Fator de Escape de Exoplanetas e Mundos Aquário: o estudo de Elio Quiroga e a Equação de Drake

A evolução gerou, aqui na Terra, uma variedade espantosa de formas de vida. Por acaso, primatas falantes com polegares opositores acabaram por se destacar e estão a construir uma civilização capaz de viajar pelo espaço. E nós vivemos em terra firme.

Só que noutros planetas as condições podem ser bem diferentes. Se a espécie dominante de um mundo oceânico desenvolver algum tipo de civilização tecnológica, ela conseguiria sair do seu lar aquático e aventurar-se pelo espaço?

Um artigo recente na Revista da Sociedade Interplanetária Britânica analisa precisamente civilizações noutros mundos e os factores que determinam a capacidade de explorar o próprio sistema planetário. O texto chama-se "Apresentando o Fator de Escape de Exoplanetas e os Mundos Aquário (Duas ferramentas conceptuais para a busca de civilizações extraterrestres)". O único autor é Elio Quiroga, professor na Universidade do Atlântico Médio, em Espanha.

Não temos como confirmar se existem ou não Inteligências Extraterrestres (IETs). Ainda assim, há uma possibilidade real de haver outras civilizações - e nós certamente não temos base para afirmar, com segurança, que elas não existem.

Uma das maneiras clássicas de discutir isso é a Equação de Drake. Ela funciona como um experimento mental estruturado na forma de uma equação, permitindo estimar a existência de IETs activas e capazes de comunicação. Entre as variáveis da Equação de Drake (ED) estão a taxa de formação de estrelas, o número de planetas em torno dessas estrelas e a fracção de planetas onde a vida poderia surgir e evoluir até se tornar uma IET.

No novo estudo, Quiroga propõe dois conceitos adicionais para alimentar a ED: o Fator de Escape de Exoplanetas e os Mundos Aquário.

O que é o Fator de Escape de Exoplanetas (Fex)

Planetas com massas diferentes apresentam velocidades de escape diferentes. No caso da Terra, a velocidade de escape é 11.2 km/s (quilómetros por segundo), o que equivale a mais de 40,000 km/h.

Essa velocidade de escape refere-se a objectos balísticos sem propulsão; por isso, os nossos foguetões não viajam, na prática, a 40,000 km/h. Mesmo assim, a métrica é útil para comparar planetas, porque independe do veículo utilizado e do tipo de propulsão.

Quiroga formaliza duas grandezas: o Fator de Escape de Exoplanetas (Fex) e a Velocidade de Escape de Exoplanetas (Vex.). Trabalhando com elas, ele obtém uma amostra de velocidades de escape para alguns exoplanetas já conhecidos. O autor destaca que a composição do planeta não é o ponto central - o que realmente importa, aqui, é a massa.

O estudo também estabelece faixas interpretativas: um planeta com Fex <0.4 teria dificuldade até para reter uma atmosfera, o que tornaria a vida improvável. No extremo oposto, valores de Fex >2.2 tenderiam a tornar improvável qualquer tentativa de viagem espacial.

"Valores de Fex > 2.2 tornariam improvável a viagem espacial para os habitantes do exoplaneta: eles não conseguiriam deixar o planeta usando qualquer quantidade concebível de combustível, nem uma estrutura de foguetão viável suportaria as pressões envolvidas no processo, pelo menos com os materiais que conhecemos (até onde sabemos, a mesma tabela periódica de elementos e as mesmas combinações entre eles regem todo o Universo)."

"Poderia ser, portanto, o caso de que uma espécie inteligente nesses planetas jamais conseguiria viajar para o espaço por pura impossibilidade física", escreve Quiroga.

Na verdade, é possível que sequer lhes ocorra a ideia de qualquer tipo de viagem espacial. Quem pode saber?

Super-Terras, velocidade de escape e as condições para ir ao espaço

As super-Terras, por terem massas muito maiores, exibem velocidades de escape significativamente mais altas. Embora não exista uma definição única e exacta para a massa de uma super-Terra, muitas fontes usam como limite superior 10 massas terrestres. Assim, uma IET a viver numa super-Terra enfrentaria um conjunto de condições distinto do nosso quando o tema é viajar pelo espaço.

