ASTROBIOLOGIA: BUSCA DE VIDA NO UNIVERSO

Transcrição

1 ASTROBIOLOGIA: BUSCA DE VIDA NO UNIVERSO Gustavo Porto de Mello

2 Projeto Vida no Universo - ViU APOIO: CNPq CCMN UFRJ Uma história cronológica da evolução da vida a partir de uma perspectiva cósmica do Big Bang à civilização humana Textos de introdução à Astrobiologia, seção de Perguntas Frequentes, glossário científico dedicado, links úteis e muito mais.

3 Porquê toda essa preocupação com vida extraterrestre? QUESTÕES DE ORIGEM... Agenda Científica do séc. XXI Cosmologia e a Origem do Universo Matéria Escura, Energia Escura Sistemas Planetários e a Origem do Sistema Solar Exoplanetas, Planetas Habitáveis, Terra 2.0 Astrobiologia e a Origem da Vida Quem somos? De onde viemos? Para onde vamos?

4 O QUE É VIDA? química complexa: carbono, hidrogênio, nitrogênio, oxigênio,... energia água estabilidade de longo prazo

5 QUÍMICA ALTERNATIVA?

6 Vida apenas na Terra? Hubble Deep Field ~ 100 bilhões de galáxias cada uma com ~ 100 bilhões de estrelas x = estrelas estrelas 10 sextilhões de estrelas Revoluções da Mediocridade Copernicana, Darwiniana, Freudiana, etc Recentes descobertas de exoplanetas, etc

7 A VIDA É UM FENÔMENO COMUM NO UNIVERSO? Escola Otimista Giordano Bruno Carl Sagan Jill Tarter Escola Pessimista Peter Ward Donald Brownlee este que vos fala argumentos: inúmeras galáxias e estrelas no Universo química da vida e energia facilmente disponíveis evidência da facilidade do surgimento da vida argumentos: dificuldades de evolução da vida complexa particularidades na evolução da Terra fracasso das escutas por rádio e detecção de civilizações avançadas

8 UM PROBLEMA MULTIDISCIPLINAR O QUE É VIDA? O QUE É INTELIGÊNCIA? O QUE É CONSCIÊNCIA? VIDA: Definições ou Propriedades? Auto-reprodução: MEMÓRIA Permanência: Integralidade: INSTINTO DE SOBREVIVÊNCIA SISTEMAS COMPLEXOS Fora de Equilíbrio: INTERAÇÃO COM O MEIO Porém as redes cristalinas, que são triviais em química, também possuem algumas dessas propriedades

9 O ETERNO DILEMA Definições vs. Propriedades Operacionais autopoiese = capacidade de metabolizar auto = a si próprio poiein = fazer, fabricar (raiz da palavra poesia ) (Francisco Varela & Humberto Maturana) Os seres vivos se caracterizam por uma rede fechada e auto-referente de processos moleculares, onde as moléculas produzidas geram, com suas interações, a mesma rede original de moléculas que as produziu. A vida como um mero epifenômeno das leis da natureza

10 CANDIDATOS A HABITABILIDADE TERRA: adequada há 3,5 bilhões de anos VÊNUS: temperatura moderada e oceanos no passado? MARTE: água corrente, mais quente, atmosfera mais densa no passado? EUROPA: possui água. Possui os ingredientes químicos. Fontes adequadas de energia? TITÃ: possui os ingredientes químicos. Possui água. Frio demais? ENCÉLADO: possui água. Possui os ingredientes químicos? Frio demais?

11 Teoria da Habitabilidade Planetária ECOSFERA ESTELAR zona habitável zona continuamente habitável Região ao redor de uma estrela capaz de sustentar água líquida na superfície do planeta: é uma função da luminosidade estelar e da distância orbital do planeta.

12 MARTE: projeto fracassado? Tamanho: 53% da Terra Massa: 11% da Terra Temperatura: -50 o C Pressão: 0,01 atmosfera Oceanos: NÃO VÊNUS: projeto fracassado Tamanho: 95% da Terra Massa: 82% da Terra Temperatura: +475 o C Pressão: 90 atmosferas Oceanos: NÃO TERRA: lar dos seres humanos Temperatura: +15 o C Pressão: 1 atmosfera Oceanos: 70%

13 EFEITO ESTUFA O nosso guardião de estabilidade climática

14 VÊNUS: um deserto ressecado Sondas Venera BEHEPA CCCP Sonda Magellan

15 Sondas Soviéticas Venera

16 VÊNUS: um deserto ressecado

17 A Morte de Vênus formação impactos oceanos se condensam efeito estufa galopante Vênus atual

18 A Morte de Vênus Perda supersônica dos oceanos Sulfurização da atmosfera Eterno aprisionamento em um efeito estufa

19 ECOSFERA ESTELAR = efeito estufa homeostático de longo prazo

20 Imensamente popular na ficção científica MARTE

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22 MARTE: um deserto congelado Sondas Viking 1976 nuvens de vapor d água calotas polares de gelo seco e água

23 Viking 2 landing site

24 MARTE: um deserto congelado Olympus Mons Os maiores vulcões do sistema solar

25 ÁGUA NO PASSADO? Fotos das sondas Viking, em 1976

26 Qual é o planeta?

27 Qual é o planeta?

28 Qual é o planeta?

29 Dunas arenosas Qual é o planeta?

30 Mars Reconnaissance Orbiter Dunas arenosas International Space Station Deserto da Líbia, Marzuq

31 Qual é o planeta?

32 Qual é o planeta?

33 Atacama, Chile

34 Mars Global Surveyor

35 MARTE: um deserto congelado Oceanos extensos no passado?

36 ÁGUA CONGELADA em uma cratera marciana

37 A Morte de Marte

38 A Missão Kepler A técnica dos trânsitos planetários

39 Kepler Terra 2.0? A Missão Kepler

40 O Sistema Kepler 62 Kepler Kepler 62: uma estrela menos massiva e menos luminosa do que o Sol.

41 Kepler O Sistema Kepler 62 Kepler 62e e 62f: planetas maiores e mais massivos do que a Terra

42 O Sistema Kepler 186 Kepler 186: uma anã vermelha muito menos luminosa do que o Sol.

43 O Sistema TRAPPIST-1 Uma anã vermelha de massa muito baixa a 43 anos-luz de distância, mais velha que o Sol e com um sistema planetário compacto de sete planetas de dimensões semelhantes às da Terra, e três deles possivelmente dentro da zona habitável. [ zona habitável ] Período orbital = 1,5 dias Período orbital = 19 dias Mercúrio Período orbital = 88 dias

44 Much to learn, you still have