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Considerações sobre a possibilidade de Vida exógena com base nas principais hipóteses para o surgimento de Vida na Terra Alexandre Pires de Oliveira.

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1 Considerações sobre a possibilidade de Vida exógena com base nas principais hipóteses para o surgimento de Vida na Terra Alexandre Pires de Oliveira

2 Objetivo Discussão sobre as possibilidades para o surgimento de vida em outros planetas, tendo-se como base as condições que possibilitaram o surgimento e desenvolvimento da vida no planeta Terra. Metodologia Levantamento bibliográfico através de artigos científicos, revistas especializadas, sites da internet, periódicos, livros e palestras.

3 A Astrobiologia Termo adotado pela NASA em É o estudo do universo vivo, o estudo da vida como um fenômeno planetário, que tem como objetivo o estudo da origem, evolução, distribuição e futuro da Vida na Terra e no Universo, e a compreensão da natureza fundamental dessa Vida.

4 A formação das estrelas Enormes esferas de gás Emitem alta quantidade de energia a cada segundo Principal fonte de energia. Via Láctea: entre 100 e 400 bilhões de estrelas. Formam-se no Meio Interestelar (ISM), que contém uma mistura de gás e poeira, dentro das nuvens moleculares, densas e frias. Nuvens moleculares gigantes: "berçários de estrelas" Nebulosa de Orion. Luz visível (esq.) e Infra-vermelha (dir.) NASA Images

5 Alta concentração de hidrogênio, hélio e elementos mais pesados. Adensamento do gás e poeira Contração do núcleo pré-estelar proto- estrela. Fusão termonuclear e conversão de hidrogênio em hélio. Balanço hidrostático: estrela. Discos circunstelares: incorporação de partículas Sol em desenvolvimento, junto ao seu disco: nebulosa solar primitiva. Disco proto-planetário: formação do Sistema planetário. Disco circunstelar no centro

6 Formação dos Planetas Partículas sólidas se condensam e colidem a outras partículas Formação de gelo nas regiões mais externas Materiais como ferro e silicato na parte mais interna do disco. Acúmulo de grãos: planetesimais.

7 Crescimento dos planetesimais. Cerca de 100 embriões planetários na parte interna do sistema solar. Colisões levam à formação dos planetas rochosos. Gigantes gasosos: formação a partir de corpos rochosos e gelo ou diretamente do disco proto-planetário.

8 A Zona Habitável Galática Tempo de vida entre estrelas menores e mais tênues e estrelas gigantes. Metalicidade para formação de planetas rochosos ou gigantes. Proximidade de supernovas. LINEWEAVER et al, 2004

9 Manutenção da produção energética. Superfície com água em estado líquido. Radiação ultra-violeta em estrelas massivas. Órbitas dos planetas dentro da zona habitável. Freqüência de impactos. A Zona Habitável Solar

10 DARLING, 2008

11 A Terra Primitiva 4,5 bilhões de anos. Bombardeamento como fonte de materiais. A atmosfera primitiva da Terra (silicato, H 2 S, CO 2, H 2 O).

12 Período Hadeano (4,5 – 4 byr) De impossível a condições favoráveis a uma emergência em potencial. Temperaturas extremamente altas. Oceano magmático. Crosta continental inexistente. Falta de água líquida condensada na superfície. Condições favoráveis ao final desse período.

13 Período Arqueano (4 – 2,5 byr) Menor produção interna de calor. Alta diferenciação da crosta continental. Existência de oceano e continentes emersos. Surgimento da Vida.

14 Período Proterozóico (2,5 byr – 540 myr) Resfriamento significativo. Atividade fotossintética. Aumento da quantidade de oxigênio na atmosfera. Desenvolvimento de formas de vida aeróbicas e multicelulares.

15 Período Fanerozóico (540 myr – hoje) Explosão e diversificação dos metazoários. Conquista das superfícies continentais. Habitação do planeta por dinossauros e mamíferos.

16 A Origem da Vida A maior parte das pesquisas sobre a origem da Vida não é feita através dos estudos com fósseis, mas em pesquisas de laboratório sobre o tipo de reações químicas que também poderiam ter acontecido na Terra há bilhões de anos.

17 A Geração Espontânea Até o início do século XIX: geração espontânea. Estudos de Francesco Redi com meios controlados. Padre jesuíta John Tuberville Needham. Experimentos de Louis Pasteur e John Tyndall. Abandono da abiogênese.

18 Hipótese Oparin-Haldane Período de milhões de anos. Acúmulo de biomoléculas a partir de moléculas simples. Combinação de biomoléculas para formação de biopolímeros. Combinação de biopolímeros para formação de estruturas coacervadas. Reações complexas no interior das estruturas coacervadas. Surgimento do primeiro organismo vivo. Se todas as etapas necessárias estiverem presentes, o Universo poderia estar repleto de diferentes formas de Vida. Experimento de Miller. BADA & LAZCANO, 2003

19 Criacionismo Pode ser considerado como uma ciência ou teoria? Criação em sete dias literais. Conflitos com a biologia evolucionista.

