Agricultura em exoplanetas deve ser visível ao telescópio James Webb

Agricultura em exoplanetas deve ser visível ao telescópio James Webb

5 de maio de 2022 0 Por Jonas Estefanski
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Tempo de leitura: 3 min.

Um dos principais desenvolvimentos que separam a civilização moderna das sociedades de caçadores-coletores do passado é a invenção da agricultura, que ocorreu há cerca de 10.000 anos. Isso começou com o cultivo de plantas silvestres e a domesticação de vários animais para laticínios e carne.

Agricultura em exoplanetas deve ser visível ao telescópio James Webb
Crédito da ilustração: kangbch/Pixabay

A grande vantagem da agricultura é que ela sustenta uma população muito maior do que a caça e a coleta. Isso levou ao surgimento das cidades, ao compartilhamento de recursos naturais e de ideias e inovações.

Ela também teve um grande impacto na própria Terra. Os efeitos da agricultura são visíveis no arranjo dos campos em forma de grade, na maneira como a luz é refletida pelas plantas fotossintéticas e nos produtos químicos que ela libera na atmosfera, principalmente pela agricultura em escala industrial.

Agora, um grupo de astrônomos e astrobiólogos dizem que essa assinatura atmosférica deve ser claramente visível do espaço e que um sinal semelhante também pode ser gerado por uma fazenda em outro planeta.

Jacob Haqq-Misra, do Blue Marble Space Institute of Science, em Seattle, e colegas, disseram:

“Vale a pena considerar a assinatura espectral de tal ‘ExoFazenda’ na busca por assinaturas tecnológicas.”

Eles continuam explorando como essa assinatura pode parecer e com que facilidade ela pode ser detectada pela atual geração de telescópios espaciais, como o James Webb.

Fixação de Nitrogênio

Um elemento essencial da agricultura é a aplicação de fertilizantes para aumentar a produtividade. Isso dá às plantas um melhor acesso ao nitrogênio, um elemento crucial da vida. O nitrogênio está prontamente disponível como N2, que compõe 78% da atmosfera.

Mas ajustá-lo em uma forma utilizável pelas plantas é complicado porque o N2 é unido por uma ligação tripla altamente estável. Este nitrogênio é naturalmente decomposto em formas mais facilmente exploradas de várias maneiras, desde relâmpagos até os microorganismos no esterco.

Mas à medida que a população aumentou, principalmente desde a revolução industrial, a demanda por fertilizantes nitrogenados explodiu. Isso levou ao desenvolvimento de fertilizantes artificiais e uma indústria global dedicada a manipular o ciclo do nitrogênio por meio de uma abordagem industrial para criar amônia chamada processo Haber-Bosch.

Isso produz grandes quantidades de amônia, algumas das quais escapam para a atmosfera, embora por curtos períodos de tempo, já que a amônia geralmente cai no solo após alguns dias. Portanto, os níveis detectáveis ​​de amônia na atmosfera devem ser o resultado de uma atividade agrícola significativa em andamento.

Embora a amônia atmosférica tenha vida curta, seu uso como fertilizante produz óxido nitroso (N2O), um gás de efeito estufa que sobrevive na atmosfera por mais de cem anos.

Os óxidos nitrosos também são produzidos por combustão. No entanto, Haqq-Misra e colegas apontam que outras civilizações podem descobrir, como nós, que a combustão não é sustentável e assim eliminá-la gradualmente. Assim, a longo prazo, a assinatura de óxidos nitrosos é mais provável que indique atividade agrícola.

A agricultura também é o principal produtor de metano atmosférico na Terra. Portanto, CH4 é outra assinatura que vale a pena procurar, diz a equipe.

Haqq-Misra e colegas dizem:

“A assinatura de tal ExoFazenda só poderia ocorrer em um planeta que já suporta a fotossíntese, então tal planeta necessariamente já mostrará características espectrais devido a H2O, O2 e CO2.”

Tecnoassinatura extraterrestre

“Esses cálculos sugerem a possibilidade de considerar a detecção simultânea de NH3 e N2O em uma atmosfera que também contém H2O, O2 e CO2 como uma assinatura tecnológica para a agricultura extraterrestre”.

Pode ser possível detectar essa assinatura em outros planetas usando os observatórios atuais. Os pesquisadores apontam que o Telescópio Espacial James Webb, atualmente sendo comissionado, deve ser capaz de detectar amônia no nível de cinco partes por milhão na atmosfera de um planeta rico em hidrogênio orbitando uma anã vermelha próxima. Os níveis atuais de amônia na Terra são cerca de dez partes por bilhão.

Isso torna a busca por assinaturas de nitrogênio uma busca interessante para os astrobiólogos. É provável que a busca por esse sinal seja um próximo passo natural após a descoberta de assinaturas fotossintéticas.

O que parece claro é que é improvável que as assinaturas tecnológicas sejam sinais únicos do tipo WOW, mas padrões de evidência mais complexos que exigem algum trabalho de detetive dedicado. E com o Telescópio James Webb entrando em operação ainda este ano, esse trabalho de detetive pode estar prestes a começar.

(Fonte)