Procura por Vida

Fora da Terra

Dept. AstronomiaInstituto de Física – UFRGS

FIS02009 --- Explorando o Universo: dos Quarks aos Quasares

Astrobiologia

Astrobiologia – estuda a origem, a evolução, a distribuição e o futuro da vida

no Universo.

A astrobiologia é uma ciência multidisciplinar, envolvendo áreas da Biologia, da Astronomia e da Geologia, bem como outras ciênciasmultidisciplinares.

Outras designações como Exobiologia, Xenobiologia, Xenologia, Bioastronomia, Cosmobiologia, etc,foram propostas no passado para este campo da ciência, mas o termo que mais se usa no presente é Astrobiologia.

Como em outras ciências, a Astrobiologiautiliza o método científico nas abordagensde seus temas de interesse.

Duas Hipóteses:

1 – a vida pode surgir, independentemente, em diferentes lugares no Universo.

2 – a vida pode se espalhar entre locais habitáveis (panspermia).

(As duas possibilidades não são mutuamente excludentes.)

Origem da Vida:

Hipótese de Oparin-Haldane

Experimento de Miller-Urey

O Ambiente Primitivo da Terra

A Terra se formou a partir de 4,6 bilhões de anos. Gases voláteis como o hidrogênio (H2) e

o hélio (He) estavam presentes na atmosfera primitiva da Terra, mas foram progressivamenteescapando da mesma.

A atividade vulcânica e o desgasamento do interior quente da Terra lançaram para a atmosfera, grandes quantidades de vapor d'água (H

2O), monóxido de carbono (CO),

metano (CH4), amônia (amoníaco, NH

3), e outros gases.

Com o resfriamento da Terra, a água gerada pela atividade vulcânica, junto com a água de origem cometária, formou oceanos, mares e lagos primitivos.

Não haviam grandes concentrações de oxigênio (O2) e ozônio (O

3) e a superfície do planeta

estava exposta à radiação ultravioleta proveniente do Sol e à descargas elétricas de intensas tempestades.

Hipótese de Oparin (ou Oparin-Haldane)

Oparin Haldane

Aleksandr I. Oparin (bioquímico soviético) e John S. Haldane (biólogo inglês) publicaram em 1924 e 1929, respectivamente, dois trabalhos independentes que, curiosamente, tinham omesmo título: “A Origem da Vida”.

As hipóteses apresentadas por Oparin e Haldane são baseadas na “ Teoria da EvoluçãoQuímica (ou molecular)” apresentada anos antes por Thomas Huxley (biólogo inglês).

Oparin e Haldane, partiram do pressuposto de que a atmosfera primitiva da Terra eracomposta predominantemente por metano (CH

4), amônia (NH

3), hidrogênio (H

2),

monóxido de carbono (CO) e vapor d'água (H2O), gerados pela atividade vulcânica.

Os compostos inorgânicos da atmosfera primitiva teriam formado, através de reaçõesquímicas, moléculas orgânicas simples. Além do calor do ambiente primitivo da Terra, a atividade elétrica durante tempestades (relâmpagos) juntamente com a emissão solar teriam gerado radiação ultravioleta suficiente para fornecer a energia necessária para que tais reações ocorressem.

(aminoácido) (proteína: um polímero formado por uma cadeia de aminoácidos)

Hipótese de Oparin – de Coacervados aos Primeiros Seres Vivos

As moléculas orgânicas formadas na atmosfera da Terra teriam sido levadas pelas águas das chuvas para os oceanos primitivos, concentrando-se ali e dando origem a uma “sopa primitiva ou primordial”.

Ao longo de milhares ou milhões de anos, estes compostosorgânicos reagiriam entre si formando moléculas orgânicasainda mais complexas como aminoácidos e açúcares, entreoutros.

Ao seu tempo, estes formariam polímeros orgânicos (como é o casodos aminoácidos que formam proteínas), que mais tarde se aglomerariam formando estruturas primitivas envoltas em água,mas parcialmente separadas do meio, a que Oparin chamou de “coacervados”.

