Abertura do Setor de Astronomia - CDCC
Sessão Astronomia
Astrobiologia
O 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?
Ainda é preciso demonstrar que
seu objeto de estudo de fato existe
Hipótese de vida extraterrestre é verificável
cientificamente, ainda que o trabalho seja especulativo
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
Ambiente hostil
• A temperatura é muito
baixa
(1.5 UA e efeito estufa)
Pressão menor que a do
ponto triplo
O planeta vermelho
• Há gelo e CO2 nos pólos
• No verão,
principalmente
no pólo norte,
há evaporação
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
vulcões
fontes
hidrotermais
•ou até oásis de microorganismos no
subsolo (protegidos da radiação UV)
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
Sonda Galileo
Lançamento - 1989
Chegada
- 1995
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