Nós costumávamos pensar na Terra como um mundo da água. Nosso planeta é 70% coberto por oceanos, de modo que do espaço parece uma bola azul com faixas brancas de nuvens e pequenos pedaços de terra. Mas, na verdade, a profundidade dos nossos oceanos é insignificante em comparação com o raio da Terra. Em massa, a água é apenas vinte e cinco milésimos de um por cento da massa do planeta. Os astrônomos modernos seriam capazes de determinar se há água na Terra se eles olhassem para o sistema solar de algum lugar com Alpha Centauri?
Agora os cientistas fazem conclusões sobre as massas de exoplanetas, observando o quão fortemente o planeta “balança” sua estrela pela interação gravitacional. E a conclusão sobre o tamanho do exoplaneta é feita de quão fortemente ele bloqueia a luz, passando entre a estrela e o telescópio. Então a massa é dividida pelo volume e uma densidade aproximada do exoplaneta é obtida, a partir da qual é possível ter uma idéia da distribuição de gases, líquidos e sólidos em sua massa. Tais métodos, infelizmente, não permitem fixar o volume de água que está na Terra! Ou seja, no nosso planeta, a água é muito baixa para que, quando olhamos para o objeto de outra estrela, possamos relacionar a Terra ao mundo, onde você pode nadar ou se molhar na chuva ...
A ciência moderna permite concluir que há água no exoplaneta somente se a água tiver pelo menos 10% de sua massa. E 10% é quatrocentas vezes mais do que na Terra agora! Este é um oceano gigante que cobriria completamente toda a superfície da Terra. Parece que quanto mais água - melhor para o surgimento da vida. Não admira que o lema dos astrônomos que se dedicaram à busca de vida extraterrestre, sempre tenha sido a frase "Procure água!". A vida, conhecida por nós, é impossível sem a água, pois é precisamente ela que é o solvente das substâncias que preenchem as células vivas. A água é a base química dos processos energéticos que chamamos vida. Sua singularidade, neste caso, reside no fato de que ele permanece líquido em uma gama muito ampla de temperaturas. Portanto, a questão de saber se há uma chance para o surgimento da vida em um mundo onde há muito mais água do que a nossa, à primeira vista parece paradoxal.
Mas vamos tentar descobrir isso. Cientistas da Universidade do Arizona conduziram um experimento virtual construindo um modelo de processos químicos em um exoplaneta idêntico ao da Terra. A única diferença do nosso mundo era um excesso de água: os cientistas aumentaram o volume dos oceanos mais de 5 vezes. Neste caso, não havia terra na superfície do planeta, e o processo de intemperismo e lixiviação de rochas desapareceu completamente. Isso levou ao fato de que o teor de água do fósforo caiu criticamente - um elemento indispensável para a vida terrena. E sem o conteúdo necessário de fósforo, nem a molécula de Adenosina Trifosfato Ácido (ATP) responsável pela energia da vida, nem as moléculas de RNA e DNA podem existir. Um mundo completamente coberto pelo oceano pode não ser completamente sem vida, mas a vida certamente será muito diferente da vida marinha. Muito provavelmente, a vida em tais condições seria muito menos densa, e seria muito mais difícil encontrá-la de outro sistema estelar. Uma enorme pressão de água no fundo pode criar formas superdias de gelo, como gelo-6 e gelo-7 (este é um tipo de gelo de água). Essa casca de gelo levaria ao isolamento de água de rochas duras, o que tornaria o processo de evolução química ainda mais problemático. Portanto, na questão do surgimento e prosperidade da vida, “mais água” não significa “melhor”. Talvez tais planetas sejam exóticos e os problemas descritos não sejam estatisticamente significativos para a origem da vida? Acontece que os cientistas estão inclinados a acreditar que pode haver até mesmo mundos aquáticos mais semelhantes no Universo do que planetas pedregosos como a nossa Terra ou Marte.
A pedra e a água são distribuídas aproximadamente igualmente no sistema solar, esta é a parte principal do cinturão de asteróides (entre Marte e Júpiter) e o cinturão de Kuiper (além da órbita de Netuno). Nos mais famosos - depois do sistema Solar - Trappist-1, todos os 7 exoplanetas provavelmente têm mais água do que a Terra. Segundo astrofísicos, objetos próximos da estrela consistem em cerca de 10% de gelo e água líquida. Exoplanetas externos Trappist-1 - do gelo cerca de 50%. Parece que todos esses mundos estão completamente cobertos de água e gelo e, com alto grau de probabilidade, são estéreis.
Infelizmente, verifica-se que todos os exoplanetas, nos quais os cientistas modernos detectam a água, provavelmente não têm vida. Mas se o telescópio Hubble não permite detectar mundos semelhantes à Terra em termos de volumes de água, talvez isso possa ser feito pelo telescópio de James Webb? Este milagre da tecnologia será lançado em órbita em 2020 e será capaz de analisar a atmosfera dos gigantes do exoplaneta. No entanto, o mais provável é que ele não dê uma resposta a essa pergunta. A técnica que permite que a água seja encontrada no gêmeo da Terra a partir da distância interestelar está apenas sendo desenvolvida e aparecerá em órbita em meados do século XXI.
