Uma nova investigação realizada pelo Dr. Robert Stern, geocientista da Universidade do Texas em Dallas, e por um colega, sugere uma explicação geológica para o facto de não terem sido encontradas evidências conclusivas da existência de civilizações extraterrestres avançadas, apesar da equação de Drake prever que deveriam existir muitas civilizações deste tipo na nossa Galáxia, capazes de comunicar connosco.

Num estudo publicado dia 12 de abril na edição online da revista Scientific Reports, Stern e o Dr. Taras Gerya, professor de Ciências da Terra no ETH ("Eidgenössische Technische Hochschule", em português Instituto Federal de Tecnologia) em Zurique, propõem que, em planetas com vida, é essencial, para a evolução de civilizações ativas e comunicativas, a presença de oceanos e continentes, bem como de placas tectónicas a longo prazo.

Os investigadores concluem que a provável escassez destes três requisitos, em exoplanetas, diminuiria significativamente o número esperado de civilizações extraterrestres na Galáxia.

"A vida existe na Terra há cerca de 4 mil milhões de anos, mas organismos complexos como os animais só apareceram há cerca de 600 milhões de anos, ou seja, pouco tempo depois do início do episódio moderno da tectónica de placas", disse Stern, professor de ciências de sistemas sustentáveis da Terra na Escola de Ciências Naturais e Matemática da Universidade do Texas. "As placas tectónicas dão início à máquina da evolução e pensamos compreender porquê."

Onde estão os ETs?

Em 1961, o astrónomo Dr. Frank Drake concebeu uma equação em que vários factores são multiplicados para estimar o número de civilizações inteligentes na nossa Galáxia capazes de dar a conhecer a sua presença aos humanos:

A equação de Drake. Crédito: imagem pela Universidade do Texas em Dallas

N - o número de civilizações da Via Láctea cujas emissões eletromagnéticas (ondas de rádio, etc.) são detetáveis;
R* - o número de estrelas formadas anualmente;
f_p - a fração dessas estrelas com sistemas planetários;
n_e - o número de planetas por sistema solar com um ambiente adequado à vida;
f_l - a fração de planetas adequados em que a vida realmente aparece;
f_i - a fração de planetas com vida em que surge vida inteligente;
f_c - a fração de civilizações que desenvolvem uma tecnologia que produz sinais detetáveis da sua existência;
L - o período médio de tempo (anos) em que essas civilizações produzem esses sinais.

A atribuição de valores às sete variáveis tem sido um jogo de adivinhação, levando a previsões de que tais civilizações devem ser comuns. Mas se isso é verdade, porque é que não existem evidências conclusivas da sua existência?

Esta contradição é conhecida como o paradoxo de Fermi, nome dado em homenagem ao Dr. Enrico Fermi, físico nuclear e Prémio Nobel, que colocou informalmente a questão aos seus colegas.

No seu estudo, Stern e Gerya propõem o aperfeiçoamento de uma das incógnitas da equação de Drake - f_i, a fração de planetas com vida em que surge vida inteligente - para ter em conta a necessidade de grandes oceanos e continentes e a existência de placas tectónicas, há mais de 500 milhões de anos, nesses planetas.

"Na formulação original, pensava-se que esta incógnita era quase 1, ou 100% - isto é, em todos os planetas com vida a evolução avançaria e, com tempo suficiente, transformar-se-ia numa civilização inteligente", disse Stern. "A nossa perspetiva é: isso não é verdade".

O impacto das placas tectónicas

A tectónica de placas é uma teoria científica formulada no final da década de 1960 que afirma que a crosta e o manto superior da Terra estão divididos em pedaços móveis, ou placas, que se movem muito lentamente - mais ou menos tão depressa como as unhas e o cabelo crescem.

