrestre que sobreviver ao metabolismo de hidrogênio, e há até mesmo um organismo multicelular que gasta toda sua vida em um de oxigênio zona livre de no chão do Mediterrâneo.

A atmosfera da terra, que começou sem o oxigênio, é improvável que alguma vez tinha mais do que um por cento de hidrogênio. Mas no início da vida pode ter tido para metabolizar por reação de hidrogênio com o carbono para formar o metano, em vez de por reação do oxigênio com o carbono para formar dióxido de carbono, como os humanos fazem.

Bioassinatura Gases

O estudo fez uma descoberta importante embora. Os pesquisadores demonstraram que há uma “espantosa diversidade” de dezenas de gases produzidos pelos produtos E. coli vivendo sob o hidrogênio. Muitos destes, como dimethylsilfide, sulfeto de carbonila, e isopreno, poderia ser detectado “bioassinaturas” em uma atmosfera de hidrogênio. Isso aumenta nossas chances de reconhecer sinais de vida em exoplanetas, você tem que saber o que procurar.

O que disse, processos metabólicos que usam hidrogênio são menos eficientes do que aqueles que utilizam o oxigênio. No entanto, o hidrogênio respirar a vida já é um conceito estabelecido medida em que astrobiologists estão em causa. Sensações de hidrogênio respirador mesmo ter feito aparições em alguns racional, baseado em ficção científica, tais como o Elevar os romances de David Brin.

Os autores do novo estudo também apontam que o hidrogênio molecular em concentração suficiente pode agir como um gás de efeito estufa. Isso pode manter a superfície de um planeta quente o suficiente para a água líquida, e, portanto, a superfície de vida, mais longe de sua estrela do que seria o caso.

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Os autores tímido longe de considerar a possibilidade de encontrar vida em planetas gasosos gigantes como Júpiter. Mesmo assim, expandindo o conjunto de mundos habitáveis para incluir super-Terras com hidrogénio, ricos em atmosferas, eles têm, potencialmente, dobrou o número de corpos que poderia sonda para encontrar os primeiros indescritível sinais de vida extraterrestre.O Conversa

Este artigo é republicado de O Conversa sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

Crédito da imagem: NASA Jet Propulsion Laboratory

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