Considerações sobre a possibilidade de Vida

Considerações sobre a possibilidade de
Vida exógena com base nas principais
hipóteses para o surgimento de Vida na
Terra
Alexandre Pires de Oliveira
Objetivo
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Discussão sobre as possibilidades para o surgimento de vida em
outros planetas, tendo-se como base as condições que possibilitaram
o surgimento e desenvolvimento da vida no planeta Terra.
Metodologia
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Levantamento bibliográfico através de artigos científicos, revistas
especializadas, sites da internet, periódicos, livros e palestras.
A Astrobiologia
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Termo adotado pela NASA em 1995.
É o estudo do universo vivo, o estudo da vida como um fenômeno
planetário, que tem como objetivo o estudo da origem, evolução,
distribuição e futuro da Vida na Terra e no Universo, e a
compreensão da natureza fundamental dessa Vida.
A formação das estrelas
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Enormes esferas de gás
Emitem alta quantidade de
energia a cada segundo
Principal fonte de energia.
Via Láctea: entre 100 e 400
bilhões de estrelas.
Formam-se no Meio
Interestelar (ISM), que contém
uma mistura de gás e poeira,
dentro das nuvens moleculares,
densas e frias.
Nuvens moleculares gigantes:
"berçários de estrelas"
Nebulosa de Orion.
Luz visível (esq.) e Infra-vermelha (dir.)
NASA Images
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Alta concentração de hidrogênio, hélio e
elementos mais pesados.
Adensamento do gás e poeira
Contração do núcleo pré-estelar → protoestrela.
Fusão termonuclear e conversão de
hidrogênio em hélio.
Balanço hidrostático: estrela.
Disco circunstelar no centro
Discos circunstelares: incorporação de http://planetquest.jpl.nasa.gov/TPF/tpf_science.cfm
partículas
Sol em desenvolvimento, junto ao seu
disco: nebulosa solar primitiva.
Disco proto-planetário: formação do
Sistema planetário.
Formação dos Planetas
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Partículas sólidas se condensam e colidem a outras partículas
Formação de gelo nas regiões mais externas
Materiais como ferro e silicato na parte mais interna do disco.
Acúmulo de grãos: planetesimais.
http://universe-review.ca/I07-10-planetformation.jpg
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Crescimento dos planetesimais.
Cerca de 100 embriões planetários na parte interna do sistema solar.
Colisões levam à formação dos planetas rochosos.
Gigantes gasosos: formação a partir de corpos rochosos e gelo ou
diretamente do disco proto-planetário.
A Zona Habitável Galática
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Tempo de vida entre estrelas menores e mais tênues e estrelas
gigantes.
Metalicidade para formação de planetas rochosos ou gigantes.
Proximidade de supernovas.
LINEWEAVER et al, 2004
A Zona Habitável Solar
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Manutenção da produção energética.
Superfície com água em estado líquido.
Radiação ultra-violeta em estrelas massivas.
Órbitas dos planetas dentro da zona habitável.
Freqüência de impactos.
DARLING, 2008
A Terra Primitiva
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4,5 bilhões de anos.
Bombardeamento como fonte de materiais.
A atmosfera primitiva da Terra (silicato, H2S, CO2, H2O).
Período Hadeano (4,5 – 4 byr)
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De impossível a condições
favoráveis a uma emergência em
potencial.
Temperaturas extremamente altas.
Oceano magmático.
Crosta continental inexistente.
Falta de água líquida condensada
na superfície.
Condições favoráveis ao final
desse período.
http://universe-review.ca/I09-01-Earthevo3.jpg
Período Arqueano (4 – 2,5 byr)
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Menor produção interna de calor.
Alta diferenciação da crosta continental.
Existência de oceano e continentes emersos.
Surgimento da Vida.
Período Proterozóico (2,5 byr – 540 myr)
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Resfriamento significativo.
Atividade fotossintética.
Aumento da quantidade de oxigênio na atmosfera.
Desenvolvimento de formas de vida aeróbicas e multicelulares.
Período Fanerozóico (540 myr – hoje)
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Explosão e diversificação dos metazoários.
Conquista das superfícies continentais.
Habitação do planeta por dinossauros e mamíferos.
A Origem da Vida
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A maior parte das pesquisas sobre a origem da Vida não é feita
através dos estudos com fósseis, mas em pesquisas de laboratório
sobre o tipo de reações químicas que também poderiam ter
acontecido na Terra há bilhões de anos.
A Geração Espontânea
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Até o início do século XIX: geração espontânea.
Estudos de Francesco Redi com meios
controlados.
Padre jesuíta John Tuberville Needham.
Experimentos de Louis Pasteur e John Tyndall.
Abandono da abiogênese.
http://curlygirl.naturlink.pt/origem.htm
http://crentinho.wordpress.com
Hipótese Oparin-Haldane
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Período de milhões de anos.
Acúmulo de biomoléculas a partir de
moléculas simples.
Combinação de biomoléculas para
formação de biopolímeros.
Combinação de biopolímeros para
formação de estruturas coacervadas.
Reações complexas no interior das
estruturas coacervadas.
Surgimento do primeiro organismo
vivo.
Se todas as etapas necessárias estiverem
presentes, o Universo poderia estar
repleto de diferentes formas de Vida.
Experimento de Miller.
BADA & LAZCANO, 2003
Criacionismo
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Pode ser considerado como uma ciência ou teoria?
Criação em sete dias literais.
Conflitos com a biologia evolucionista.
http://www.bibleschools.com/courses/nativetg/guide01/images/creation.jpg
Panspermia
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A panspermia básica: presença de vida microbiana levados a outros
planetas.
Pseudo-panspermia apenas compostos orgânicos complexos são
levados aos planetas.
Cometas como proteção contra radiação cósmica e ultra-violeta.
