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fev 09

A Terra é Rara? Ou não?

A Terra e a Lua em montagem feita a partir de imagens da sonda Mariner 10, que se dirigia para Vênus e Mercúrio em 1973. A Terra e a Lua estão em escala real de tamanho. Crédito: NASA

A Terra e a Lua em montagem feita a partir de imagens da sonda Mariner 10, que se dirigia para Vênus e Mercúrio em 1973. A Terra e a Lua estão em escala real de tamanho. Crédito: NASA

Se as civilizações alienígenas ou a vida inteligente extraterrestre são realmente raras em nossa galáxia, a Via Láctea, então é provável que não iremos ouvir algo dos ET antes do Sol tornar-se uma gigante vermelha, em cerca de cinco bilhões anos, no entanto, se contatarmos os alienígenas inteligentes antes disso, nós teremos muitas boas conversas antes da Terra ser esterilizada.

Essa é a conclusão de um recente estudo realizado por Duncan Forgan e Ken Rice, baseado na hipótese da Terra Rara de Peter Ward e D. Brownlee, no qual eles criaram um modelo computacional de uma galáxia hipotética, que simula a Via Láctea onde vivemos, processando esta simulação por 30 vezes. Como premissa, os cientistas consideraram em  sua galáxia simulada que a vida inteligente formou-se em plantas similares a Terra apenas, tal como estabelece a hipótese da Terra Rara.

Embora as simulações de Forgan e Rice possam ainda ser consideradas limitadas e até um pouco fora da realidade, os resultados foram otimistas e aumentam as chances do programa SETI ter sucesso. Mais sucesso do que a equação de Drake previu ou o que o paradoxo de Fermi apontou: Afinal, “onde eles estão?”.

Deficiências na Equação de Drake

Forgan explicou:

A equação de Drake em si sofre de algumas deficiências fundamentais: ela se baseia fortemente em estimativas médias de variáveis tais como a ‘taxa de formação de estrelas’, a equação é incapaz de incorporar os efeitos da história da físico-química da galáxia ou mesmo a dependência temporal [o princípio da precedência que deveria ser aplicada entre seus fatores] entre seus termos”, “Na verdade, a fórmula de Drake é criticada por seu efeito polarizador entre os otimistas e os pessimistas em relação ao possível “contato com ETs”, que atribuem valores muito diferentes para os parâmetros e coeficientes de retorno que resultam no número de civilizações galácticas que podem se comunicar com Terra, algo entre 1 (apenas nós), dezenas (?), cem mil (?) ou um milhão (?!).

A equação original de Drake

A equação original de Drake

Com base no trabalho de Vukotic e Cirkovic, Forgan e Rice desenvolveram uma simulação de Monte Carlo, modelada baseando-se em nossa galáxia. Para as entradas do modelo os cientistas usaram as melhores estimativas de parâmetros astrofísicos reais, como a taxa de formação estelar, a função de massa inicial, o tempo de vida de uma estrela em que permanece na seqüência principal, a probabilidade de morte que venha dos céus (exemplos: extermínio de civilizações por queda de cometas e asteróides massivos, explosões de raios gama, supernovas próximas do planeta hospedeiro, etc).

O modelo que se transformou em uma hipótese

Devido aos vários fatores-chave inseridos no sistema, no entanto, “o modelo vai além de um mero conjunto de parâmetros relativamente restritos e se torna uma verdadeira hipótese”, Forgan explicou: “Em essência, o método gera uma galáxia de um bilhão de estrelas (limite máximo de estrelas, imposto pela simulação),  cada uma com suas próprias propriedades estelares (massa, luminosidade, localização dentro na Galáxia, etc), selecionadas aleatoriamente a partir observações e distribuições estatísticas. Sistemas planetários são então gerados para estas estrelas em uma maneira similar e a seguir é permitido a evolução da vida nestes planetas de acordo com algumas hipóteses de origem. O resultado final é uma galáxia simulada, que é estatisticamente representativa da Via Láctea. Para quantificar os erros das amostragem aleatória, este processo é repetido várias vezes: isso permite uma estimativa da média das amostras e o cálculo do desvio padrão das variáveis de saída obtidas a partir do modelo simulado.”