20 Panspermia A panspermia básica: presença de vida microbiana levados a outros planetas. Pseudo-panspermia apenas compostos orgânicos complexos são levados aos planetas. Cometas como proteção contra radiação cósmica e ultra-violeta. Muitas bactérias parecem ser resistentes para sobreviver ao espaço e à entrada na atmosfera. Poderiam espalhar a vida por toda a galáxia.

21 Detecção de planetas Extremamente difícil. Até hoje, 326 exoplanetas, com massas entre 5 massas terrestres e 12 massas de Júpiter, foram descobertos. A probabilidade de detectarmos uma estrela do tipo solar que detenha um planeta é de 5%. Distâncias. Brilho de estrelas. Tecnologia.

22 Velocidade Radial (Busca Doppler) Atração gravitacional de um planeta em órbita - alteração da natureza luminosa. Variação do comprimento de onda. Espectroscopia. Estimativa da massa do planeta e de sua distância da estrela. Detecção de grande parte dos 322 exoplanetas conhecidos (80%). Detecção de planetas somente com mais de 12 massas terrestres orbitando uma estrela com a massa do Sol.

23 Fotometria de trânsito Planetas transitam pela estrela, ocasionando um eclipse. Diminuições periódicas na luminosidade da estrela. Detecção do enfraquecimento da luz quando a órbita deste planeta é de no máximo 10° da linha de observação. NASA Images

24 Imagem direta Isolar a luminosidade proveniente do planeta. Desconsidera-se os efeitos da estrela. Oferece dados diretos sobre o tamanho e órbita do planeta, e informações sobre sua composição atmosférica. Método mais difícil de ser realizado. Já foi possível a detecção de planetas de 3 a 7 massas de Júpiter. Estrela HR Planeta entre 5 e 12 massas de Júpiter. MAROIS et al, 2008

25 A busca por Vida Delimitadas de acordo com as características da Vida da Terra. Dependente de água líquida, elementos biogênicos e uma fonte de energia utilizável. Três formas de se realizar essa busca: buscas in situ dentro do sistema solar, espectroscopia da atmosfera planetária e busca por evidências extraterrestres de tecnologia. Radio-telescópio de Arecibo

26 Definição de Vida Assunto extremamente controverso. Moldados por um longo processo evolutivo. Vida não é fruto de milagre ou de evento aleatório raro. Mínimos requisitos necessários para sua definição são fruto de processos evolutivos que levaram à Vida. Passagem de reações puramente químicas para entidades autônomas, de auto-replicação molecular, capazes de evoluir através de um processo de seleção natural.

27 Candidatos à Vida Estabilidade orbital dos planetas: um a dois planetas com água líquida por estrela. Necessário efeito estufa. Possibilidade de planeta gigante em órbita apropriada com lua que tenha condições favoráveis. Caso das luas Europa, de Júpiter, e Titan, de Saturno.

28 Marte Um dos principais candidatos à busca por vida extraterrestre. Proximidade da Terra. Superfície ampla o suficiente para que haja aterrissagens. Busca por vestígios de vida passada na superfície. Fluxo de água líquida (no passado) na superfície. Água líquida por períodos significativos em porções de sua superfície. Cratera Victoria, em Marte, fotografada pela Opportunity em 2006

29 Europa Poderia conter água líquida sob sua superfície. Campo magnético indica uma camada condutora próxima à superfície - água salgada. Oferece excelente perspectiva para o surgimento de vida.

30 Titan Temperatura muito baixa. Ciclo de metano análogo ao ciclo da água na Terra. Atmosfera densa, com estrutura similar à terrestre. Atividades vulcânicas e meteorológicas. Ambiente com água líquida ou com amônia (Ganesa Macula). Mais de 150 moléculas orgânicas detectadas em experimentos de reprodução da atmosfera de Titan. NEISH, 2006

31 Evidências mais antigas de Vida Rochas mais antigas ficam em Isua, na Groenlândia, com 3,8 bilhões de anos. Contém traços químicos do que podem ter sido fósseis químicos de formas de vida. Evidência química desse tipo é incerta. Até recentemente as células fósseis mais antigas seriam as das rochas do Hamelin Pool, de 3,5 bilhões de anos, localizadas na Austrália ocidental. Os supostos fósseis destas rochas poderiam ser artefatos. Estromatólitos em Apex Chert

32 Conclusões É extremamente difícil afirmar se a possibilidade de haver ou não vida em outros planetas ou luas é procedente ou não. Falta de consenso quanto ao que é um organismo vivo, e falta de tecnologia para detecção de planetas são os principais empecilhos. Necessária uma interligação de diversas áreas do conhecimento que, em sua maioria, não compartilham de uma mesma visão. Formas de vida terrestres têm papel fundamental na busca. Necessário um estudo sobre sua origem e sua evolução. A vida deve ter surgido a partir da evolução de estruturas orgânicas que acabaram por se tornar mais e mais complexas até se tornarem organismos autônomos. Novas missões e tecnologia mais avançada se fazem necessárias. Marte, Europa, Titan e futuros planetas que venham a ser detectados, como os do sistema GLIESE, são os principais candidatos a serem habitáveis.

33 Epsilon Reticuli Ab e Gliese 581c em zonas habitáveis.

34 FIM


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