Abertura do Setor de Astronomia - CDCC

1. Abertura do Setor de Astronomia - CDCC

2. Sessão Astronomia

3. Astrobiologia O estudo do universo vivo

4. 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

5. 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?

6. 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

7. Que tipo de vida se busca? Por necessidade vamos buscar vida semelhante a terrestre, já que é nosso único exemplo disponível.

8. Vida no Sistema Solar Semelhante a terrestre • Água líquida • Elementos bioquímicos ( C, H, O, N, P, S ) • Fonte de energia

9. Vida no Sistema Solar

10. Planeta habitável? Diversos indícios de que já houve água líquida Como ela se perdeu? Perdeu-se totalmente?

11. 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

12. Missões espaciais • Até 2002, mais de 30 missões enviadas a Marte • Primeira projetada para buscar vida: Viking (1975)

13. Zona de Habitabilidade

14. 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

15. Ambiente hostil • A temperatura é muito baixa (1.5 UA e efeito estufa) Pressão menor que a do ponto triplo

16. O planeta vermelho • Há gelo e CO2 nos pólos • No verão, principalmente no pólo norte, há evaporação

17. 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

18. 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

19. 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

20. Alterações do clima • Baixa obliquidade: sol baixo nos pólos • Alta obliquidade: sol mais alto, maior evaporção (atualmente ~10 mm, pode chegar a ~100 mm)

21. Indícios de vida • Detecção de metano na atmosfera por espectroscopia vulcões fontes hidrotermais • ou até oásis de microorganismos no subsolo (protegidos da radiação UV)

22. 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

23. 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

24. Satélites gelados

25. 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.

26. Satélites galileanos

27. Sonda Galileo Lançamento - 1989 Chegada - 1995

29. Modelos do interior • Abaixo da camada de gelo, o calor dos efeitos de maré pode manter um oceano de água líquida!

30. 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

31. Fontes hidrotermais Onde a vida possivelmente surgiu na Terra

32. Extremófilos

33. Bactérias em “coma”

34. Futuras missões • JIMO Jupiter Icy Moons Orbiter NASA 2011

35. Futuro ainda mais distante

36. Titã • Maior satélite de Saturno • -180° C • Sem água líquida • Pouco promissor para a Astrobiologia

37. 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

38. 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

39. 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

40. 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

41. 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

42. Vida Possui condições para o surgimento da vida: matéria orgânica e energia Problema: temperatura muito baixa, e não há água líquida

43. 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