Restrições da Terra Rara

Os cientistas simularam a hipótese da Terra Rara, permitindo que a vida animal, o único tipo de vida a partir da qual as civilizações inteligentes podem realmente surgir, se desenvolva sob as seguintes condições:

  1. A massa do planeta habitável esteja entre a metade e duas vezes a massa da Terra;
  2. A estrela hospedeira tenha massa entre 50% e 150% da massa do Sol;
  3. O planeta tenha uma lua que atue estabilizando o eixo do planeta e gere marés;
  4. A estrela hospedeira tenha pelo menos um planeta gigante com mais de 10 vezes a massa da Terra em uma órbita exterior atuando como escudo para capturar asteróides e cometas perigosos.
Imagem que simboliza o programa SETI de busca por civilizações extraterrestres. Crédito: Lynette Cook - http://extrasolar.spaceart.org

Imagem que simboliza o programa SETI de busca por civilizações extraterrestres. Crédito: Lynette Cook – http://extrasolar.spaceart.org

A boa notícia para o programa SETI é que uma galáxia como a nossa deve hospedar centenas de civilizações inteligentes (embora, surpreendentemente, o estudo não inclua o conceito de zona habitável galáctica), a má notícia é que, durante o tempo de uma civilização, quando poderia se comunicar com um ET (entre o momento torna-se tecnologicamente avançado o suficiente e quando é dizimado por sua estrela hospedeira indo para a sua fase de gigante vermelha) é, na maioria das simulações, insuficiente para termos um contato com outras civilizações (ou se existem, elas estão muito longe). Assim nós, ou os  ET, estaríamos literalmente sozinhos, ilhados em nosso recanto dentro da galáxia, como nos explicou Seth Shostak, líder do programa SETI em “Estarão as civilizações galácticas em ilhas isoladas de um vasto oceano interestelar?

Mas nem tudo é má notícia, se não estamos sozinhos, uma vez estabelecido o primeiro contacto, passaremos a ter numerosos ‘telefonemas’ com o ETs.

Este é um trabalho que ainda está em andamento

“A modelagem numérica deste tipo é geralmente uma sombra da entidade que o modelo tenta explicar, neste caso, a Via Láctea e as estrelas que a compõem, planetas e outros objetos”, disseram Forgan e Rice. Entretanto, diversas melhorias no modelo já estão sendo trabalhadas.

Fontes e referências

ArXiv.org: Numerical Testing of The Rare Earth Hypothesis using Monte Carlo Realisation Techniques – Autores: Duncan H. Forgan, Ken Rice

Universe Today: If the Earth is Rare, We May Not Hear from ET por Jean Tate

Cambridge Journals: A numerical testbed for hypotheses of extraterrestrial life and intelligence por D.H. Forgan

Sobre o livro “Rare Earth” de Peter Ward e Donald Brownlee e a Hipótese da Terra Rara:

._._.

7 comentários

5 menções

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  1. D.H.

    nice post. thanks.

  2. Marcos Miguel Sanz

    A Vida

    Funciona assim: Para se ter algo que dê pra chamar de vivo, precisamos de moléculas que se juntem para formar coisas complexas e, as que melhor fazem isso são as moléculas orgânicas, estruturas que têm átomos de carbono como pilares e que, por sinal, formam nosso corpo. Só que moléculas não andam. Elas precisam de um solvente, de um meio fluido para se locomoverem e encontrar umas às outras e, a água líquida é a melhor coisa que tem para isso no universo. Não é à toa que a vida por aqui começou nos oceanos. Mas essa também não é uma regra rígida. Planeta sem água não significa planeta morto. A vida como conhecemos é feita de carbono, mas astrobiólogos aceitam que a vida pode ser formada tendo por exemplo: o silício com elemento básico e amônia como solvente.

  3. Tito de Moura Afonso

    É incrível como as pessoas têm tanta dificuldade de acreditar em vida inteligente extraterrena,sendo que somente na nossa galáxia ,que é a via láctea,possui bilhões de estrelas segundo os astrônomos,a dimensão de uma galáxia é uma coisa que não tem nem como imaginar não cabe no nosso pensamento. Quando alguém fala de extraterrestre para uma pessoa, ele geralmente fala que não acredita. – E porque não? Vem a pergunta . Ele responde :- Porque eu nunca vi um.
    Agora por outro lado,quando alguém pergunta sobre Anjos & Demônios ele diz que acredita. Agora será que ele já viu, Anjos ou Demônios? Abraços!

