Do que um planeta precisa para ter vida

"Vénus é demasiado quente, Marte é demasiado frio, e a Terra é simplesmente ideal." diz o cientista planetário Dave Brain. Mas porquê? Nesta agradável e humorística apresentação, Brain explora a ciência fascinante por detrás do que leva um planeta a possuir vida — e porque é que a humanidade talvez esteja apenas no lugar certo à hora certa, quando se trata da cronologia dos planetas que sustentam vida.

Estou muito grato por estar aqui,

fico grato por vocês estarem aqui,

se não, seria um pouco estranho.

Fico grato por estarmos todos aqui.

E quando digo "aqui", não quero dizer aqui

Ou aqui.

Mas aqui.

Na Terra.

E quando digo "nós", não me refiro a nós
deste auditório,

mas à vida,

todas as vidas na Terra.

(Risos)

Dos seres complexos até aos unicelulares,

do bolor aos cogumelos,

até aos ursos "voadores".

(Risos)

E o que é interessante é que

a Terra é o único lugar que
sabemos que possui vida

— 8,7 milhões de espécies.

Nós já procurámos noutros lugares

talvez não tanto quanto
deveríamos ou poderíamos,

mas já procurámos
e não encontrámos outros;

a Terra é o único lugar
que conhecemos com vida.

Será que a Terra é especial?

É uma pergunta
para a qual eu queria ter a resposta

desde que era criança

e acho que 80%
dos que estão neste auditório

já pensaram o mesmo,
e também queriam saber a resposta.

Para entender se existem planetas

— no sistema solar ou para além dele —

que podem sustentar vida,

o primeiro passo é entender o que é
necessário para se ter vida aqui.

De todas as 8,7 milhões de espécies,

a vida só precisa de três coisas.

Por um lado, toda a vida
na Terra precisa de energia

vida complexa, como nós,
precisa da energia solar

mas a vida no subsolo
consegue a sua própria energia

através de reações
químicas, por exemplo.

Há uma série
de diferentes fontes de energia

disponíveis em todos os planetas.

Por outro lado,

toda a vida precisa de alimentos.

E isto parece complicado, especialmente
se quiserem um tomate suculento.

(Risos)

No entanto, toda
a vida na Terra obtém alimentos

de apenas seis elementos químicos

e esses elementos podem ser
encontrados em qualquer corpo planetário

no nosso sistema solar.

Só resta a coisa no meio,
que é mais difícil de obter.

E não é o alce, mas a água.

(Risos)

Contudo, um alce seria muito fixe.

(Risos)

E não é água congelada,
nem gasosa, mas água líquida.

É isso que a vida precisa
para sobreviver.

Muitos corpos do sistema solar
não possuem água líquida

e, portanto,
também não procuramos lá.

Outros corpos do sistema solar
podem conter água líquida em abundância

mais até do que a Terra,

mas está presa
debaixo de uma camada de gelo

e por isso torna-se
difícil chegar até ela

é difícil até mesmo
descobrir se existe vida lá.

Isso deixa-nos com alguns
corpos que deveríamos considerar.

Então vamos simplificar
o problema para nós próprios.

Pensemos sobre a água líquida
na superfície de um planeta.

Existem apenas três corpos
para considerar no nosso sistema

no que se refere a água líquida
na superfície de um planeta,

e por ordem de distância do Sol são:
Vénus, Terra e Marte.

É preciso existir uma atmosfera
para que a água seja líquida.

É preciso ter muito cuidado
com essa atmosfera.

A atmosfera não pode ser grande demais,
espessa demais, quente demais,

porque acabaria por ficar
quente demais como Vénus

e assim não pode haver água líquida.

Mas se não houver atmosfera suficiente,
e ela for muito fina e fria,

acabará por ficar
como em Marte, muito frio.

Então Vénus é demasiado quente,
Marte é demasiado frio

e a Terra é o ideal.

Podem olhar para estas imagens
atrás de mim e verão automaticamente

onde a vida pode sobreviver
no nosso sistema solar.

É um problema como o da Caracóis Dourados

e é tão simples
que até uma criança entenderia.

Contudo,

Gostaria que se lembrassem de duas coisas

da história da Caracóis Dourados,
em que talvez não pensemos com frequência

mas que eu acredito
que seja muito relevante aqui.

Número um:

Se a tigela da Mamã Urso
está muito fria

quando a Caracóis Dourados entra na sala,

quer dizer que
esteve sempre muito fria?

Ou talvez tivesse estado no ponto
em alguma outra altura?

O momento em que a Caracóis Dourados
entra na sala determina a resposta

que nos é dada na história.

E a resposta é a mesma para os planetas.

Eles não são estáticos. Eles mudam.

Eles variam. Eles evoluem.

E as atmosferas fazem o mesmo.

Então vou dar-vos um exemplo.

Esta é uma das
minhas fotos favoritas de Marte.