Coacervados realizam trocas seletivas com o meio ao mesmo tempoem que ocorrem inúmeras reações químicas entre seus compostosinternos.

Coacervados já eram conhecidos, mas foi Oparin quem chamoua atenção para sua possível importância na origem da vida, uma vez que poderiam constituir membranas celulares rudimentares,essenciais para separação de um meio interno, de um externo, e possibilitando uma permeabilidade seletiva.

Oparin dedicou anos ao estudo dos tipos de reações químicas que podem ocorrer dentro dessas membranas,verificando que elas tinham a capacidade de crescer e de se dividir, quando atingiam um tamanhocrítico.

Considerou que estes sistemas “subvitais” poderiam ter sido os percursores das primeiras formas primitivasde vida, os quais seriam heterotróficos, isto é, não produziriam seu próprio alimento, alimentando-se daprópria sopa orgânica onde surgiram.

Um Teste para a Hipótese de Oparin-Haldane

Stanley Lloyd Miller (1930 – 2007)Químico americano.

Harold Clayton Urey (1893-1981)Físico-químico americano.

Prêmio Nobel de Química – 1934(pelo estudo dos isótopos)

O experimento de Miller-Urey (1952-3) foi concebido para testar a hipótese de Oparin-Haldane de que os compostos orgânicos percursores da vida teriam sido sintetizados a partir de compostos inorgânicos no ambiente primitivo da Terra.

A proposta de realização do experimento partiu de Stanley Miller (1930-2007), como projeto de doutorado a ser realizado sob orientação de Harold Urey (1893-1981), Prêmio Nobel de Química por seu trabalho sobre isótoposdos elementos químicos.

Experimento de Miller-Urey (1952-53)

Equipamento: um balão de vidro contendo água aquecido por uma fonte de calor simulavaos oceanos primitivos, aquecidos pelo interior quente da Terra. O vapor gerado se juntavaa uma mistura de gases – metano (CH

4), amônia (NH

3), monóxido de carbono (CO) e

hidrogênio (H2) – simulando a atmosfera primitiva. Dois eletrodos ligados a uma fonte de

alta tensão reproduziam as descargas elétricas da atmosfera, fonte (junto com a luz solar)de radiação ultravioleta, necessária para a ocorrência das reações químicas. A mistura era resfriada e se condensava para depois se juntar ao balão de água, simulando o ciclo dechuvas.

Resultados: após uma semana de operação contínua, foi constatado que de 10 a 15% docarbono dos compostos inorgânicos iniciais estava agora formando moléculas orgânicas,sendo que 2% haviam formado aminoácidos.

Objetivo – o experimentode Miller-Urey foi idealizadopara testar as hipóteses deOparin & Haldane através de uma simulação do ambienteprimitivo da Terra.

A Química do Experimento

Miller concluiu que, primariamente, reações entre os compostos iniciais produziam cianeto de hidrogênio (HCN) e aldeídos, incluindo formaldeído (CH

2O), além de vários outros compostos.

CO2 → CO + [O] (oxigênio atômico)

CH4 + 2[O] → CH

2O + H

2O

CO + NH3 → HCN + H

2O

CH4 + NH3 →HCN + 3H

2

O formaldeído (CH2O), a amônia (NH3) e o o cianeto de hidrogênio (HCN) reagem para formar aminoácidos como glicina, e outras moléculas orgânicas:

CH2O + HCN + NH

3 → NH

2-CH

2-CN + H

2O

NH2-CH

2-CN + 2H

2O → NH

3+ NH

2-CH

2-COOH (glicina)

A síntese espontânea de aminoácidos a partir formaldeído e cianeto de hidrogênio já era conhecida desde 1850 (síntese de Strecker). A grande novidade estava na demonstração de que os reagentes para que esta sínteseocorra podem ter sido formados no ambiente primitivo da Terra.

