Estou aqui para vos falar da verdadeira procura de vida alienígena.
Não de pequenos humanoides verdes em brilhantes discos voadores,
embora isso fosse agradável.
Mas é sobre a busca de planetas que orbitam estrelas distantes.
Todas as estrelas no nosso céu são sóis.
E se o nosso Sol tem planetas,
— Mercúrio, Vénus, Terra, Marte, etc. —
decerto as outras estrelas também deverão ter planetas.
E têm.
Nas últimas duas décadas,
os astrónomos encontraram milhares de exoplanetas.
O nosso céu noturno está literalmente impregnado de exoplanetas.
Nós sabemos, estatisticamente,
que cada estrela tem pelo menos um planeta.
Na busca de planetas,
e no futuro, planetas que sejam parecidos com a Terra,
nós podemos ajudar a abordar
algumas das mais espantosas e misteriosas questões
que desafiam a humanidade há séculos.
Porque estamos aqui?
Porque existe o nosso universo?
Como é que a terra se formou e evoluiu?
Como e porquê a vida teve origem e povoou o nosso planeta?
A segunda questão em que pensamos com frequência é:
Estamos sozinhos?
Existe vida lá fora?
Quem está lá fora?
Esta questão está presente há milhares de anos,
pelo menos desde o tempo dos filósofos gregos.
Eu estou aqui para contar como estamos perto
de encontrar a resposta para esta questão.
É a primeira vez, na história humana, que isto está realmente ao nosso alcance.
Quando penso nas possibilidades de vida lá fora,
penso no facto de que o nosso sol é apenas uma de várias estrelas.
Esta é uma foto de uma galáxia real.
Pensamos que a Via Láctea é parecida com esta galáxia.
É uma coleção de estrelas fronteira.
Mas a nossa é uma entre centenas de milhares de milhões de estrelas,
e a nossa galáxia é uma entre mais de centenas de milhares de milhões.
Sabendo que os planetas pequenos são muito comuns,
podemos fazer os cálculos.
E há tantas estrelas e tantos planetas lá fora,
que certamente existe vida em algum lugar.
Os biólogos ficam furiosos comigo por dizer isto,
porque ainda não temos qualquer evidência de vida fora da Terra.
Se pudéssemos olhar para a nossa galáxia do lado de fora
e aproximar a zona do nosso Sol,
veríamos um verdadeiro mapa das estrelas.
As estrelas em destaque são as que sabemos terem exoplanetas.
Isto realmente é apenas a ponta do icebergue.
Nesta animação estamos a aproximar o nosso sistema solar.
Veremos aqui planetas
bem como algumas sondas que estão a orbitar o nosso sol.
Se conseguimos imaginar ir para a costa ocidental da América do Norte,
e olhar para o céu noturno,
eis o que veríamos numa noite de primavera.
Podemos ver as constelações sobrepostas
e, de novo, tantas estrelas com planetas.
Há uma zona especial do céu em que temos milhares de planetas.
Foi aqui que o Telescópio Espacial Kepler se focou durante muitos anos.
Vamos aproximar e olhar para um dos exoplanetas favoritos.
Esta estrela chama-se Kepler-186f.
É um sistema com cerca de cinco planetas.
A propósito, não sabemos muito sobre a maioria destes exoplanetas.
Conhecemos o seu tamanho, a sua órbita e coisas do género.
Há um planeta muito especial chamado Kepler-186f.
Este planeta está numa zona não muito afastada da estrela.
pelo que a temperatura deverá ser quase certa para haver vida.
Esta animação está apenas a aproximar
e a mostrar-nos como poderá ser este planeta.
Muitas pessoas têm uma noção romântica dos astrónomos.
Vão para o telescópio, no cimo de uma montanha solitária
e observam um céu noturno espetacular através de um grande telescópio.
Na realidade, trabalhamos nos nossos computadores, como toda a gente.
Obtemos os nossos dados por email ou descarregando de uma base de dados.
Em vez de vir aqui falar-vos
da natureza um pouco monótona dos dados e da sua análise
e dos modelos computacionais complexos que fazemos,
tenho uma forma diferente de explicar-vos algumas coisas
que estamos a pensar sobre os exoplanetas.
