Na busca por vida extraterrestre, esse resultado surpreendente pode nos aproximar de uma descoberta revolucionária
Embora este não seja o resultado ideal de nossa busca atual por sinais de vida no espaço, pode levar a novas descobertas surpreendentes e ajudar a ajustar pesquisas futuras, argumenta uma equipe internacional de pesquisadores em um novo estudo.
O estudo foi liderado pelo Dr. Daniel Angerhausen, professor da ETH Zurich e membro do Instituto SETI, que especulou sobre o que pode ser obtido a partir de pesquisas que não detectaram vida no espaço. Usando análises estatísticas sofisticadas, Angerhausen e sua equipe descobriram como esse resultado poderia estabelecer uma nova linha de base para o número e os tipos de mundos a serem estudados.
Uma das principais descobertas do estudo é que futuros cientistas poderiam usar planetas não descobertos para estabelecer limites superiores na probabilidade de certos tipos de planetas terem vida. Por exemplo, se os cientistas examinarem de 40 a 80 exoplanetas e não encontrarem sinais de vida, eles podem razoavelmente concluir que esses planetas têm menos de 10 a 20% de chance de serem habitáveis.
Mesmo essa pequena porcentagem ainda deixará um número significativo de candidatos em potencial. Com uma probabilidade de 10%, os modelos atuais sugerem a possibilidade de dez planetas habitáveis.
Missão LIFE
O principal problema na interpretação de tais dados é que as observações sempre carregam alguma incerteza. A falta de uma bioassinatura pode levar a um resultado falso negativo, e incluir planetas que não possuem os sinais necessários para a vida pode levar a taxas de detecção erroneamente baixas.
"Não se trata apenas de quantos planetas observamos, mas de quão corretamente fazemos perguntas e quão confiantes podemos estar sobre o que veremos ou não o que estamos procurando", diz Angerhausen. "Se não formos cuidadosos e confiantes demais em nossa capacidade de detectar vida, mesmo um grande estudo pode levar a resultados errôneos."
Identificar as "perguntas certas" é especialmente importante à medida que novas missões de busca de vida se preparam para serem lançadas nos próximos anos. A ETH Zurich está liderando a missão Life Interferometer for Exoplanets (LIFE), um projeto proposto de cinco a seis anos para detectar vida no espaço, que está em desenvolvimento desde 2017. O LIFE se concentrará em exoplanetas semelhantes à Terra com massa, raio e temperatura semelhantes, analisando suas atmosferas em busca de água, oxigênio e outras bioassinaturas.
A espaçonave será equipada com um interferômetro nulo projetado para suprimir sinais dominantes e detectar bioassinaturas fracas na região do infravermelho médio do espectro, onde as moléculas-chave têm características espectrais pronunciadas. As observações planejadas permitirão coletar uma amostra grande o suficiente para que os astrobiólogos possam tirar conclusões mais específicas sobre a prevalência de vida em nossa galáxia.
Faça perguntas e leia os resultados
Os autores enfatizam que, mesmo com o uso de ferramentas avançadas, estatísticas rigorosas e consciência da incerteza e do viés são necessárias para produzir resultados significativos. A equipe recomenda fazer perguntas específicas e mensuráveis, como "Que proporção de planetas rochosos na zona habitável do sistema solar mostra sinais reveladores de vapor de água, oxigênio e metano?" em vez de "Quantos planetas têm vida?"
Além disso, a equipe avaliou se as suposições feitas com base no conhecimento prévio influenciariam os resultados das pesquisas. Eles conduziram essa análise comparando os resultados de uma análise estatística bayesiana que leva em consideração o conhecimento prévio com uma abordagem frequentista que não o faz. Os resultados, obtidos em uma amostra aproximadamente do tamanho que os pesquisadores esperam do LIFE, mostraram que ambos os métodos produzem resultados muito semelhantes.
"Na ciência aplicada, as estatísticas bayesianas e frequentistas às vezes são interpretadas como duas escolas de pensamento concorrentes. Como estatístico, prefiro pensar neles como formas alternativas e complementares de entender o mundo e interpretar probabilidades ", diz a coautora Emily Garvin.
Planejamento para missões futuras
"Pequenas diferenças nos objetivos científicos do estudo podem exigir o uso de diferentes métodos estatísticos para obter respostas confiáveis e precisas", acrescenta Garvin. "Queríamos mostrar como diferentes abordagens fornecem uma compreensão complementar do mesmo conjunto de dados e, assim, fornecer um roteiro para a implementação de diferentes sistemas."
O estudo destaca a importância de melhorar a metodologia na exploração espacial, analisando os dados e as próprias questões por trás da análise. À medida que a humanidade procura uma agulha em potencial em um palheiro de vida extraterrestre, os cientistas devem adotar uma abordagem rigorosa para evitar perder sinais fracos que possam sinalizar uma descoberta revolucionária.
"Uma detecção positiva mudará tudo", diz Angerhausen, "mas mesmo que não encontremos vida, podemos estimar o quão raros - ou comuns - os planetas com bioassinaturas detectáveis podem ser".
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