Aminoácidos Sintetizados

Miller constatou a síntese de 4 aminoácidos (dos aminoácidos que se obtém por hidrólise de proteínas).

O experimento de Miller-Urey recebeu várias críticas. Uma delas era de que, sob ação da radiação solar, a amônia(NH

3) se transformaria em nitrogênio (N

2) e hidrogênio (H

2). O N

2 é o principal constituinte da atmosfera atual da

Terra. O H2, por ter baixo peso molecular, não fica retido por muito tempo na atmosfera da Terra, escapando da

mesma. A atmosfera simulada na primeira versão do experimento de Miller-Urey era, portanto, inverosímil.

Miller realizou uma segunda versão de sua experiência, desta vez adicionando N2 à mistura gasosa e reduzindo

a amônia (NH3) a quantidades mínimas. Desta vez, o processo produziu 10 aminoácidos!

Miller também constatou que se fosse adicionada uma pequena quantidade de sulfureto de hidrogênio (H2S),

uma aminoácido adicional era sintetizado, a cistina.

Síntese de DNA/RNA

Os organismos que existem atualmente na Terra são baseados no DNA e/ou RNA, que contém as informaçõesgenéticas a as transmitem aos descendentes.

O DNA e o RNA são macromoléculas constituídas por sequências de nucleotídeos.

Por hidrólise de um nucleotídeo se obtém:

ÁCIDO FÓRMICO + um AÇÚCAR + uma base nucleica (ADENINA, GUANINA, CITOSINA, TIMINA ou URACILO).

Em 1960, Joan Oró descobriu que por aquecimento de uma solução aquosa de cianeto de hidrogênio(CNH) e amônia (NH

3) se obtém ADENINA e GUANINA.

Em 1968, Leslie Orgel mostrou que por condensação de cianoacetileno com ureia, ocorre a síntese das restantes bases nucleicas (CITOSINA, TIMINA e URACILO). Tanto o cianoacetileno quanto a ureia são compostos pré-bióticos que podem ser obtidos em experiências semelhantes à de Miller.

Em 1861, Aleksandr Butlerov já havia mostrado que tratando uma solução aquosa de formaldeídocom hidróxido de cálcio (ou outro catalisador equivalente), obtém-se vários açúcares, entre eles a RIBOSE ea GLICOSE.

A ribose é o açúcar que integra os nucleotídeos do RNA (RiboNucleic Acid), enquanto a glicose é abundantena natureza, podendo ser obtida, por exemplo, pela hidrólise total da celulose.

Mas, a formação dos ácidos nucleicos (DNA = ácido desoxirribonucleico e RNA = ácido ribonucleico) nas condições do ambiente primitivo da Terra ainda não é bem conhecida.

Escalas de Tempo

Linha do Tempo da Vida na TerraIdade da Terra = 4,54 +/- 0,05 bilhões de anos

0 --- início da formação da Terra0,15 --- água líquida!!!! (T=230oC e alta pressão)0,18 --- primeiros minerais conhecidos (zircão)0,22 --- primeiras rochas ~ 0,5 -– placas tectônicas → remoção do CO2 da atmosfera → redução do efeito estufa

1,0 --- primeiras células simples (procariontes ou procariotas) (fósseis mais antigos(?): ~ 800 milhões de anos)

1,1-1,2 --- células que realizam fotossíntese (cianobactérias → primeiros estromatólitos)2,6 --- células complexas (eucariontes ou eucariotas)

3,6 --- primeiras formas de vida multicelular

4,0 --- primeiros animaisanimais marinhos simplesprimeiros bilateradosprimeiros proto anfíbios

4,12 --- primeiras plantas terrestres

4,20 --- primeiros animais terrestres– primeiros insetos– primeiros anfíbios– primeiros répteis– primeiros mamíferos– primeiras aves

4,47 --- primeiras flores !!!