  4. João Calil Calil Daer

    Caro Ricardo de há muito formei uma opinião conceitual sobre a nossa raridade no universo. Equacionei uma formula logico-matemática simples e válida:
    ___Infinitamente improvável(mas possível)
    _______________________________________________ = 1
    Infinito de combinações(possíveis)

    – Um conjunto altamente complexo de eventos coexistentes, mesmo que infinitamente improvável, mas possivel , já que ocorreu, dentro de um caótico universo convulcionado por infinitas combinações, no infinito do espaço e eternidade do tempo, tem no mínimo uma probabilidade de ocorrência (pois aquí estamos); se outras, pouquíssimas (pela recorrência na eternidade do tempo). Ricardo é engraçado mas a verdade não tem dono, é convergente, tem 360º de acesso; há um número infinito de linhas em seu arrededor que a ela levam; usei um; muitos, séculos antes de outros ângulos e até mesmo do meu, muitos chegaram a ela. – (Metaforicamente) A Natureza alcançou no ápice de seu Narcizismo arquitetar a evolução da inteligência humana, a ponto de por nós admirar-se da beleza de sua obra na aleatória organização do Caos (acomodação entropica).

    1. ROCA

      Ao ler a hipótese do início da vida em que “os primeiros organismos provavelmente se aproveitaram destes gradientes através de um processo conhecido como quimioosmose, em que o gradiente de prótons é usado para direcionar a síntese da moeda universal de energia celular, o ATP, ou algum equivalente mais simples. Mais tarde, as células se desenvolveram para gerar o seu próprio gradiente de prótons por meio de uma transferência de elétrons de um doador para um receptor. A equipe afirma que o primeiro doador foi o hidrogênio e o primeiro receptor o CO2.”, penso que mesmo a vida primordial, unicelular, é bem mais rara que comumente se pensa. A Terra (com vida) é rara, talvez única.

      De qualquer forma espero que uma futura olhada por sondas-robôs em Europa e Enceladus, em breve, irá esclarecer sobre isso.

      http://eternosaprendizes.com/2009/10/11/sera-europa-capaz-de-suportar-vida-ha-oxigenio-suficiente-neste-mundo-oceanico/

      http://eternosaprendizes.com/2009/07/23/enceladus-o-misterio-do-oceano-de-agua-liquida-na-lua-de-saturno-foi-resolvido/

  5. Daniel

    Eu acredito sim que existem diversas civilizações inteligentes na nossa galáxia e em outra galáxias.
    Seria muito egocentrismo pensar que somente nosso planeta seria digno de vida…

    1. ROCA

      Daniel,
      Todos podemos acreditar ou não mas na verdade nossas crenças não importam muito, do ponto de vista científico.
      .
      Os cientistas aqui não estão afirmando “não existem civilizações inteligentes na galáxia”.
      O que estão demonstrando é que “a probabilidade é baixa” ou mesmo que “provavelmente há poucas civilizações” e “as civilizações podem estar demasiadamente afastadas entre si”.
      .
      Tendo em vista o limite estabelecido pela velocidade da luz, a comunicação interestelar é totalmente prejudicada (exemplo: programa SETI e outras formas de comunicação). Assim, mesmo que hajam outras civilizações na nossa galáxia (ou em outras) elas podem estar isoladas, assim como nós, e jamais saberemos de sua existência.
      .
      Este tema já foi abordado aqui nos artigos abaixo cuja leitura recomendamos aos interessados:
      .
      O paradoxo de Fermi foi recalculado. Quantas civilizações podem haver na nossa galáxia?


      Estarão as civilizações galácticas em ilhas isoladas de um vasto oceano interestelar?

      .
      Assim, meramente ‘acreditar’ que existem não prova nada, infelizmente. Vamos continuar sem saber se existem ou não.
      .
      ._._.

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