Eis um cartaz de viagem:
"Kepler-186f:
"Onde a relva do vizinho é sempre mais vermelha."
É que o Kepler-186f orbita uma estrela vermelha
e especulamos que talvez as suas plantas,
— se existir vegetação que faça a fotossíntese —
tenham pigmentos diferentes e sejam vermelhas.
"Apreciem a gravidade em HD 40307g,
"a Super Terra."
Este planeta tem mais massa do que a Terra e tem uma gravidade superior à superfície.
"Relaxe em Kepler-16b,
"onde a sua sombra tem sempre companhia."
(Risos)
Conhecemos uma dúzia de planetas que orbitam duas estrelas
e haverá muitos mais por aí.
Se pudéssemos visitar um desses planetas,
veríamos literalmente dois pores-do-sol
e teríamos duas sombras.
A ficção científica acertou em algumas coisas.
Tatooine da Guerra das Estrelas.
Tenho mais alguns exoplanetas favoritos
para vos dar a conhecer.
Este é Kepler-10b.
É um planeta muito quente.
A sua órbita é 50 vezes mais próxima da sua estrela
do que a da Terra, em relação ao Sol.
Na realidade, é tão quente que não podemos visitar nenhum destes planetas.
Se pudéssemos, derreteríamos muito antes de chegar.
Pensamos que a superfície é tão quente que derrete rochas
e tem lagos de lava líquida.
Gliese 1214b.
Sabemos a massa e o tamanho deste planeta e que tem uma densidade baixa.
É um pouco quente.
Não sabemos nada deste planeta,
mas uma possibilidade é que seja um mundo de água,
como uma ampliação de uma das luas de gelo de Júpiter,
cuja massa talvez seja 50% água.
Neste caso, teríamos uma atmosfera espessa de vapor,
por cima de um oceano,
não de água líquida,
mas de uma forma exótica de água, um superfluido
— nem gás, nem líquido.
Por baixo, não haveria rocha,
mas uma forma de gelo sob alta pressão,
como o Gelo IX.
De entre todos estes planetas,
e a variedade é simplesmente espantosa,
queremos principalmente descobrir aqueles a que chamamos "Goldilocks".
Nem muito grandes, nem muito pequenos,
nem muito quentes, nem muito frios
na medida certa para a vida.
Para isso, temos que conseguir observar a atmosfera do planeta,
porque a atmosfera atua como um cobertor que conserva a temperatura
— o efeito de estufa.
Temos que conseguir avaliar os gases de efeito de estufa
noutros planetas.
A ficção científica errou nalgumas coisas.
A nave Enterprise de Star Trek
tinha que viajar grandes distâncias a velocidades incríveis
para orbitar outros planetas,
para que o Primeiro Oficial Spock pudesse analisar a atmosfera
e ver se o planeta era habitável
ou se tinha alguma forma de vida.
Não precisamos de viajar a velocidade "warp"
para ver a atmosfera de outros planetas,
embora não queira dissuadir nenhum engenheiro
de tentar descobrir como fazê-lo.
Conseguimos estudar a atmosfera dos planetas
a partir daqui, da órbita da Terra.
Esta é uma fotografia do Telescópio Espacial Hubble,
tirada do vaivém Atlantis, na sua partida,
após o último voo espacial tripulado até ao Hubble.
Instalou-se uma câmara nova,
que usamos para as atmosferas dos exoplanetas.
Até agora, conseguimos estudar a atmosfera de dúzias de exoplanetas,
cerca de seis deles com grande detalhe.
Mas não são planetas pequenos como a Terra.
São planetas grandes e quentes, fáceis de ver.
Não estamos prontos.
Ainda não temos a tecnologia para estudar exoplanetas pequenos.
No entanto, queria tentar explicar
como estudamos a atmosfera dos exoplanetas.
Quero que imaginem um arco-íris.
Se pudéssemos observá-lo de perto,
notaríamos a ausência de algumas linhas escuras.
Aqui está o nosso Sol,
com a sua luz branca separada,
não por gotas de chuva, mas por um espectrógrafo.
Podemos ver todas estas linhas escuras verticais.
Umas muito estreitas, outras largas.
Algumas são matizadas nas margens.