4,54 --- (60 milhões de anos atrás) – primeiros primatas (20 milhões de anos atrás) – surgiu a família Hominidae (grandes primatas)

(2,5 milhões de anos atrás) – surgiu o gênero Homo (nossos antecessores) (200 000 anos atrás) – humanos anatomicamente modernos.

Cianobactérias

Estromatólitos

Resumo:~ 1 bilhão de anos → primeira forma simples de vida~ 3,5 bilhões de anos → primeiras formas multicelulares~ 4,5 bilhões de anos → uma forma de vida 'inteligente'

A síntese de

compostos orgânicos

ocorre fora da Terra ?

Compostos orgânicos em nuvens moleculares interestelares

Já foram detectadas centenas compostos orgânicos em nuvens moleculares dentro de nossa galáxia e até em outras galáxias!

hidrocarbonatos aromáticos hidrocarbonatos alifáticos

●

alcoolose ácidos aldeídos cetonas aminas éter aminoácidos etc...

No meio interestelar há nuvens rarefeitas degás e poeira. Acima, se vê a nuvem localdentro da qual o Sol e as estrelas mais próximasestão.

A análise espectral da luz que passa através destemeio permite estudar sua composição química.

A idade do Universo é estimada em13,8 bilhões de anos, desde o big bang.

Há evidências de que a “bioquímica da vida” pode ter surgidologo no início do Universo,10 a 17 milhões de anos após o big bang !!

● Vários meteoritos apresentam aminoácidos de origem extraterrestre dentre outros compostos orgânicos

Berringer (1,2 km x 175 m)Tamanho impac. : 50 mVelocidade de queda: ~20 km/sIdade: 50 000 anos

Meteorito Willamette

Compostos orgânicos em meteoritos

Cerro do Jarau / RSIdade: ~117 milhões de anosDiâmetro: ~ 3,5 km

Bombardeio Pesado Tardio

Há evidências de quando a Terra tinha entre 0,7 e 1,1 bilhões de anos, ocorreu um intensobombardeio de asteroides.

Este bombardeio atingiu a Terra e a Lua,bem como os planetas Mercúrio, Vênus e Marte.

O meteorito ALH84001

● Meteorito No. 0001 de 1984● Local: Allan Hills (Antártida) ● Massa: 1.9 kg● Este é um de uns 20 meteoritos de origem marciana.

● Formação: 4.5 bilhões de anos● Ejeção: 16 milhões de anos● Queda na Terra: 13 mil anos.

● Em 1996 foram encontrados possíveis restos de nano bactérias neste meteorito.

● 1996: traços de carbono orgânico em outro meteorito marciano, o EETA79001

Meteorito marciano Nakhla

Foi descoberto um grão ovoide de argila nometeorito marciano Nakhla com sugestãode processos biogênicos.

Como no caso do meteorito de ALH84001,a possibilidade biogênica é apenas uma dentre outras (pelo menos três) hipóteses possíveis.

Imagem obtida por microscopia eletrônica,mostrando detalhes do grão de argila.Na Terra, padrões deste tipo são produzidaspor bactérias.

Imagem obtidas por microscopia eletrônicamostrando material aparentemente biomorfo.

Possibilidade de contaminação:o caso da Surveyor 3

Em 1967 a NASA enviou para a Lua a sonda não-tripuladaSurveyor 3. A sonda permaneceu em solo lunar durante 3 anos. A câmera da Surveyor 3 foi trazida de volta para aTerra pelos astronautas da missão Apolo 12.

Foi encontrada uma colônia de bactérias Streptococcus mitisque havia contaminado a borracha de isolamentoda câmera antes de ser enviada à Lua.

As bactérias sobreviveram à viagem de ida e voltae aos quase 3 anos que passaram na Lua !!

A possibilidade de contaminação de sondas espaciais e de seus instrumentos exige cuidados.

Meteoritos também podem sofrer contaminaçãono ambiente terrestre. Esta possibilidade deveser sempre levada em conta na análise de amostrasdestes materiais.

