Alexandre Pires de Oliveira

1. Considerações sobre a possibilidade de Vida exógena com base nas principais hipóteses para o surgimento de Vida na Terra Alexandre Pires de Oliveira

2. Objetivo • 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 • Levantamento bibliográfico através de artigos científicos, revistas especializadas, sites da internet, periódicos, livros e palestras.

3. A Astrobiologia • 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.

4. A formação das estrelas • 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

5. Alta concentração de hidrogênio, hélio e elementos mais pesados. • Adensamento do gás e poeira • Contração do núcleo pré-estelar → proto-estrela. • Fusão termonuclear e conversão de hidrogênio em hélio. • Balanço hidrostático: estrela. • Discos circunstelares: incorporação de partículas • Sol em desenvolvimento, junto ao seu disco: nebulosa solar primitiva. • Disco proto-planetário: formação do Sistema planetário. Disco circunstelar no centro http://planetquest.jpl.nasa.gov/TPF/tpf_science.cfm

6. Formação dos Planetas • 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

7. 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.

8. A Zona Habitável Galática • 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

9. A Zona Habitável Solar • 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.

10. DARLING, 2008

11. A Terra Primitiva • 4,5 bilhões de anos. • Bombardeamento como fonte de materiais. • A atmosfera primitiva da Terra (silicato, H2S, CO2, H2O).

12. Período Hadeano (4,5 – 4 byr) • 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

13. Período Arqueano (4 – 2,5 byr) • Menor produção interna de calor. • Alta diferenciação da crosta continental. • Existência de oceano e continentes emersos. • Surgimento da Vida.

14. Período Proterozóico (2,5 byr – 540 myr) • Resfriamento significativo. • Atividade fotossintética. • Aumento da quantidade de oxigênio na atmosfera. • Desenvolvimento de formas de vida aeróbicas e multicelulares.

15. Período Fanerozóico (540 myr – hoje) • Explosão e diversificação dos metazoários. • Conquista das superfícies continentais. • Habitação do planeta por dinossauros e mamíferos.

16. A Origem da Vida • 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.

17. A Geração Espontânea • 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

18. Hipótese Oparin-Haldane • 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

19. Criacionismo • 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

20. Panspermia • 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

21. Detecção de planetas • 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.

22. Velocidade Radial (“Busca Doppler”) • 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.

23. Fotometria de trânsito • 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/

24. Imagem direta • 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

25. A busca por Vida • 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

26. Definição de Vida • 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.

27. Candidatos à Vida • 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.

28. Marte • 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

29. Europa • 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

30. Titan • 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

31. Evidências mais antigas de Vida • 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

32. Conclusões • 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.

33. Epsilon Reticuli Ab e Gliese 581c em zonas habitáveis. http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Satellites_in_the_habitable_zone.svg

34. FIM