É deste modo que os astrónomos têm estudado os objetos celestes,
há mais de um século.
Aqui, cada átomo e molécula
tem um conjunto especial de linhas,
uma impressão digital, se quiserem.
É assim que estudamos a atmosfera dos exoplanetas.
Nunca esquecerei quando comecei a trabalhar
em atmosferas de exoplanetas, há 20 anos.
Quantas pessoas disseram: "Isso nunca vai acontecer,
"Nunca conseguiremos estudá-los. Porque te importas?"
Por isso tenho muito gosto em falar-vos das atmosferas já estudadas
e como são uma área de estudo em si.
Em relação a outros planetas, outras Terras,
no futuro, quando pudermos observá-los,
que tipo de gases iremos procurar?
A nossa própria Terra tem oxigénio na atmosfera,
cerca de 20% por volume.
É muito oxigénio.
Sem as plantas e a vida fotossintética,
não haveria, praticamente, nenhum oxigénio na nossa atmosfera.
O oxigénio está aqui graças à vida.
O nosso objetivo é procurar gases, na atmosfera de outros planetas,
que não devessem estar lá,
que possamos atribuir à existência de vida.
Que moléculas devemos procurar?
Já referi quão diferentes podem ser os exoplanetas.
Esperamos que isso se mantenha no futuro,
quando encontrarmos outras Terras.
É uma das coisas em que estou a trabalhar.
Tenho um teoria sobre isto.
A propósito, quase todos os dias
recebo emails de alguém,
com um teoria maluca sobre a física da gravidade,
sobre cosmologia ou algo do género.
Por favor, não me enviem uma das vossas teorias malucas.
(Risos)
Eu tive a minha própria teoria maluca.
Mas a quem se pode dirigir um professor do MIT?
Enviei um email a um Prémio Nobel, em Fisiologia ou Medicina.
Ele disse: "Claro, apareça e falamos."
Levei os meus dois amigos bioquímicos
e fomos falar-lhe da nossa teoria maluca.
Essa teoria era que a vida produz todas as moléculas pequenas,
tantas moléculas.
Tudo em que poderia pensar, não sendo uma química.
Pensem nisto: dióxido de carbono, monóxido de carbono,
hidrogénio e azoto moleculares,
metano, cloreto de metilo.
Tantos gases que também existem por outras razões,
mas a vida até produz ozono.
Fomos falar com ele sobre isto
e, de imediato, ele desfez a teoria.
Ele encontrou um exemplo que não existe.
Voltámos aos nossos esquemas
e pensamos ter encontrado algo muito interessante noutra área.
Voltando aos exoplanetas,
a questão é que a vida produz tantos tipos diferentes de gases,
literalmente milhares de gases.
O que estamos a fazer agora é tentar descobrir
em que tipo de exoplanetas,
quais os gases que podem ser atribuídos à vida.
Assim, por vezes encontramos gases,
na atmosfera de exoplanetas,
que não sabemos se estão a ser produzidos
por seres inteligentes, por árvores,
ou por um pântano,
ou até por vida microbiana simples, unicelular.
Trabalhando nos modelos,
e pensando em bioquímica,
tudo corre bem.
Mas um grande desafio que temos pela frente é: Como?
Como vamos descobrir esses planetas?
Há muitas formas de descobrir planetas,
várias formas diferentes.
Aquela em estou mais focada é como podemos abrir um portal,
para que, no futuro,
possamos descobrir centenas de Terras.
Temos uma oportunidade real de encontrar sinais de vida.
Na realidade, acabei de liderar um projeto de dois anos
numa fase especial de um conceito
a que chamamos sombra estelar.
A sombra estelar é um painel com um forma muito especial.
O objetivo é fazer voar essa sombra estelar
de modo a bloquear a luz de uma estrela,
para que o telescópio possa ver os planetas diretamente.
Aqui podem ver-me com dois colegas de equipa,
a segurar uma pequena parte da sombra estelar.
Tem a forma de uma flor gigante.
Este é um dos protótipos das pétalas.
A ideia é que a sombra estelar e o telescópio sejam lançados em conjunto,
e que a pétalas se desdobrem na posição estacionária.