Organismos Extremófilos

Dentro de que condições a vida pode existir ?

● quais são os limites de temperatura?

● quais são os imites de pressão?

● quais são os limites de pH?

● quais são os limites para intensidade de radiação?

● qual deve ser a concentração mínima de água do meio?

● etc, etc, etc...

Podemos encontrar respostas para essas perguntas, pelo menos para o caso dasformas de vida existentes na Terra, estudando organismos que vivem em condiçõesextremas: os extremófilos.

EXTREMÓFILOS

● Hipertermófilos: crescem em elevadas temperaturas (T > 80oC);

● Criófilos: crescem em baixas temperaturas (T < -13oC);

● Halófilos: vivem em salinas, com altas concentrações de NaCl (2 a 5 mol/L);● Alcalófilos: vivem em meios muito alcalinos (pH > 9);● Acidófilos: suportam meios muito ácidos (pH < 2);● Metalotolerantes: toleram altas doses de metais pesados em soluções (Cu, Cd, As, Zn);● Osmófilos: crescem em ambientes com altas concentrações de açúcar;

● Endólitos: vivem dentro de rochas (pensava-se que rochas eram estéreis, sem nutrientes);● Hipólitos: encontrados dentro de rochas de desertos gelados;● Oligótrofos: capazes de crescer em ambientes nutricionalmente limitados;● Xerófilos: crescem em ambientes extremamente secos (anidros);

● Piezófilos: crescem sob altíssimas pressões (a grandes profundidades, no solo ou dos oceanos);● Hipobarofílicos: suportam baixíssimas pressões;● Radiorresistentes (Radiófilos): sobrevivem à 5000 Grays (10 Grays matam um homem);

Parâmetro Ambiental Designação Características

Temperatura HipertermófilosTermófilosMesófilosPsicrófilosCriófilos

Vivem a 80-115o CVivem a 60-80o CVivem entre 15-60o CVivem abaixo de 10o CVivem abaixo de -13o C

Radiação Radiófilo / Radiorresistente Tolera radiação UV e gama

Pressão BarófilosPiezófilos

vivem sob altas pressõessuportam altos pesos

Gravidade “Hipergravidófilos”“Hipogravidófilos”

Vivem a mais de 1gVivem a menos de 1g

Vácuo “Vacuófilos” Toleram o vácuo sideral

Umidade Xerófilos Vivem em meios anidros (extremamente secos)

Salinidade Halófilos Vivem em meios com altas concentrações de NaCl(2-5 mol/litro)

Acidez (pH) AcidófilosAlcalófilos

Vivem em meios muito ácidos, com pH < 5Vivem em meios muito alcalinos, com pH > 9

Oxigênio AnaeróbiosMicroaeróbiosAeróbio

Vivem de CO2 puroTolera algum oxigênioToleram concentrações elevadas de metais

Meio químico AutótrofoMetanogenoMetalotoleranteOsmófilos

Vivem de CO2 puroIdemToleram concentrações elevadas de metais (Cu, Cd, As, Zn)Vivem em meios com altas concentrações de açúcares.

Meio físico EndólitosHipólitosOligótrofos

Vivem no interior de rochasVivem no interior de rochas de desertos geladosVivem com nutrição escassa

Extremófilos que vivem em condições extremas de temperatura

(hipertermófilos e criófilos)

“Campeão” das altas temperaturas: Pyrodictium occultum (120oC)

(fumarolas submarinas)

Acidófilos & Alcalófilos: extremófilos que vivem em ambientes muito ácidos ou alcalinos

Ácido Básico / AlcalinoNeutro

(alcalófitos)(acidófilos)

ArchaeasBactériasEucariotas

Xerófilos: extremófilos que crescem em ambientes extremamente secos

Encontrados nos desertos gelados do “Vale da Morte” (Arizona / EUA)

Outros extremófilos vivem em condições semelhantes na Antártida.