Mas talvez não devamos procurar vida em mundos aquáticos até agora? Afinal, literalmente ao nosso lado, em meio bilhão de quilômetros, existe um enorme oceano de água salgada. Estamos falando da Europa - o satélite de Júpiter, sob o gelo de uma coluna d'água de 100 quilômetros. O suprimento de água na Europa é duas ou até três vezes maior que o oceano da Terra. Essa descoberta, feita pelo aparato de Galileu, não foi a única descoberta de água pelos planetas gigantes do sistema solar. Em 2005 A sonda da Cassini gravou gêiseres batendo debaixo do gelo do satélite Enceladus de Saturno. E depois de 10 anos, esse aparato voou até mesmo através de um jato desse tipo, pegando amostras e encontrando lá além de água, nitrogênio, dióxido de carbono, hidrogênio, metano e amônia. Tal composição de emissões sugere que nas profundezas da atividade hidrotermal Enceladus está fervendo com poder e principal, a água, sob a influência da alta temperatura, interage com rochas sólidas e se decompõe em hidrogênio e oxigênio. Hidrogênio para pequenos corpos é um marcador de atividade química - é o elemento mais leve da tabela periódica e sem formação constante desaparece rapidamente no espaço sem deixar rasto. Isso significa que em algum lugar dentro de Encelado há um processo constante de formação de hidrogênio, portanto, existe uma energia do tipo que permite que microorganismos pré-históricos existam na Terra.
Archaea - organismos unicelulares que não possuem núcleo, usam como energia orgânica, amônia e hidrogênio como fontes de energia. Algumas archaea emitem metano, que para os cientistas é um dos possíveis marcadores da vida nos planetas. Tais microorganismos, metanogênicos, existem na Terra na ausência de luz solar, sob condições extremas que não são melhores que as cósmicas. Se os metanogênicos da Terra estão embutidos no ecossistema das criaturas mais estranhas de nossa natureza - vermes tubulares, por que não coexistir com organismos alienígenas de Enceladus ou da Europa? Em nosso próprio planeta existem lugares incríveis onde a vida existe a uma temperatura de 500 graus e a uma pressão de 200 atmosferas. Além disso, os ecossistemas de “fumantes negros” existem sem a luz do sol - a principal fonte de energia para a vida em nosso planeta. Tais condições são semelhantes àquelas que podem existir sob o gelo das luas de Saturno e Júpiter. No entanto, os cientistas são muito cautelosos quanto à possibilidade da existência de formas de vida complexas nesses mundos aquáticos. Mesmo entusiasta de busca por vida extraterrestre, Seth Shostak, diretor do centro de pesquisa SETI, diz que, para formas de vida multicelulares, a energia sob o gelo da Europa e Enceladus provavelmente não é suficiente. A vida poderia estar se desenvolvendo lá por mais de 4 bilhões de anos, mas é improvável que algum dia encontraremos um atum ou outra criatura cuja vida exija tanta comida quanto peixes do planeta Terra. Mas até mesmo a descoberta de bactérias seria um avanço para a ciência terrena. Mas parece que a astronomia sozinha não é suficiente para responder à questão de saber se há bactérias nos satélites dos planetas gigantes. A única saída é voar para Júpiter e Saturno e entender no local. Parece que a resposta inequívoca à questão da existência da vida em outros planetas e satélites do sistema solar, e em exo-planetas, nós receberemos apenas em meados do século XXI.
Então, o que podemos dizer com certeza hoje? A descoberta de grandes quantidades de água no sistema solar fora da Terra mudou significativamente o paradigma do pensamento dos exo-biólogos. Antes das missões a Júpiter e Saturno, os cientistas supunham que todos os satélites seriam semelhantes à Lua e Fobos - rochas, poeira e deserto seco. A água líquida em volumes que excedem o oceano da Terra é um presente para os entusiastas que procuram vida extraterrestre. Se temos muita água ao nosso lado, então não deve ser menos em outros sistemas estelares. Graças às descobertas que fizeram o telescópio Hubble, sabemos que uma estrela sem planetas é um fenômeno raro. Quase todo mundo tem seu próprio sistema planetário. O primeiro elemento no universo é o hidrogênio, o terceiro mais comum é o oxigênio. É lógico que sua união, a água, deve ser amplamente representada em qualquer galáxia. De fato, os astrônomos estão agora encontrando água não apenas em planetas, mas também em nuvens interestelares e discos protoplanetários. A água no espaço é abundante. Portanto, quando olhamos para o céu noturno, pode-se argumentar que quase todas as estrelas têm seu próprio mundo aquático.
