Por que mesmo com a quantidade incontável e inimaginável de galáxias e, consequentemente, estrelas no Universo, até agora não encontramos um planeta que possua vida? Seria a vida um fenômeno raro ou comum no Universo? O que, resumidamente, torna um planeta habitável ou não? Essas são perguntas que serão discutidas e nos ajudará a pensar o quão privilegiados somos por desfrutar do fenômeno da vida.

A nossa rotina anda tão corrida ultimamente, que muitas vezes sequer desaceleramos para observar e apreciar a presença abundante de vida em praticamente tudo que ousamos descansar os olhos. Da mesma forma que raramente paramos para notar a nossa própria respiração, esquecemos de notar a existência massiva dos seres vivos ao nosso redor, por isso ser algo tão corriqueiro. De um deserto à uma nascente, das zonas abissais ao Monte Everest, essa quase onipresença da vida em praticamente todos os locais da Terra se dá porque nosso planeta é habitável e esses lugares, por mais distintos que sejam, possuem um conjunto de características em comum que tornam isso possível.

Embora bastante diversa na Terra, ainda não podemos dizer se a vida é um fenômeno comum ou raro no Universo, sendo a vida terrestre o único exemplo que temos. A descoberta dos primeiros exoplanetas (planetas fora do Sistema Solar) na década de 90 acendeu as discussões sobre quais características esses exoplanetas devem possuir para abrigar vida. Desde então, cada vez mais cientistas se debruçaram e debruçam até hoje em suas bancadas ou telas de computadores para responder uma das perguntas mais cruciais da astrobiologia: “o que torna um planeta habitável?”

O que é habitabilidade?

O termo habitabilidade pode ser genericamente definido como a capacidade de um ambiente de sustentar a atividade de pelo menos um organismo conhecido. No contexto da astrobiologia, tentamos reunir as exigências necessárias para suportar vida e extrapolá-las para ambientes fora da Terra. Essas exigências são sempre pensadas usando a vida terrestre como molde, porque ela é, até o momento, a única manifestação de vida que conhecemos. Existem muitos fatores que influenciam se um planeta será ou não habitável. Desde sua posição na galáxia, como também a distância que se encontra de sua estrela hospedeira, as características dessa estrela hospedeira, até à natureza do próprio planeta.

Alguns cientistas defendem que as galáxias possuem zonas de habitabilidade. Eles defendem que essa zona de habitabilidade galáctica pode ser definida em termos do quão provável é a existência de planetas habitáveis em cada local de uma galáxia. Entretanto, como essa definição ainda não é um consenso na comunidade científica, não precisamos nos aprofundar nela, mas é interessante saber que esse debate existe.

Zona de habitabilidade estelar

Um dos conceitos mais discutidos e difundidos sobre a habitabilidade de um planeta é a sua presença na zona habitável (ZH) de sua estrela hospedeira. A definição mais aceita de zona de habitabilidade estelar é simplesmente a região ao redor da estrela, em que a temperatura permite a existência de água líquida na superfície de um planeta rochoso. A zona de habitabilidade estelar vai depender do tempo de vida e do tipo de estrela em questão. 

Estrelas mais jovens são significativamente mais ativas e instáveis que as mais antigas, por emitirem mais radiação eletromagnética de alta energia e por expelirem materiais com uma maior frequência, intensidade e quantidade. Dessa forma, planetas orbitando estrelas muito novas provavelmente não seriam capazes de manter qualquer tipo de vida que ocasionalmente possa vir a surgir neles. 

Quando as estrelas passam a realizar a fusão de átomos de hidrogênio em seu núcleo, formando hélio e gerando energia, elas entram em uma fase em que são comumente conhecidas como estrelas da sequência principal, sendo o nosso Sol uma dessas estrelas. Via de regra, conforme as estrelas da sequência principal envelhecem, elas vão ficando cada vez maiores, mais luminosas e consequentemente mais quentes. O envelhecimento dessas estrelas então resulta em um afastamento gradual de sua zona de habitabilidade.