Muitas bactérias parecem ser resistentes para sobreviver ao espaço e
à entrada na atmosfera.
Poderiam espalhar a vida por toda a galáxia.
http://cache.io9.com/assets/images/io9/2008/06/meteor_dark.jpg
Detecção de planetas
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Extremamente difícil.
Até hoje, 326 “exoplanetas”, com massas entre 5 massas terrestres e
12 massas de Júpiter, foram descobertos.
A probabilidade de detectarmos uma estrela do tipo solar que
detenha um planeta é de 5%.
Distâncias.
Brilho de estrelas.
Tecnologia.
Velocidade Radial (“Busca Doppler”)
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Atração gravitacional de um planeta em órbita - alteração da
natureza luminosa.
Variação do comprimento de onda.
Espectroscopia.
Estimativa da massa do planeta e de sua distância da estrela.
Detecção de grande parte dos 322 exoplanetas conhecidos (80%).
Detecção de planetas somente com mais de 12 massas terrestres
orbitando uma estrela com a massa do Sol.
Fotometria de trânsito
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Planetas transitam
pela estrela,
ocasionando um
eclipse.
Diminuições
periódicas na
luminosidade da
estrela.
Detecção do
enfraquecimento
da luz quando a
órbita deste planeta
é de no máximo 10°
da linha de
observação.
NASA Images
http://www.exobiologia.blogger.com.br/
Imagem direta
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Isolar a luminosidade proveniente do planeta.
Desconsidera-se os efeitos da estrela.
Oferece dados diretos sobre o tamanho e órbita do planeta, e
informações sobre sua composição atmosférica.
Método mais difícil de ser realizado.
Já foi possível a detecção de planetas de 3 a 7 massas de Júpiter.
Estrela HR 8799.
Planeta entre 5 e 12 massas de Júpiter.
MAROIS et al, 2008
A busca por Vida
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Delimitadas de acordo com as características da Vida da Terra.
Dependente de água líquida, elementos biogênicos e uma fonte de
energia utilizável.
Três formas de se realizar essa busca: buscas in situ dentro do
sistema solar, espectroscopia da atmosfera planetária e busca por
evidências extraterrestres de tecnologia.
Radio-telescópio de Arecibo
http://www.portalufonet.com/seti_arecibo.jpg
Definição de Vida
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Assunto extremamente controverso.
Moldados por um longo processo evolutivo.
Vida não é fruto de milagre ou de evento aleatório raro.
Mínimos requisitos necessários para sua definição são fruto de
processos evolutivos que levaram à Vida.
Passagem de reações puramente químicas para entidades
autônomas, de auto-replicação molecular, capazes de evoluir
através de um processo de seleção natural.
Candidatos à Vida
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Estabilidade orbital dos planetas: um a dois planetas com água
líquida por estrela.
Necessário efeito estufa.
Possibilidade de planeta gigante em órbita apropriada com lua que
tenha condições favoráveis.
Caso das luas Europa, de Júpiter, e Titan, de Saturno.
Marte
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Um dos principais candidatos à busca por vida extraterrestre.
Proximidade da Terra.
Superfície ampla o suficiente para que haja aterrissagens.
Busca por vestígios de vida passada na superfície.
Fluxo de água líquida (no passado) na superfície.
Água líquida por períodos significativos em porções de sua
superfície.
Cratera Victoria, em Marte, fotografada pela Opportunity em 2006
Europa
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Poderia conter água líquida sob sua superfície.
Campo magnético indica uma camada condutora próxima à
superfície - água salgada.
Oferece excelente perspectiva para o surgimento de vida.
http://www.ciencia-cultura.com/Astronomia/sistema%20solar/jupiter/jupiter-lua-europa001.jpg
Titan
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Temperatura muito baixa.
Ciclo de metano análogo ao ciclo da água na Terra.
Atmosfera densa, com estrutura similar à terrestre.
Atividades vulcânicas e meteorológicas.
Ambiente com água líquida ou com amônia (Ganesa Macula).
Mais de 150 moléculas orgânicas detectadas em experimentos de
reprodução da atmosfera de Titan.
NEISH, 2006
http://terraform.no.sapo.pt/Menu_Principal/Saturno/titan1.jpg
Evidências mais antigas de Vida
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Rochas mais antigas ficam em Isua, na
Groenlândia, com 3,8 bilhões de anos.
Contém traços químicos do que podem
ter sido fósseis químicos de formas de
vida.
Evidência química desse tipo é incerta.
Até recentemente as células fósseis mais
antigas seriam as das rochas do Hamelin
Pool, de 3,5 bilhões de anos, localizadas
na Austrália ocidental.
Os supostos fósseis destas rochas
poderiam ser artefatos.
Estromatólitos em Apex Chert
Conclusões
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É extremamente difícil afirmar se a possibilidade de haver ou não
vida em outros planetas ou luas é procedente ou não.
Falta de consenso quanto ao que é um organismo vivo, e falta de
tecnologia para detecção de planetas são os principais empecilhos.
Necessária uma interligação de diversas áreas do conhecimento que,
em sua maioria, não compartilham de uma mesma visão.
Formas de vida terrestres têm papel fundamental na busca.
Necessário um estudo sobre sua origem e sua evolução.
A vida deve ter surgido a partir da evolução de estruturas orgânicas
que acabaram por se tornar mais e mais complexas até se tornarem
organismos autônomos.
Novas missões e tecnologia mais avançada se fazem necessárias.
Marte, Europa, Titan e futuros planetas que venham a ser
detectados, como os do sistema GLIESE, são os principais
candidatos a serem habitáveis.
Epsilon Reticuli Ab e Gliese 581c em zonas habitáveis.
http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Satellites_in_the_habitable_zone.svg
FIM