Não é a imagem com a melhor resolução,
não é a imagem mais "sexy",

nem mesmo a imagem mais recente,

mas é uma imagem que mostra os leitos
que cortam a superfície do planeta;

leitos esculpidos
por correntes de água líquida;

que levaram centenas, milhares ou dezenas
de milhares de anos para se formarem.

Isso já não pode acontecer em Marte hoje.

A atmosfera de Marte hoje
é muito fina e muito fria

para que a água permaneça líquida.

Esta imagem mostra
que a atmosfera de Marte mudou

e mudou de uma maneira enorme.

E mudou de um estado
que poderíamos definir como habitável,

pois os três requerimentos para haver vida
estavam presentes há muito tempo atrás.

Para onde foi a atmosfera

que permitia que a água
fosse líquida na superfície?

Bem, uma teoria é que ela
escapou para o espaço.

Partículas atmosféricas
adquiriram energia suficiente para escapar

da gravidade do planeta,

escapando para o espaço, para sempre.

E isso acontece com todos os corpos
que possuem atmosferas.

Os cometas possuem caudas

que são incríveis exemplos visíveis
do escapamento atmosférico.

Mas Vénus também tem atmosfera
que escapa com o tempo,

e Marte e a Terra também.

É uma questão de grau e escala.

Gostaríamos de descobrir
quanta se escapou com o tempo

para podermos explicar essa transição.

Como é que as atmosferas
adquirem energia suficiente para escapar?

E as partículas?

Há duas maneiras, se
resumirmos um pouco as coisas.

Número um, luz solar.

A luz emitida pelo sol pode ser absorvida
pelas partículas atmosféricas

e aquecê-las.

Sim, estou a dançar, mas elas...

(Risos)

Meu Deus, nem sequer no meu casamento.

(Risos)

Elas adquirem energia suficiente
para escapar e para se libertarem

da gravidade do planeta
simplesmente devido ao aquecimento.

A segunda maneira para elas conseguirem
energia é através do vento solar.

Consiste em partículas, massa, material,
ejetados a partir da superfície do Sol,

e que vão gritando
pelo sistema solar fora

a 400 quilómetros por segundo,

às vezes mais rápido
durante tempestades solares,

e vão a grande velocidade
através do espaço interplanetário

em direção aos
planetas e às suas atmosferas

e poderão fornecer energia

para que as partículas atmosféricas
também escapem.

Interesso-me por isto

porque está
relacionado com habitabilidade.

Eu disse que há duas coisas
na história da Caracóis Dourados

para as quais queria chamar a atenção
e lembrar-vos

e a segunda é
um pouco mais subtil.

Se a tigela do
Papá Urso está muito quente,

e a tigela da
Mamã Urso está muito fria,

a tigela do Bebé Urso
não deveria estar ainda mais fria?

Se a tendência for seguida?

Esta coisa que vocês aceitaram
durante toda a vida,

quando refletem um pouco mais sobre ela,
pode não ser assim tão simples.

Claro, a distância de um planeta
ao Sol determina a sua temperatura.

Tem um papel
a desempenhar na habitabilidade.

Mas talvez haja outras coisas
em que deveríamos pensar.

Talvez sejam as próprias tigelas

que também ajudam a determinar
o fim da história,

o que é ideal.

Poderia falar sobre muitas
das diferentes características

destes três planetas

que poderão influenciar a habitabilidade,

mas por razões egoístas relacionadas
com a minha pesquisa

e o facto de estar eu aqui em cima
a segurar no comando e não vocês...

(Risos)

Gostaria de falar
durante um ou dois minutos

sobre campos magnéticos.

A Terra tem um.
Vénus e Marte não têm.

Os campos magnéticos são formados
no interior profundo de um planeta

por material líquido instável e
condutor de eletricidade

que cria um enorme campo magnético
à volta da Terra.

Se tiverem uma bússola,
sabem para que lado é Norte.

Vénus e Marte não têm isso.

Se tiverem uma bússola em Vénus e Marte,

parabéns, estão perdidos.

(Risos)

Isto influencia a habitabilidade?

Bem, como poderia?

Muitos cientistas pensam
que o campo magnético de um planeta

serve como um escudo para a atmosfera,

desviando as partículas
do vento solar por todo o planeta

numa espécie de efeito de campo de força

que tem a ver com a
carga elétrica dessas partículas.

Prefiro pensar nisso
como um resguardo contra espirros

num bufete de saladas para planetas.

(Risos)

E sim, os meus colegas que vão
ver isto mais tarde vão aperceber-se

que é a primeira vez
na história da nossa comunidade

em que o vento solar foi
equiparado a muco.

(Risos)

Então o resultado é que a
Terra pode estar protegida

há milhares de milhões de anos

porque temos um campo magnético.

A atmosfera nunca conseguiu escapar.