Gráfico mostrando distância (em unidades astronômicas) da zona de habitabilidade da estrela dependendo do tamanho e temperatura (em kelvin) da estrela.
Ilustração autoral da zona de habitabilidade estelar. A zona de habitabilidade (em azul) se afasta gradualmente conforme a estrela se torna maior e mais luminosa. O Sol, sendo uma estrela com uma temperatura efetiva de aproximadamente 5700 K, possui uma zona habitável que, no momento, engloba a Terra e Marte. Imagem autoral.

Natureza do planeta

Além de sua localização, a natureza de um planeta influencia muito em sua habitabilidade. O planeta deve possuir condições físico-químicas e de temperatura que permitam a existência de um solvente, energia acessível e o conjunto de elementos necessários para a vida (leia também “Afinal, o que é vida?“).

Como a água líquida está presente em todas as reações bioquímicas conhecidas até o momento, ela é considerada o solvente universal e imprescindível para a vida. A variação das condições de pressão e presença de impurezas fazem com que a água possa permanecer líquida mesmo abaixo de seu ponto de fusão (0 °C) ou acima de seu ponto de ebulição (100 °C), que estamos acostumados no dia a dia. Essa dinamicidade permite com que a água possa existir na forma líquida em diversas configurações ambientais que eventualmente abriguem organismos vivos. 

Todos os organismos necessitam de uma constante entrada de energia para driblar a entropia e permanecerem vivos. A fonte primária de energia em um planeta é a luz (radiação eletromagnética) de suas estrelas hospedeiras. Para poderem usar essa energia, a maioria dos organismos vivos na Terra convertem essa energia luminosa em energia química. Até o que se sabe, a adenosina trifosfato (ATP) é a molécula que armazena essa energia nos seres vivos. Ao ser quebrado, o ATP é usado como uma moeda de troca que permite a ocorrência de grande parte das reações metabólicas que atuam na manutenção da vida.

Entretanto, para que todas essas reações ocorram, alguns elementos são essenciais para a vida, por estarem presentes nas macromoléculas biológicas. São eles: o carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo e enxofre, comumente conhecidos como CHONPS. Toda forma de vida que conhecemos é baseada em carbono, que é usado como um átomo central e forma cadeias ligadas ao hidrogênio em todas as macromoléculas biológicas (proteínas, ácidos nucléicos e carboidratos). O nitrogênio é particularmente encontrado no ácido desoxirribonucleico (DNA) e ácido ribonucleico (RNA), como também nas proteínas. O oxigênio é encontrado em todas as bases nitrogenadas que formam os ácidos nucleicos, com exceção da adenina, além de diversas outras macromoléculas e é necessário no processo de respiração celular. O fósforo faz parte do DNA e RNA, como também do ATP. Já o enxofre aparece em diversas ligações proteicas, como também em muitas moléculas envolvidas na aquisição de energia.

Seria a Terra uma exceção?

Depois de tudo o que foi discutido, a gente consegue perceber a quantidade de condições que um planeta deve atender para ter a capacidade de abrigar uma vida como a nossa. As exigências citadas aqui foram as principais já estabelecidas, mas até hoje a comunidade científica continua discutindo o que parece ser uma lista infinita de requisitos.

Quanto mais afinamos nossa busca, mais conseguimos nos focar em exoplanetas com as maiores chances de abrigar vida, mas ao mesmo tempo podemos acabar ignorando um exoplaneta que eventualmente a possua. De todo modo, vale frisar que nenhum exoplaneta descoberto até o momento apresenta condições tão perfeitamente compatíveis com o nosso modo de viver quanto o nosso planeta Terra. Se chegarmos a descobrir um planeta que apresente, ele provavelmente estará a consideráveis anos-luz distante de nós. Dessa forma, precisamos cuidar e preservar com unhas e dentes o nosso mundo, para que ele se mantenha habitável. Mesmo com mais de 4000 exoplanetas já descobertos até hoje, ironicamente ainda não foi encontrado um planeta Terra B.