Além disso, a exploração espacial não termina na partida. Astronautas precisam de regressar, e a massa do planeta também interfere nesse ponto. A reentrada já é um desafio por si só; num mundo com massa até dez vezes maior do que a da Terra, as dificuldades seriam ainda mais severas.

A densidade atmosférica entra nessa conta. Durante a reentrada, uma nave precisa gerir a velocidade e o aquecimento por fricção - tarefa que tende a tornar-se mais complicada em planetas mais massivos, tal como acontece no momento de escapar da gravidade.

Mundos Aquário: planetas dos quais não se pode sair

Quiroga introduz ainda a noção de Mundos Aquário: planetas com Fex acima de 2.2, a partir dos quais escapar seria fisicamente impossível. Como seria a vida de uma espécie inteligente num Mundo Aquário?

No artigo, o autor convida a uma especulação cuidadosa, com um aceno à ficção científica. Imagine um mundo oceânico que abrigue uma espécie inteligente. Num meio fluido, a comunicação sem qualquer auxílio tecnológico pode propagar-se muito mais longe do que numa atmosfera como a da Terra. Sinais naturais, sem dispositivos, poderiam viajar por centenas de quilómetros.

Nesse cenário, "… a comunicação entre indivíduos poderia ser viável sem a necessidade de dispositivos de comunicação", explica Quiroga. Se for assim, talvez falte o impulso para desenvolver tecnologias de comunicação. Nesse caso, diz o autor, a tecnologia pode nunca ter avançado nesse sentido, e a civilização nem sequer seria considerada "comunicativa" - um dos pontos-chave na própria definição de IET.

"A tecnologia de telecomunicações talvez nunca emergisse num mundo desses, ainda que ele pudesse ser o lar de uma civilização plenamente desenvolvida", escreve Quiroga.

"Uma civilização assim não seria "comunicativa" e não seria contemplada na equação de Drake."

Quando o céu não revela estrelas (e isso muda tudo)

Há outras condições capazes de manter civilizações presas ao mundo natal. Se um planeta tiver uma cobertura de nuvens contínua e ininterrupta, o céu estrelado nunca ficará visível. Como isso afectaria o desenvolvimento cultural e tecnológico? É possível imaginar as estrelas - ou sequer perguntar-se sobre elas - se não se pode vê-las nem saber que existem? Não.

Algo parecido poderia ocorrer num sistema estelar binário sem noite. Nesse caso, as estrelas no céu nunca seriam visíveis e nunca se tornariam objectos - e fontes - de curiosidade.

Mundos oceânicos levantam um dilema semelhante. Em planetas ou luas com oceanos quentes cobertos por conchas de gelo com vários quilómetros de espessura, quaisquer habitantes teriam uma visão extremamente limitada do Universo em que vivem. É difícil imaginar o surgimento de uma civilização tecnológica num oceano sob vários quilómetros de gelo. Mas nós não estamos em posição de julgar se isso é possível ou não.

O Fator de Escape de Exoplanetas (Fex), proposto por Quiroga, ajuda a visualizar que tipos de mundos poderiam abrigar IETs. Ele também permite antecipar factores que impedem - ou pelo menos dificultam - a viagem espacial, acrescentando mais complexidade à Equação de Drake. E conduz à ideia dos Mundos Aquário: planetas inescapáveis capazes de manter uma civilização confinada ao próprio planeta para sempre.

Sem jamais poder sair do seu mundo e explorar o sistema planetário, e sem conseguir comunicar para além do próprio ambiente, seria possível que civilizações inteiras surgissem e desaparecessem sem nunca saberem do Universo do qual fazem parte? Isso poderia acontecer, por assim dizer, debaixo do nosso nariz - e nós nunca descobriríamos?

Este artigo foi publicado originalmente pelo Universo Hoje. Leia o artigo original.