Halófilos: vivem em meios com alta salinidade

● Nome: GFAJ-1

● Encontrado no Lago Mono (Califórnia)

● O Lago Mono é extremamente salgado (3 x mais salgado que os oceanos) e conta com níveis elevados de arsênio.

Radiorresistentes:resistem à radiações intensas

Exemplo: Deinococcus radiodurans

Sobrevive à radiações de 5000 Grays !!

1 Gray equivale a 1 J / kg.

5 - 10 Grays são letais para um homem !

Tardígrados

● Resistem a temperaturas entre -272oC (= 1 K) e +151oC por vários minutos.● Suportam pressões que variam de quase-vácuo (10 dias no vácuo)

até pressões altíssimas, de ~1 500 atm (-6 km), 6 vezes maiores do que regiões profundas dos oceanos onde são encontradas algumas archaeas (arquéias)..

● Podem viver sem alimento ou água por ~30 anos. Resistem à desidratação intensa, de 97% ou mais. Ao serem reidratados, são reanimados e conseguem se reproduzir.

● Suportam doses massivas de radiações ionizantes (5000-6200 Gy)

Tamanho: 0,3 a 0,5 mmAlgumas espécies pode atingir 1,2 mm.

A pesar da alta resiliência, tardígrados não são classificados como extremófilos porque não estão adaptadospara viver de forma permanente em condições extremas, diferentemente dos microrganismos extremófilospropriamente ditos.

Condições de Habitabilidadee a

Zona Habitável

Condições químicas

● presença dos elementos químicos biogênicos:

O – Oxigênio (63%) C – Carbono (19%) H – Hidrogênio ( 9%) N – Nitrogênio ( 5%) P – Fósforo ( 1%) S – Enxofre (0,3%)

(e pequenas quantidades de vários outros elementos: 2,7 %)

● presença de ÁGUA LÍQUIDA

Locais habitáveis – são ambientes onde estes elementos estão presentes,com outros parâmetros ambientais (como temperatura, pressão, pH do meio,intensidade de radiação, etc) dentro de certos limites e que, potencialmente,podem abrigar vida microbiana.

IMPORTANTE: se um ambiente é classificado como “habitável” isto não significa que este seja “habitado” ou mesmo que em algum tempo ele foi

ou será habitado.

Zona Habitável

Se o planeta estiver perto demais da estrela → temperaturas demasiado altas na superfície.

Se o planeta estiver longe demais da estrela → temperaturas demasiado baixas na superfície.

A região ao redor de uma estrela onde faixa de temperatura permitiria a existência de águalíquida na superfície de um planeta é chamada de “zona habitável”.

Esta definição de “zona habitável”, baseada unicamente na distância média que do planeta à estrela, é útil, mas é também um tanto simplista, pois não leva em conta os efeitos da atmosfera do planeta sobre a temperatura em sua superfície e a possibilidade de existir água líquida em ambientes em regiões mais distante, como por exemplo, sob crostas geladas de planetas e satélites (luas).

Evolução da Zona Habitável

Ao longo de sua existência, uma estrelapassa por diferentes estágios evolutivos,tornado-se mais brilhante ou menos brilhante.

Daqui a 7 a 8 bilhões de anos, o Sol se tornaráuma estrela gigante vermelha.

A zona habitável do Sistema Solar se deslocarána para uma região mais externa, possivelmente,onde hoje estão localizados Júpiter e Saturno.

Locais Habitáveisno

Sistema Solar

● Mercúrio → presença de água em sua exosfera

● Vênus → vida microbiana em nuvens estáveis a 50 km de altitude?

● Marte → água na forma de gelo e na forma líquida; vapor d'água na atmosfera;

● Júpiter → algumas de suas luas:

● Europa → um possível oceano líquido● Ganímedes → um possível oceano líquido● Calisto → um possível oceano líquido

● Saturno → algumas de suas luas:

● Encélado → atividade geotérmica; água em vapor● Titã → lagos de metano líquido

Locais onde foram encontrados indícios de água líquidano sistema solar

Marte

● Marte possui água (vapor e gelo)

● Água líquida em amostras de solo (2008)

● Pressão 150 vezes menor que na Terra

● Meteorito ALH84001: evidências de microrganismos..

