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 diversidade impressionante de formas de vida. Por acaso, primatas falantes com polegares opositores acabaram no topo e estão a construir uma civilização capaz de viajar pelo espaço - e, além disso, somos habitantes do ambiente terrestre.

Só que outros planetas podem ser bem diferentes. Se a espécie dominante de um mundo coberto por oceanos desenvolvesse algum tipo de civilização tecnológica, ela conseguiria sair do próprio oceano e explorar o espaço?

Um artigo recente na Revista da Sociedade Interplanetária Britânica analisa civilizações em outros mundos e quais condições 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.

De um planeta terrestre a um mundo oceânico

Não existe, hoje, uma forma de sabermos se Inteligências Extraterrestres (IETs) existem ou não. Ainda assim, é plausível que outras civilizações estejam por aí - e não temos como afirmar com certeza que não estão.

Uma das maneiras de discutir o tema é a Equação de Drake. Trata-se de um exercício mental estruturado, expresso como uma equação, que ajuda a estimar a existência de IETs activas e capazes de comunicar. Entre as variáveis da Equação de Drake (ED) estão a taxa de formação estelar, a quantidade de planetas em torno dessas estrelas e a fracção de planetas onde a vida poderia surgir e evoluir até se tornar uma IET.

É nesse ponto que o novo trabalho de Quiroga entra: ele propõe dois conceitos que podem alimentar a ED - o Fator de Escape de Exoplanetas e os chamados Mundos Aquário.

Equação de Drake, Fator de Escape de Exoplanetas (Fex) e Vex

Planetas com massas diferentes impõem velocidades de escape diferentes. Na Terra, a velocidade de escape é de 11,2 km/s (quilômetros por segundo), o que equivale a mais de 40.000 km/h.

Essa velocidade de escape vale para objectos balísticos, sem propulsão; por isso, os nossos foguetões não “viajam” simplesmente a 40.000 km/h. Ainda assim, a medida é muito útil para comparar planetas, pois não depende do veículo nem do tipo de propulsão usado.

No caso das super-Terras, as massas são bem maiores e, com elas, as velocidades de escape também sobem. Embora não haja uma definição única para a massa de uma super-Terra, muitas fontes adoptam 10 massas terrestres como limite superior. Assim, uma IET num planeta desse tipo enfrentaria condições muito diferentes das da Terra quando o assunto é viagem espacial.

No estudo, Quiroga introduz o Fator de Escape de Exoplanetas (Fex) e a Velocidade de Escape de Exoplanetas (Vex). Ao trabalhar com esses parâmetros, ele obtém uma amostra de velocidades de escape para alguns exoplanetas já conhecidos. Ele ressalta que a composição não é o ponto crítico nesse cálculo - o que pesa, aqui, é a massa dos planetas.

Segundo Quiroga, um planeta com Fex menor do que 0,4 teria dificuldade até para reter uma atmosfera, o que tornaria a vida improvável. No extremo oposto, valores de Fex acima de 2,2 tornariam a exploração espacial improvável.

"Valores de Fex > 2,2 tornariam a viagem espacial improvável 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, portanto, acontecer de uma espécie inteligente nesses planetas nunca conseguir viajar para o espaço devido a uma impossibilidade física pura", escreve Quiroga.

E, de facto, talvez essa espécie nem chegue a formular a própria ideia de viajar para o espaço. Quem sabe?

Além disso, exploração espacial não é uma via de mão única. Astronautas precisam voltar, e a massa do planeta interfere nisso. A reentrada atmosférica impõe desafios próprios num planeta dez vezes mais massivo do que o nosso.

A densidade da atmosfera também entra na equação. Durante a reentrada, uma nave precisa gerir a velocidade e o aquecimento por atrito - e, num planeta mais massivo, controlar esses factores tende a ser mais difícil, tal como escapar dele.

Mundos Aquário: quando o espaço fica fora de alcance

Quiroga também desenvolve a noção de Mundos Aquário: planetas com Fex acima de 2,2, onde escapar seria fisicamente impossível. Como seria a vida de uma espécie inteligente num lugar assim?

O autor abre espaço para especulação, com uma piscadela para a ficção científica. Imagine um mundo oceânico habitado por uma espécie inteligente. Num meio fluido, a comunicação sem auxílio tecnológico pode propagar-se muito mais longe do que numa atmosfera como a da Terra. Sinais “a seco”, sem dispositivos, poderiam percorrer centenas de quilômetros.

Num cenário desses, "… a comunicação entre indivíduos poderia ser viável sem a necessidade de dispositivos de comunicação", explica Quiroga. Portanto, talvez não existisse o impulso para desenvolver tecnologias de comunicação. Nesse caso, diz ele, a tecnologia poderia nunca ter avançado nessa direcção e a civilização talvez nem fosse considerada “comunicativa” - um dos pontos-chave na definição de uma IET.

"A tecnologia de telecomunicações talvez nunca surja num mundo assim, embora ele possa abrigar uma civilização plenamente desenvolvida", escreve Quiroga.

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

Outras condições também podem “aprisionar” civilizações no planeta natal. Num mundo com cobertura de nuvens contínua e ininterrupta, o céu estrelado jamais seria visto. Que impacto isso teria? É possível alimentar curiosidade pelas estrelas se elas não podem ser observadas e nem se sabe que existem? Não. Algo semelhante ocorreria num sistema de estrela binária sem noite: as estrelas nunca apareceriam no céu escuro e, por isso, nunca se tornariam objectos - e fontes - de encantamento.

Mundos oceânicos trazem um dilema parecido. Em planetas ou luas com oceanos quentes cobertos por conchas de gelo com vários quilômetros de espessura, os habitantes teriam uma visão extremamente limitada do Universo em que vivem. É difícil imaginar uma civilização tecnológica a surgir num oceano sob quilômetros de gelo. Mas não estamos em posição de julgar se isso é possível ou não.

O Fator de Escape de Exoplanetas (Fex) de Quiroga ajuda a visualizar que tipos de mundos poderiam hospedar IETs. A ideia permite antecipar factores que impedem - ou pelo menos inibem - a viagem espacial e acrescenta complexidade à Equação de Drake. Daí nasce o conceito de Mundos Aquário: planetas inescapáveis que poderiam manter uma civilização presa ao seu mundo para sempre.

Sem a possibilidade de algum dia escapar do planeta e explorar o próprio sistema, e sem a capacidade de comunicar para além do seu mundo, civilizações inteiras poderiam surgir e desaparecer sem nunca perceberem o Universo do qual faziam parte? Isso poderia acontecer, por assim dizer, bem debaixo do nosso nariz - e nós nunca ficaríamos a saber?

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