AULA 3
BIOMETEOROLOGIA ESPACIAL E CÓSMICA
Ambos estudos acima verificam a adaptabilidade dos seres vivos terrestres às influências extraterrestres. Diferentemente
da Exobiologia, cujo significado baseia-se no estudo da vida extraterrestre. A cósmica, por sua vez, estuda a influência de
fatores extraterrestres (tais como os raios cósmicos) nas nossas formas de vida e a espacial, a adaptabilidade destas à
ambientes extraterrestres (naves interplanetárias, outros planetas, etc.).
3.1 ECOSFERA E AS PROPRIEDADES ATMOSFÉRICAS DE OUTROS PLANETAS.
Desde o começo da pesquisa científica extraterrestre nosso conhecimento da atmosfera de outros planetas cresceu
enormemente e a possibilidade de aterrissagem de naves em alguns deles acrescentou mais informações.
Em 1976, as espaço-naves Vikings 1 e 2 (EUA) pousaram em Marte, um ano antes foi a vez da espaço-nave Venera (da
ex-URSS) em Vênus. As Pioneers e Voyagers passaram pelos planetas jovianos ou gigantes, estas últimas em 1979 (Júpiter),
1980 (Saturno), 1986 (Urano) e 1989 (Netuno). Serão adicionadas mais informações em 1996 com a Galileo, levada pela
sonda Magalhães, em Júpiter.
POSIÇÃO DA ECOSFERA
VENUS
TERRA E LUA
MARTE
Urso d’água' é um nome coloquial para as minúsculas criaturas multicelulares (tipicamente com
comprimento de 0,05mm a 1,5mm, dependendo da espécie) que sempre agradam os microscopistas.
Eles são propriamente chamados de tardígrados, e com quatro pares de pernas troncudas com uma
marcha lenta e pesada se parecem com um urso microscópico (um urso microscópico de oito pernas,
na verdade).
Tardígrados ( Ursos d’água ) vivem em musgo e samambaias. Eles são um dos mais interessantes
animais na Terra. Eles podem sobreviver:
à temperaturas tão baixas quanto -200 °C e tão altas quanto 151 °C;
congelado em um bloco de gelo,
à falta de oxigênio,
à falta de água por décadas,
a níveis de radiação por raio-x mil vezes a dose letal a um ser humano,
às mais nocivas substâncias,
a álcool fervente,
a baixas pressões do vácuo, como as do espaço,
e a altas pressões (6 vezes a pressão do oceano mais profundo).
SOJOURNEY-MARTE
CALLISTO
EUROPA
SISTEMA JÚPITER
IO
IO E OS VULCÕES
EUROPA E
OS CANAIS DE GELO
SISTEMA SATURNO
TITAN
O maior satélite do Sistema Solar, Titan (de Saturno),possui condições atmosféricas mais próximas à da Terra e satisfaz
parcialmente uma possível colonização das nossas formas biológicas. Nos demais planetas, isto se torna mais complexo,
especialmente nos gasosos ou jovianos, pois não possuem crosta sólida.
TRITÃO
NETUNO
URANO
BETELGEUSE – ORION
3.2 Adaptação da vida terrestre a ambientes extraterrestre.
De todos os planetas do sistema solar, Marte é o mais capaz de tolerar as nossas formas de vida.
Experimentos na década de 60, nos quais se supunha que a atmosfera marciana apresentasse uma pressão de
100 hPa, verificaram uma grande adaptabilidade de muitos seres vivos, inclusive de plantas cultivadas.
Alguns vermes, como a Artemia salina, resistiram por muito tempo a esta atmosfera.
No entanto, sabemos que a pressão atmosférica média de Marte não passa de 6 hPa (~ à terra a 22
km de altura), com temperaturas chegando a -195C nos pólos e variando de 20 a -85C no Equador,
diminuindo a possibilidade de adaptação de muitos seres pluricelulares. Mesmo assim, algumas bactérias
resistiram a ambientes artificiais, imitando o marciano, chegando mesmo a se multiplicar, quando imposto
um filme de água. Elas sobreviveram do bombardeio de UV, sobre os grãos arenosos. O TiO presente na
estratosfera marciana, faz o papel do O3 na Terra, ainda que mais fraco.
Recentemente foram encontrados indícios de vida bacteriana em fragmentos rochosos de origem marciana.
São restos de membranas plasmáticas fossilizadas, menores que uma micra, portanto, menores que a maioria
das bactérias terrestres. Estas formas poderiam ter existido nos períodos interglaciais marcianos, quando
havia água em estado líquido.
Há bactérias capazes de sobreviver à alta atmosfera de Vênus e dos planetas jovianos, e talvez na
lua Europa de Júpiter. Esta lua é formada por uma crosta de 100 km de gelo, com possibilidades de atividade
vulcânica interna, devido às inúmeras rachaduras em sua superfície. Onde há atividade vulcânica há calor, e,
portanto, poderia haver um oceano líquido abaixo do gelo, podendo, neste caso abrigar formas de vida.