A armação central expande-se
e as pétalas colocam-se em posição.
Isto tem de ser feito de forma muito precisa,
na ordem dos mícrons, nas pétalas,
que têm que se deslocar milímetros.
Toda a estrutura terá de se afastar
dezenas de milhares de quilómetros do telescópio.
Tem dezenas de metros de diâmetro.
A ideia é bloquear a luz da estrela com uma precisão incrível,
de modo a vermos os planetas diretamente.
Tem que ter uma forma muito especial,
por causa da física da difração.
Este é um projeto real em que trabalhamos,
nem sabem quão arduamente.
Para que acreditem, não está só em formato de animação,
mas temos uma fotografia real
de um teste de desdobramento duma sombra estelar de segunda geração.
Só queria que soubessem
que aquela armação central tem resíduos
deixados por grandes emissões rádio no espaço.
Após todo este trabalho árduo,
em que tentamos pensar em todos os gases malucos que podem estar por aí
e construímos telescópios espaciais muito complicados
que podem estar por aí,
o que vamos descobrir?
Na melhor das hipóteses,
vamos descobrir a imagem de outra exo-Terra.
Aqui está a Terra, um ponto azul claro.
Isto é uma fotografia real da Terra,
tirada pela sonda Voyager 1,
a 6500 milhões de quilómetros de distância.
Esta luz vermelha é luz refratada pela ótica da câmara.
O mais espetacular é pensar
que se houver alienígenas inteligentes
a orbitar um planeta em torno de uma estrela próxima de nós
e se eles construírem telescópicos espaciais complicados,
do tipo que estamos a tentar construir,
tudo o que verão é este ponto azul claro,
uma réstia de luz.
Por vezes, quando paro para pensar
na minha luta profissional e na minha grande ambição,
é difícil pensar sobre isto,
em contraste com a vastidão do universo.
De qualquer modo, dedico o resto da minha vida
a descobrir uma outra Terra.
Posso garantir
que na próxima geração de telescópios espaciais,
na segunda geração,
teremos a capacidade de descobrir e identificar outras Terras.
E a capacidade de separar a luz das estrelas,
de modo a podermos procurar gases
e avaliar os gases do efeito de estufa na atmosfera,
estimar a temperatura da superfície
e procurar sinais de vida.
Mas há mais.
Nesta procura de outros planetas como a Terra,
estamos a construir um novo tipo de mapa
das estrelas próximas e dos planetas que as orbitam,
incluindo os que poderão ser habitados pelos humanos.
Prevejo que os nossos descendentes,
daqui a centenas de anos,
embarcarão numa viagem interestelar para outros mundos.
E ver-nos-ão como a geração
que primeiro descobriu mundos como a Terra.
Obrigada.
(Aplausos)
June Cohen: tenho aqui, com uma pergunta,
Fred Jansen, Gestor da Missão Roseta.
Fred Jansen: Referiu, a certa altura,
que ainda não existe a tecnologia para observar o espectro
de um exoplaneta como a Terra.
Quando espera que surgirá
e o que é necessário?
SS: Na realidade, o que esperamos é o telescópio Hubble de nova geração.
É o telescópio espacial James Webb,
que será lançado em 2018.
O que vamos fazer
é observar um tipo especial de planetas
chamados exoplanetas transientes.
Será a primeira oportunidade de estudar pequenos planetas,
à procura de gases que possam indicar que o planeta é habitável.
JC: Vou colocar-lhe outra questão, Sara,
uma generalista.
Fico bastante impressionada, na sua carreira,
com a oposição que enfrentou
quando começou a pensar nos exoplanetas.
Havia um grande ceticismo na comunidade científica,
em relação à sua existência
e provou que eles estavam errados.
Como conseguiu isso?
SS: A questão é que se espera
que os cientistas sejam céticos,
pois o nosso trabalho é garantir que o que outra pessoa diz
faz realmente sentido.
Mas ser um cientista,
— penso que o verificou nesta sessão —
é como ser um explorador.
Temos uma curiosidade imensa.
Um teimosia.
Uma vontade resoluta, que a fará avançar,
apesar do que as pessoas possam dizer.
JC: Adoro isso. Obrigada, Sara.
(Aplausos)