(Mars Pathfinder)

● dia marciano: ~24 horas● ano marciano: 687 dias (1,9 ano)

Evidências de água no passado geológico de Marte

← História da água em Marte (idades em bilhões de anos)

Cratera Jezero e indícios de um antigo rio, com vários afluentes

Delta de um rio, onde → pode-se ver resíduos transportados pela água no passado.

Detalhes de um antigorio marciano →

Marte : evidências de rios na superfície marciana

Presença de Metano em Marte

Foi detectado metano na atmosfera de Marte.

Por ser instável a concentração de metano na atmosfera tende a diminuir ao longo dotempo, especialmente no caso de planetasmas próximos do Sol.

No entanto, em Marte, as concentrações demetano se mantém acima do esperadoindicando a presença de algum mecanismode reposição.

Um possibilidade é de que a fonte é de natureza biológica, pelo menos em parte.

Parte do metano, pode estar sendo produzidopelo metabolismo de microrganismos em meios aquáticos subterrâneos e levado atéa superfície para se juntar aos gases da atmosfera.

Júpiter e seus satélites (luas)

Júpiter não apresenta condições de habitabilidade,mas algumas de suas luas podem ser habitáveis:

● Europa● Ganímedes● Calisto

Europa: um possível oceano interno

GANíMEDES:

Ganímedes comparada com a Terra

A superfície de calisto está coberta poruma crosta de gelo.

CALISTO

Calisto também pode ter um oceanoabaixo da crosta de gelo.

Saturno

← Esta é a pequena lua Encélado (comparada com a Terra). Encélado orbita dentro de uma região preenchida por uma espécie de “névoa”.

Antes da missão Cassini se aproximar de Saturno não se sabia qual a origem desta “névoa”.

:

Geysers em Encélado → descobertos pela sonda Cassini em 2005

Encélado no “Anel E” de Saturno

Encélado: estrutura interna

O calor – gerado pelo núcleo quente e pelotrabalho mecânico gerado pelas forças de maré decorrentes da atração gravitacionalde Saturno – está derretendo o gelo dacrosta externa. A água sobre pressão chegaà superfície e é ejetada para o espaço naforma de vapor.

Encélados : confirmada a existência de um oceano líquido

“criobot”Exploração futura do oceano de Europa

A exploração será feita por sondas robotizadascontroladas por inteligência artificial.

Titã: uma das luas de Saturno

● Atmosfera: nitrogênio, nuvens de metano e etano, névoa.

● Pressão: ao redor de 1,5 atm● Temperatura: -170oC → gases liquefeitos

● Lagos de carboidratos líquidos (etano) nas regiões polares. Primeiros lagos de líquidos descobertos fora da Terra!

● Análise da atmosfera de Titã sugere que organismos estariam consumindo hidrogênio, acetileno e etano e produzindo metano.

Comparação dos tamanhos:Terra – Titã – Lua

Procura por Vida fora do

Sistema Solar

Cerca de 60% das estrelas da Via Láctea (*)possuem planetas.

(*) estrelas que não estão em sistemas binários ou múltiplos.

Outros Sistemas Planetários

Última atualização: 13 / Julho / 2017Além desses, há cerca de +40 planetas dentro da zona habitável otimista.

Terras e Superterras dentro de Zonas Habitáveis

Verde escuro = zona habitávelVerde claro = zona habitável otimista

Exoplaneta dentro de Zona Habitável: Kepler-186f

Kepler-186f

Oribita a estrela Kepler-186, uma anã vermelhacom 54% da massa do Sol, localizada a ~ 560anos luz de distância.

Raio da órbita: 0.43 ua.

Este planeta é um planeta rochoso, cujo diâmetroé ~20% maior do que o da Terra e com com 1.4 massas terrestres.