Outro problema de adaptabilidade é a aceleração da gravidade, todas as (nossas) formas de vida
estão adaptadas a um g (terrestre), mas isto não as impede de tolerar uma grande variação desta. A despeito
de sua importância, especialmente para os vôos espaciais, não há muitos trabalhos neste campo
A exposição de diferentes organismos à aceleração em centrífugas, aumentou o nosso conhecimento dos
efeitos gravitacionais. A bactéria Escherichia coli, muito utilizada em genética, foi exposta a 110 000 g, onde
teve suas organelas esticadas, ficando a célula mais comprida que as demais.
Experimentos com as larvas de Drosophila melanogaster mostraram diminuição da taxa de
crescimento e no tamanho final, em acelerações da ordem de 1630 a 4000 g. Acelerações da ordem de 2 g
afetaram o potencial elétrico das células vegetais.
O rato branco, Mus musculus, exposto a 4 g por 4 semanas, apresentou uma diminuição da massa
corpórea e alterações no esqueleto. Hamsters, a 4-5 g, também por 4 semanas, obtiveram um aumento da
massa do coração, diafragma, músculos gastrointestinais, pulmões e cabeça, e especialmente do fêmur.
Seres humanos, expostos a 2 g, por algumas horas, mostraram diminuição da diurese e aumento
dos glóbulos vermelhos. Em pesquisas mais recentes, feitas majoritariamente pelos russos, mostraram uma
intensa perda de cálcio e nitrogênio pelos ossos, especialmente das pernas, na ausência de gravidade. Além da
síndrome da ausência da gravidade, como desorientação, enjôos e problemas cardiovasculares, que afetam 1
em 3 astronautas. Não se sabe exatamente como contrabalançar estes problemas.
Os efeitos sobre o organismo humano, na condição de microgravidade
(gravidade virtualmente nula), são tanto de caráter físico quanto
psicológico. Fisicamente ocorre o que o professor Fabio mencionou,
como a redução de cálcio nos ossos (pois no espaço não temos
necessidade dessa estrutura), a atrofiação dos músculos (pois lá também
não é preciso fazer muito esforço; já que não há peso), distúrbios no
sistema de equilíbrio (pois não há "em cima" nem "em baixo", resultando
em enjôos), entre outros. Psicologicamente há os efeitos causados pela
solidão e o confinamento.
Já a pressão está sujeita sim, e representa um desafio ao programa
espacial. Na Terra, sob a força da gravidade, é normal que a pressão
sanguínea seja maior na parte dos pés do que na cabeça, mas no espaço é
diferente. A pressão fica mais uniforme, ou seja, aumentando sobre a
cabeça e aliviando nos pés. Para o corpo humano, esse excesso de sangue
na cabeça é indesejável, portanto, para compensar, ocorre perda de
líquido nos primeiros dias. Para minimizar esses problemas, os
astronautas adotam várias metodologias.
3.3 Efeitos da radiação cósmica.
A biometeorologia cósmica se divide nos efeitos da radiação solar e cósmica, sendo que a
primeira será vista posteriormente, em biometeorologia. vegetal.
Os raios cósmicos foram descobertos em 1908 por Dr. Hess, na Suiça, sendo que posteriormente,
descobriu-se que se tratavam de prótons e elétrons acelerados (de 100 a 200 000 km/s) por campos
gravitacionais de estrelas ou do Sol, penetrando na atmosfera terrestre até a superfície. Eles são provenientes
de todas as direções.
A radiação cósmica comum é chamada de galáctica, com um fluxo primário de 85% de núcleos de
hidrogênio e 14% de hélio. A sua origem não está muito bem estabelecida, sendo provavelmente
remanescentes de explosão de supernovas, sendo acelerados depois. Com exceção do vento solar, que oscila,
os raios galácticos são bastante constantes (6x109 eV), sendo a atmosfera terrestre e seu campo magnético,
um escudo parcial a estes raios.
Os EUA e a ex-URSS fizeram muitos estudos com animais e plantas a bordo de naves expostos
aos efeitos dos raios cósmicos, e também em seres humanos. A gama globulina aumenta a sua atividade
quando. exposta a estes raios, afetando a coagulação. Houve estudos com as bactérias Clostridium
sporogenes, E.coli, com o fungo Neurospora conidia e com o protoza Paramecium caldatum, todos
apresentando alterações nos ciclos celulares.
Figge verificou a influência dos raios cósmicos aqui na Terra, sobre o Câncer, em 148 ratos. Estes
ratos foram injetados 0.25 mg de metilcolantreno (um agente cancerígeno) e foram colocados em duas
gaiolas, em um local alto. Uma coberta fina chapa metálica ( 0.6 mm) de modo a produzir uma "chuva” de
radiação ionizante, intensificando assim o efeito dos raios, como radiação secundária. A outra gaiola foi
colocada com espessura normal. Após 10 semanas, dos 111 ratos injetados expostos à radiação, 84
desenvolveram tumores contra 22, dos 67 expostos à radiação normal.
3.4. Efeitos dos campos magnéticos
Muitos animais mostram tropismos magnéticos, mesmo com um campo muito
fraco, como pássaros migratórios, platielmintes (planarias), caramujos e até plantas. Nos
seres humanos a sensibilidade é existente, embora muito fraca para ser consciente.