No nosso Sistema Solar, apenas um dos quatro corpos rochosos com deformação da superfície e atividade vulcânica - a Terra - tem placas tectónicas. Três outros - Vénus, Marte e a lua de Júpiter, Io - estão ativamente deformados e têm vulcões jovens, mas não têm placas tectónicas, disse Stern. Dois outros corpos rochosos - Mercúrio e a Lua - não têm essa atividade e estão tectonicamente mortos.

"É muito mais comum os planetas terem um invólucro exterior sólido que não está fragmentado, o que é conhecido como tectónica de uma só placa", disse Stern. "Mas a tectónica de placas é muito mais eficaz do que a tectónica de uma só placa a levar ao aparecimento de formas de vida avançadas."

À medida que as placas tectónicas se movem, estas chocam ou afastam-se umas das outras, formando estruturas geológicas como montanhas, vulcões e oceanos, que também permitem o desenvolvimento de padrões meteorológicos e climáticos moderados. Através da meteorização (ou intemperismo), os nutrientes são libertados nos oceanos. Ao criar e destruir habitats, as placas tectónicas exercem uma pressão ambiental moderada, mas incessante, sobre as espécies, para que evoluam e se adaptem.

Stern e Gerya também avaliaram a importância da presença duradoura de grandes massas de terra e de oceanos para a evolução que levou a uma espécie ativa e capaz de comunicar.

"Tanto os continentes como os oceanos são necessários para as civilizações ativas e comunicativas, porque a evolução da vida multicelular simples para a vida multicelular complexa tem de acontecer na água, mas a evolução posterior que leva a pensar no céu noturno, a aproveitar o fogo e a usar metais para criar novas tecnologias e, finalmente, ao aparecimento de civilizações ativas e comunicativas capazes de emitir ondas de rádio e de enviar foguetões para o espaço, tem de acontecer em terra", disse Stern.

Aperfeiçoando a equação de Drake

A equipa de investigação propôs uma revisão da equação de Drake que define "f_i" como o produto de dois termos: f_oc, a fração de exoplanetas habitáveis com continentes e oceanos significativos, e f_pt, a fração de planetas que tiveram placas tectónicas de longa duração.

Com base na sua análise, Stern disse que a fração de exoplanetas com um volume ideal de água é provavelmente muito pequena. Estimam que o valor de f_oc varia entre 0,0002 e 0,01. Da mesma forma, a equipa concluiu que a tectónica de placas com uma duração superior a 500 milhões de anos é também altamente invulgar, o que leva a uma estimativa de f_pt inferior a 0,17.

"Quando multiplicamos estes factores, obtemos uma estimativa refinada de 'f_i' que é muito pequena, entre 0,003% e 0,2%, em vez de 100%", disse Stern. "Isto explica a extrema raridade de condições planetárias favoráveis ao desenvolvimento de vida inteligente na nossa Galáxia e resolve o paradoxo de Fermi".

De acordo com a NASA, foram confirmados mais de 5000 exoplanetas na Via Láctea a partir de observações terrestres e no espaço, como os telescópios Kepler e James Webb. Embora os cientistas, incluindo o caçador de planetas da Universidade do Texas em Dallas, Dr. Kaloyan Penev, professor assistente de física, tenham melhorado a sua capacidade de encontrar planetas à volta de outras estrelas e de estimar o número de planetas rochosos, ainda não têm capacidade para detetar placas tectónicas em exoplanetas.

"A biogeoquímica postula que a Terra sólida, particularmente no que respeita às placas tectónicas, acelera a evolução das espécies", disse Stern. "Estudos como o nosso são úteis porque estimulam o pensamento sobre mistérios maiores e fornecem um exemplo de como podemos aplicar o nosso conhecimento dos sistemas da Terra a questões interessantes sobre o nosso Universo."

CCVAlg - Astronomia:
05/01/2024 - Será o oxigénio a chave cósmica para a tecnologia extraterrestre?

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Equação de Drake:
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Paradoxo de Fermi:
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Tectónica de placas:
Wikipedia

Meteorização (ou intemperismo):
Wikipedia

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Wikipedia
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