SECÇÃO: Ciência

A importância da atmosfera (parte 1)

Será possível encontrar no vasto universo um planeta como a Terra? A Terra por tudo o que conhecemos é um planeta muito especial. Mas será assim tão especial ao ponto de não existir nenhum outro semelhante? Terá sido a Terra sempre assim?

Não temos a resposta para todas as perguntas, mas em relação à última temos algumas certezas que, efetivamente, a Terra não foi sempre assim. A atmosfera terrestre é, sem dúvida, um dos elementos mais cruciais para a existência e manutenção da vida no nosso planeta e nem sempre foi assim. Este invólucro gasoso, que envolve a Terra como um manto protetor, desempenha funções essenciais, desde a regulação da temperatura até à proteção contra radiações perigosas provenientes do espaço. Contudo, o que muitos desconhecem é que a atmosfera, tal como a conhecemos hoje, é o resultado de milhões de anos de evolução, marcados por transformações químicas e biológicas que moldaram as condições que permitiram a emergência e diversificação da vida. Poderá algum exoplaneta (planeta fora do sistema solar) ter este tipo de evolução?

Quando a Terra se formou há cerca de 4,6 mil milhões de anos, a sua atmosfera era radicalmente diferente da atual. Composta essencialmente por dióxido de carbono, metano, amoníaco, vapor de água e outros gases libertados por atividade vulcânica, esta primeira atmosfera era tóxica para a vida como a conhecemos. O oxigénio, tão fundamental para a maioria dos seres vivos atuais, estava praticamente ausente.

Com o arrefecimento gradual do planeta, o vapor de água condensou-se, dando origem aos oceanos. Estes desempenharam um papel essencial como catalisadores de reações químicas complexas, que eventualmente deram origem aos primeiros organismos unicelulares. Entre estes, destacaram-se as cianobactérias, que surgiram há cerca de 2,7 mil milhões de anos. Através da fotossíntese, estas bactérias começaram a libertar oxigénio na atmosfera, marcando o início do chamado Grande Evento de Oxigenação.

A acumulação de oxigénio na atmosfera foi um marco crucial na evolução da vida. Este gás tornou-se a base de um dos processos metabólicos mais eficientes conhecidos: a respiração aeróbia. Com a disponibilidade de oxigénio, os organismos puderam gerar energia de forma mais eficiente, permitindo o desenvolvimento de formas de vida mais complexas.

Outro momento decisivo foi a formação da camada de ozono, essencialmente constituída por moléculas de oxigénio triatómico (O3). Esta camada formou-se na estratosfera quando o oxigénio molecular (O2)começou a interagir com a radiação ultravioleta (UV) do Sol. Este processo, denominado ciclo do ozono, criou uma barreira natural contra os raios UV, que são altamente prejudiciais para o ADN e outras moléculas biológicas.

Antes da existência desta camada protetora, a radiação UV atingia diretamente a superfície terrestre, tornando-a inóspita para organismos terrestres. Com o estabelecimento da camada de ozono, há cerca de 600 milhões de anos, a Terra tornou-se mais hospitaleira para formas de vida complexas, permitindo a colonização dos continentes e a diversificação de plantas e animais.

Na próxima década, os investigadores vão começar a sondar a atmosfera de planetas que orbitam estrelas próximas e que sejam tão pequenos como a Terra e Vénus. No entanto, embora estes dois planetas sejam semelhantes em tamanho e densidade global – de tal forma que há quem lhes chame “gémeos” – as suas atmosferas não têm nada em comum. Será que os cientistas seriam capazes de os distinguir se fossem vistos a anos-luz de distância?

Uma equipa liderada pelo Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) fez de conta que Vénus estava longe, noutro sistema planetário – um exoplaneta – e perguntou que tipo de informação poderia extrair. Os resultados foram publicados num artigo na revista Atmosphere e provam que as técnicas que estão a ser usadas para estudar exoplanetas gigantes quentes podem ser aplicadas com eficácia àqueles com diâmetro dez vezes menor. Também abre caminho à identificação de marcadores que possam discriminar entre atmosferas moderadas, dominadas por

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Por: Luís Dias