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Abertura do Setor de Astronomia - CDCC

Sessão Astronomia

AstrobiologiaO estudo do universo vivo

O que é Astrobiologia?

Uma nova área de pesquisa: O estudo do universo vivo

astron = estrela bios = vida

logos = palavra / ciência

• Vida na Terra: origem e evolução• Busca por vida extraterrestre• União de biólogos, astrônomos,

químicos e geólogos

Tentativa de resposta para perguntas muito freqüentes

Como a vida surgiu?

A vida existe em outro lugar no espaço?

Estamos sozinhos no Universo ?

Qual é o futuro da vida na Terra e fora?

Astrobiologia é ciência?

Hipótese de vida extraterrestre é verificável cientificamente, ainda que o trabalho seja especulativo

Ainda é preciso demonstrar que seu objeto de estudo de fato existe

Outros exemplos parecidos: buracos negros

Que tipo de vida se busca?

Por necessidade vamos buscar vida semelhante a terrestre, já que é nosso único exemplo disponível.

Vida no Sistema Solar

Semelhante a terrestre

• Água líquida

• Elementos bioquímicos

( C, H, O, N, P, S )

• Fonte de energia

Vida no Sistema Solar

Planeta habitável? Diversos indícios de

que já houve água líquida

Como ela se perdeu? Perdeu-se totalmente?

Água em Marte

Há diversos indícios de que já houve água líquida, talvez até recentemente, e talvez até ainda haja

• canyons e vales

• sais de sulfato e padrões geológicos sedimentares nos registros de rochas

Missões espaciais• Até 2002, mais de 30 missões enviadas a Marte

• Primeira projetada para buscar vida:

Viking (1975)

Zona de Habitabilidade

Ambiente hostil

• Deserto seco e gelado

• Atmosfera muito tênue

(CO2 e traços de água)

• Campo magnético muito fraco

• Sem proteção para a radiação ultravioleta solar e raios cósmicos

• A temperatura é muito baixa

(1.5 UA e efeito estufa)

Pressão menor que a do ponto triplo

Ambiente hostil

• Há gelo e CO2 nos pólos

• No verão, principalmente

no pólo norte,

há evaporação

O planeta vermelho

Água líquida• Há indícios de que a

pressão atmosférica já foi maior

• Seriam criadas regiões habitáveis, como lagos ou fontes

• Possíveis micróbios do subsolo poderiam subir para a superfície

Para onde foi a água?

• Possível causa: maior evaporação nos pólos

(variação do eixo)• Pouca gravidade: perda de parte da atmosfera• Diminuição do efeito estufa e resfriamento• Criação do hambiente hostil atual

Variação da inclinação do eixo

• Atualmente é 25°• Na Terra, Lua estabiliza o

eixo• Luas de Marte são bem

menores, e há influência de Júpiter

• Cálculos mostram que ela oscilou nos últimos 10 milhões de anos

Alterações do clima• Baixa obliquidade: sol baixo nos pólos• Alta obliquidade: sol mais alto, maior evaporção

(atualmente ~10 mm, pode chegar a ~100 mm)

Indícios de vida• Detecção de metano na atmosfera por espectroscopia

•ou até oásis de microorganismos no subsolo (protegidos da radiação UV)

vulcõesfontes

hidrotermais

O meteorito marciano• 1984 - Achado na Antártica• 1993 – Reconhecido como

oriundo de Marte• 1996 – Cientistas da NASA

anunciam que encontraram indícios de bactérias marcianas

Evento amplamente divulgado na mídia, apesar de não haver consenso na comunidade científica

Objeções

Existem processos não biológicos que poderiam explicar as evidências apresentadas

Fósseis de tal idade são muito difíceis de se encontrar na Terra, é surpreendente que, de 20 pedras marcianas, uma contenha fósseis

Satélites gelados

Satélites gelados

• Antes 1980 não eram cogitados como candidatos para o surgimento de vida.

• Atualmente Europa é rival de Marte como prioridade para o estudo da Astrobiologia.

Satélites galileanos

Chegada - 1995Lançamento - 1989

Sonda Galileo

Modelos do interior

• Abaixo da camada de gelo,

o calor dos efeitos de maré pode manter um

oceano de água líquida!

Vida em Europa?

Difícil encontrar indícios de vida por causa da camada de gelo (bloqueia a luz solar)

Outras fontes de energia: elementos radioativos e fontes hidrotermais

Fontes hidrotermais

Onde a vida possivelmente surgiu na Terra

Extremófilos

Bactérias em “coma”

Futuras missões

• JIMO

Jupiter Icy Moons Orbiter

NASA 2011

Futuro ainda mais distante

Titã

• Maior satélite de Saturno

• -180° C

• Sem água líquida

• Pouco promissor para a Astrobiologia

Semelhanças com a Terra primordial

• Planeta com o crescimento interrompido

• Possui todos os elementos para se tornar parecido com a Terra

• Atmosfera bem densa (1.5 atm), composta principalmente por N2

Sonda Cassini• Estudando Saturno e suas

luas desde 2004• Lançou a sonda Huygens,

que pousou em Titã• Antes do pouso não se

sabia como era a superfície, rocha sólida, gosma pastosa, ou oceano de metano líquido

A superfície

• Pedras de gelo e uma fina crosta de material parecido com argila molhada, rígido em cima e macia embaixo

• Feita principalmente de metano

Fábrica de moléculas orgânicas

• Fotólise quebra metano e produz moléculas orgânicas mais complexas

• Titã serve como um laboratório em que as reações de criação de compostos orgânicos ainda está acontecendo

Compostos orgânicos

• Precipitação de compostos orgânicos deve ter produzido uma camada espessa sobre a superfície, semelhante a gasolina

• Se pudéssemos escavar Titã, nunca mais nos preocuparíamos com petróleo

Vida

Possui condições para o surgimento da vida:

matéria orgânica e energia

Problema: temperatura muito baixa, e não há água líquida

Referências•Curso sobre Astrobiologia ministrado por Alexandre Bagdonas Henrique e Mariana Padoan de Sá Godinho no CDA em fevereiro de 2007. Combinação das aulas 1(introdução) e 4 (vida no Sistema Solar)

•Gilmour I., Sephton M. A. (2003) An introduction to Astrobiology, Cambridge University Press, Cambridge.• •Chyba C.F., Hand K. P. Astrobiology: The study of the living universe, Annu. Rev. Astron. Astrophys. 2005. 43:31–74

•The Astrobiology Primer: An Outline of General Knowledge—Version 1, 2006

www.wikipedia.org