Pergunte quantos planetas semelhantes à Terra existem e a resposta honesta é que investigadores sérios estimaram mais de vinte magnitudes. Por um lado, somos basicamente um, se a hipótese das terras raras estiver correta. Por outro lado, algo mais próximo de cem quintilhões, se a taxa que medimos na Via Láctea se mantiver nos cerca de dois trilhões de galáxias do universo observável. Ambas as respostas vêm da ciência real, e a grande lacuna entre elas não significa que alguém esteja errado. Isso é sinal de que a pergunta esconde uma armadilha.
Armadilha é a frase “como a terra”. Faz um trabalho muito interessante e os dois extremos respondem, em grande medida, a questões diferentes.
O caso para muitos: cálculos imobiliários
Finais otimistas começam com dados. O telescópio Kepler da NASA foi projetado para medir a frequência com que as estrelas hospedam planetas do tamanho da Terra na zona habitável, a faixa onde a água líquida pode permanecer na superfície. Esta fração tem um nome, eta-Terra, e embora os métodos aproximados variem, os números não são pequenos.
Uma análise amplamente citada dos dados do Kepler concluiu que Seis bilhões de planetas semelhantes à Terra Só a Via Láctea pode orbitar uma estrela semelhante ao Sol, cerca de uma para cada cinco estrelas. Pegue uma taxa como essa e espalhe-a pelo resto do universo, e os totais se tornarão surpreendentes. Acredita-se que o universo observável esteja em ordem Dois trilhões de galáxias. Multiplicando galáxia por galáxia e calculando o tamanho da Terra, mundos bem posicionados chegam à região de cem quintilhões, com um 1 seguido de vinte zeros. São muitas respostas e, na verdade, é um cálculo do espaço da zona habitável: mundos que têm aproximadamente o tamanho da Terra e estão aproximadamente à distância certa da sua estrela.
Caso em questão: terras raras
A outra extremidade vem de uma disciplina diferente e de um livro famoso. Em 2000, o geólogo Peter Ward e o astrônomo Donald Brownlee publicaram terra raraArgumentando que a vida microbiana simples pode ser comum, a vida complexa pode ser extraordinariamente rara.
O caso deles é um monte de condições. Um planeta que desenvolve uma rica biosfera pode precisar de placas tectónicas para controlar o seu clima, uma grande lua para estabilizar a sua rotação, um planeta gigante bem posicionado como Júpiter para desviar os detritos que chegam, um campo magnético, uma atmosfera com oxigénio, os tipos certos de estrelas, uma vizinhança tranquila e galáxias por longos períodos de tempo para funcionar. Cada requisito por si só pode ser bastante geral. Empilhe um número suficiente deles, reduzindo todas as probabilidades, e o número esperado de Terras que são totalmente semelhantes à Terra, lar de vida complexa, pode cair para um. eles mesmos
Ambos podem estar corretos, porque significam coisas diferentes
A reconciliação é que estes não são, na verdade, cálculos concorrentes da mesma coisa. Muitas hipóteses calculam locais onde a vida poderia começar, planetas na faixa de tamanho certa e nas órbitas certas. A hipótese das terras raras calcula os lugares onde vidas como a nossa realmente evoluíram em complexidade.
Uma galáxia pode estar repleta de rochas do tamanho da Terra orbitando sua estrela a uma distância confortável e ainda assim resultar em quase nada que não seja semelhante à Terra. As duas estatísticas respondem “quantos endereços adequados existem” e “quantos desses endereços acabam com um ecossistema rico e complexo”. Enquadrado desta forma, a enorme diferença entre um e cem quintilhões é menos uma contradição do que uma medida de tudo o que ainda não sabemos sobre o que se passa entre os dois.
Quão instável é o grande número?
Vale a pena ser franco em relação à incerteza, porque o quadro optimista é uma extrapolação acumulada sobre extrapolação. O valor da eta-Terra ainda é debatido, com estimativas publicadas dependendo de como “semelhante à Terra” é definido. O número de dois biliões de galáxias é um resultado de destaque de 2016, e trabalhos subsequentes argumentaram que o número verdadeiro pode ser consideravelmente inferior, talvez na casa das centenas de milhares de milhões. E o “tamanho da Terra na zona habitável” não diz nada sobre se um mundo realmente contém água, tem uma atmosfera ou orbita uma estrela quiescente em vez de uma anã vermelha propensa a explosões.
Portanto, é melhor ler o número dos cem quintilhões não como uma medida, mas como um limite superior do que as taxas atuais permitem. Isso é o que você obterá se for generoso em cada passo do caminho.
Por que o debate é importante
Por trás de tudo isso está uma verdade única e estranha: temos um exemplo definitivo de um mundo vivo, e ele é o nosso. A partir dessa amostra, ainda não conseguimos dizer se a jornada para a vida e sua complexidade é quase inevitável ou estranhamente rara. Cada hipótese, otimista ou pessimista, é uma tentativa de raciocinar em torno dessa informação que falta.
O que acabará por estreitar o alcance são as evidências, não a lógica. A próxima geração de telescópios pretende sondar as atmosferas de planetas do tamanho da Terra em busca de sinais de vida, e mesmo algumas descobertas claras começarão a distinguir entre a biosfera e um universo onde são quase desconhecidos. Até então, a posição truísta é desconfortável nas manchetes: os números estão algures numa enorme lacuna, as pessoas sérias defendem ambos os lados, e qual dos lados está mais próximo da verdade é uma das maiores questões em aberto da ciência.
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