Marte, por sua vez, esteve desprotegido

devido à ausência de um campo magnético,

por milhares de milhões de anos,

talvez uma quantidade significativa
de atmosfera tenha desaparecido

que explique a transição
de um planeta habitável

para o planeta que vemos hoje.

Outros cientistas pensam
que campos magnéticos

poderão atuar mais como velas num barco,

permitindo ao planeta interagir com
mais energia proveniente do vento solar

do que o planeta teria sido capaz de
interagir por si só.

As velas poderão captar energia
proveniente do vento solar.

O campo magnético poderá captar
energia proveniente do vento solar

que permita uma maior
fuga da atmosfera.

É uma ideia que tem de ser testada,

mas o efeito e a maneira como funciona
parecem aparentes.

Isso porque sabemos
que a energia do vento solar

está a ser depositada
na nossa atmosfera aqui na Terra.

A energia é conduzida
através das linhas do campo magnético

e desce para as regiões polares,

dando origem a uma
aurora extremamente bonita.

Se já alguma vez viram uma,
é magnífica.

Sabemos que a energia está a entrar.

Estamos a tentar avaliar a
quantidade de partículas que estão a sair

e se o campo magnético
tem alguma influência nisto.

Então apresentei-vos aqui um problema,

mas ainda não tenho uma solução.

Não temos uma solução.

Mas estamos a trabalhar nisso.
E como?

Enviámos naves espaciais
para os três planetas.

Algumas delas estão em órbita agora,

incluindo a nave espacial MAVEN,
que está neste momento a orbitar Marte,

uma missão na qual tenho envolvimento
e que é liderada a partir daqui,

da Universidade do Colorado.

Foi feita para medir
a fuga atmosférica.

Temos medições parecidas
em Vénus e na Terra.

Logo que tenhamos todas as medições,

poderemos juntá-las todas
e poderemos perceber

como é que os três planetas interagem
com o seu ambiente espacial,

com o que os rodeia.

Poderemos decidir se os campos magnéticos
são importantes para a habitabilidade

ou não.

Quando tivermos essa resposta,
qual é a importância?

Quer dizer, eu importo-me seriamente...

Financeiramente também, mas seriamente.

(Risos)

Antes de mais, uma resposta a esta questão

irá ensinar-nos mais
sobre estes três planetas,

Vénus, Terra e Marte,

não só a maneira como interagem
com o seu ambiente hoje em dia,

mas como eles eram
há milhares de milhões de anos,

se seriam habitáveis
há muito tempo atrás ou não.

Irá ensinar-nos sobre as atmosferas

que nos rodeiam e que estão próximas.

Para além disso, o que
iremos aprender com estes planetas

pode ser aplicado
a atmosferas em todo o lado,

incluindo planetas que estamos agora
a observar à volta de outras estrelas.

Por exemplo, a nave espacial Kepler,

que é construída e controlada
a partir daqui de Boulder,

tem observado
uma região do céu do tamanho de um selo

desde há uns anos

e encontrou milhares de planetas

— numa região do céu
do tamanho de um selo

que não achamos que seja
diferente de qualquer outra parte do céu.

Passámos, num espaço de 20 anos,

de não conhecer nenhum planeta
para lá do nosso sistema solar,

para agora termos tantos

que nem sabemos
quais devemos investigar primeiro.

Qualquer vantagem ajuda.

Na verdade, baseado
em observações da Kepler

e outras observações semelhantes,

acreditamos que,

dos 200 mil milhões de estrelas
apenas na Via Láctea,

cada estrela tem, em média,
pelo menos um planeta.

Para além disso,

as estimativas sugerem que
há algo como 40 a 100 mil milhões

desses planetas
que classificaríamos como sendo habitáveis

apenas na nossa galáxia.

Temos as observações desses planetas,

mas ainda não sabemos
quais deles são habitáveis.

É um pouco como
estar preso num espaço vermelho...

(Risos)

... num palco

e saber que existem
outros mundos por aí fora

e querer desesperadamente
saber mais sobre eles,

querer interrogá-los e descobrir
se talvez um ou dois deles

são um pouco como nós.

Não podem fazê-lo.
Ainda não podem ir lá.

Portanto, têm de usar as ferramentas
que desenvolveram à vossa volta

para Vénus, Terra e Marte,

e têm de aplicá-las
a estas outras situações,

e ter a esperança que estão a fazer
deduções razoáveis a partir da informação,

e que serão capazes de
determinar os melhores candidatos

para estes planetas habitáveis
e quais não o são.

No fim de contas, e pelo menos por agora,

este é o nosso
espaço vermelho, aqui mesmo.

Este é o único planeta
que conhecemos que é habitável,

embora, muito em breve,
possamos vir a descobrir mais.

Mas por enquanto, este é
o único planeta habitável,

E este é o nosso espaço vermelho.

E eu estou muito
grato por estarmos aqui.

Obrigado.

(Aplausos)