Exoplanetas dentro de Zona Habitável: Sistema Gliese 667C

A estrela Gliese 667C faz parte de um sistema triplo de estrelas. É uma anã vermelha, tendo ~ 1/3 da massa doSol e ~42% de seu diâmetro.

Distância: ~23 anos luz.

Ao seu redor já forma detectados pelo menos6 planetas,m sendo que 3 deles estão dentro da zonahabitável desta estrela:

Gliese 667Cc – superterra (3.7 MT, 1.5 R

T)

Gliese 667Cf – superterra (2.7 MT, 1.4 R

T)

Gliese 667Ce --- superterra (3.1 MT, 1.5 R

T)

Procura por bioassinaturas

Missão Darwin (4 x 3m)

Vida Inteligentefora da Terra ?

No céu noturno você pode ver entre 2500 e 5000 estrelas e a maior partedelas estão a menos de 1000 anos luz de distância, o que corresponde a ~1% do diâmetro da Via Láctea.

A Via Láctea tem entre 100 e 400 bilhões de estrelas.

O número de galáxias no Universo observável é estimadoem 2 trilhões .

Se assumirmos que todas as galáxias têm aproximadamenteo mesmo número de estrelas da Via Láctea (uma hipótese razoável), então o número de estrelas no Universo é da ordem

de 1023 .

Cerca de 20% de todas as estrelas são estrelas “parecidas” com o Sol, podendo ter sistemas planetários.

Com base em observações atuais, pelo menos 20% destes sistemas podem ter um terrestre com estrutura, massa e dimensões similares às da Terra.

Ou seja, cerca de 1% de todas as estrelas do universo são estrelas similares ao Sol e possuem um planeta similar à Terra

em órbita ao redor delas, o que equivale a 1021 .

o

Especulando:

Em quantos desses planetas a vida surgiu,evoluiu, diversificou-se enormemente dando origem a alguma forma de vida inteligente?

Se em 1 caso em 1 bilhão, então seriam1012 = 1 000 000 000 000 ,um trilhão de civilizações inteligentes noUniverso.

Se 1 caso em 1 trilhão, então seriam109 = 1 000 000 000 ,um bilhão de civilizações inteligentes noUniverso.

Especulando sobre a possibilidade de vida inteligente no Universo.

Equação de Drake: ← Frank Drake

A equação de Drake propõe uma estimativa do número de civilizações existentes na Galáxia,com tecnologia de comunicação por ondas eletromagnéticas (ondas de rádio). A equação deDrake é apresentada de diferentes formas; uma delas é a forma acima.

Primeira estimativa (1961):

● f pla

= 0,5

● n hab

= 2

● f vida

= 1

● f int

= 0,01

● f com

= 0,01

● T dur

= 10 000 anos

Estimativa extremamente otimista:

→ N c i v

= 10

● f pla

= 0,5

● n hab

= 2

● f vida

= 0,33

● f int

= 0,01

● f com

= 0,01

● T dur

= 10 000 anos

→ N c i v

= 2,3

Estimativa atual:

● f pla

= 0,5

● n hab

= 2

● f vida

= 1

● f int

= 0,1

● f com

= 0,1

● T dur

= 10 000 anos

→ N c i v

= 20 000

Os valores de alguns termos da equação de Drakesão conhecidos; outros ainda não; e outros, nãotemos como conhecer. Mas, podemos assumirvalores “otimistas” e “pessimistas” para encontrarum limite superior e um limite inferior.

SETI = Search for Extra Terrestrial Inteligence

Projeto Phoenix – Arecibo / Porto Rico / EUADiâmetro: 305 m (maior radiotelescópio do mundo)

|__ (SETI @ home)

~50 anos...sem sinal...

Dentro de um raio de 80 anos-luz existem cerca de 800 estrelas similares ao Sol, ~60% delas com planetas.

O projeto Phoenix monitora cerca de 1000 estrelas similares ao Sol.

FIM