sábado, 17 de julho de 2010
segunda-feira, 7 de junho de 2010
Medições na superfície de Titã no espectro infravermelho foram tomadas através do Visual and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS) e mostraram ausência do acetileno, mesmo quando a luz ultravioleta solar deveria estar constantemente provocando sua produção dentro da espessa atmosfera de Titã.
O estudo realizado através do dispositivo VIMS, liderado por Roger Clark do US Geological Survey em Denver, Colorado, será publicado no Journal of Geophysical Research.
As medidas da Cassini também sugerem que o hidrogênio está desaparecendo na superfície de Titã, de acordo com o estudo a ser publicado na Icarus por Darrell Strobel da Johns Hopkins University em Baltimore, Maryland.
Alem disso, observações com o instrumento Ion and Neutral Mass Spectrometer da Cassini e seu Composite Infrared Spectrometer revelaram que o hidrogênio produzido pelas reações químicas provocadas pelos raios ultravioletas na atmosfera de Titã está fluindo tanto para cima, escapando para o espaço, quanto na direção da superfície.
Ainda assim, sabemos agora que o hidrogênio não está se acumulando próximo a superfície, sugerindo que algum processo químico o está consumindo. Os resultados revelam “uma química bem rara e atualmente inexplicada”, disse McKay a New Scientist. “Não é uma prova da existência da vida, mas certamente interessante”.
quarta-feira, 5 de maio de 2010
A equação de Drake, desenvolvida pela astrônomo Frank Drake e divulgada por Carl Sagan, é usada para estimar o número de civilizações inteligentes no universo. Em contraste, o geólogo Peter Ward e o astrônomo Donald Brownlee, da Universidade de Washington, propuseram uma hipótese: a Hipótese da Terra Rara, de que a vida na Terra é única. Esta hipótese afirma que uma série de eventos ou situações do acaso, como viver na zona habitável do Sol, ter um planeta como Júpiter para remover os resíduos provenientes de cometas e asteróides e ter poucas extinções em massa, tem permitido que a vida se desenvolva na Terra, algo improvável que aconteça em outros lugares.
A maioria de nós imagina a vida alienígena como ela é retratada nos filmes, onde os alienígenas são normalmente representados com formas humanas, uma vez que os filmes usam atores dentro de máscaras ou como modelos para uma animação gerada por computador. O público também se relaciona melhor com alienígenas humanóides do que com criaturas monstruosas mais exóticas. Contudo, o plano do corpo humano (simetria bilateral com uma cabeça, duas pernas e dois braços) originou-se quando os primeiros anfíbios e répteis colonizaram a maior parte da Terra e parece improvável que uma forma como essa possa surgir em um mundo alienígena. Assim, esqueçamos Hollywood por enquanto e vamos olhar para a ciência real da astrobiologia.
Astrobiologia é o estudo científico da vida no universo. Os astrobiologistas buscam compreender, entre outras coisas, como a vida surgiu e se desenvolveu na Terra, o que governa, o modo como a vida é organizada e o que torna a Terra um planeta habitável.
A astrobiologia combina a biologia, a química, a física, a geologia e a astronomia. Freqüentemente, os astrobiologistas precisam usar as informações sobre a vida na Terra para guiar o estudo sobre a vida em outros lugares. Vamos examinar o que aprendemos sobre a vida na Terra.
O que é vida ?
Apesar de ser difícil atribuir uma definição clara de "vida", a maioria dos biólogos concorda que há muitas características em comum entre as "coisas vivas". Se um objeto possui as características abaixo é considerado vivo.
Organizado - os seres vivos são feitos de átomos e moléculas organizados em células. As células de um organismo podem ser uniformes ou especializadas em diferentes funções. Elas podem ainda ser organizadas em tecidos, órgãos e sistemas. Os seres vivos da Terra são bastante diversos quanto a sua organização e complexidade.
Homeostático - os seres vivos desempenham funções que os mantém em um estado constante, relativamente sem modificações, chamado de homeostase. Seu corpo, por exemplo, tem sistemas que mantém sua temperatura constante. Você treme se está frio e transpira se está calor.
Reprodução - os seres vivos fazem cópias deles mesmos, sejam cópias exatas (clones) através da reprodução assexuada ou cópias similares através da reprodução sexuada.
Cresce/ desenvolve - os seres vivos crescem e se desenvolvem a partir de formas menores e/ou mais simples. Um ser humano, por exemplo, começa a vida como um ovo fertilizado, desenvolve-se em embrião, feto e então em bebê. Em seguida, o bebê cresce e vira uma criança, adolescente e adulto.
Toma energia do ambiente - permanecer em um estado organizado, relativamente constante, viola a segunda lei da termodinâmica, que afirma que o grau de desordem (entropia) de todos os objetos aumenta. Para um organismo vivo manter a organização, precisa tomar, processar e gastar energia. O modo como os humanos e outros animais fazem isso é ingerindo alimento e extraindo energia dele.
Responde a estímulos - os seres vivos respondem a mudanças no seu ambiente. Se um estímulo provoca dor, você responde afastando-se daquele objeto. Se colocarmos uma planta perto de uma janela bem iluminada, os ramos ou brotos crescerão em direção à luz (fototropismo). Para se proteger, alguns animais mudam de cor para se misturarem com o meio (camuflagem).
É adaptado ao seu ambiente - as características de um ser vivo tendem a ser adequadas ao seu ambiente. As nadadeiras de um golfinho, por exemplo, são chatas e adaptadas para nadar. A asa de um morcego tem a mesma estrutura básica dos ossos da nadadeira do golfinho, mas com uma membrana fina que o permite voar.
Estromatólitos, estruturas em forma de taco encontradas em micróbios subaquáticos
Agora que temos uma definição do que é vida precisamos ver como ela modifica-se ao longo do tempo. As regras governamentais básicas existentes quando as espécies surgem, vivem, permanecem imutáveis ou se tornam extintas, são as da evolução através da seleção natural, propostas por Charles Darwin. A teoria da evolução de Darwin tem os seguintes pontos:
organismos similares reproduzem organismos similares. Um cachorro reproduz um cachorro, um dente-de-leão reproduz dentes-de-leão e um peixe reproduz um peixe;
geralmente, o número de descendentes é excessivo e o número que sobrevive é menor do que o número reproduzido;
em qualquer população, os indivíduos variam com respeito a um determinado traço, como a altura, cor da pele, cor dos pêlos ou forma dos bicos e essas variações podem ser passadas para a próxima geração;
algumas variações são favoráveis, já que tornam esses indivíduos mais adequados para seu ambiente. Os organismos com variações favoráveis sobreviverão e passarão esses traços para seus descendentes; os indivíduos com variações desfavoráveis morrerão e não passarão suas características: isso é a seleção natural;
se tiver tempo suficiente, a seleção natural acumulará esses traços favoráveis. As espécies evoluirão.
Embora a teoria da evolução de Darwin tenha sido proposta para explicar mudanças nas espécies terrestres, seus princípios são comuns o suficiente para que possam ser aplicados em qualquer outra parte do universo.
A vida nos extremos
Imagem cedida por NOAA/U.S. Dept. of Commerce
Fonte hidrotermal no solo oceânico
Até cerca de 30 anos atrás, acreditava-se que toda forma de vida na Terra dependia da energia do Sol. Além disso, pensava-se que você provavelmente não encontraria vida onde as temperaturas fossem extremamente quentes, como nos gêiseres, fontes termais, ou em lugares extremamente frios, como a Antártica.
Essas idéias se modificaram quando os oceanógrafos exploraram as fontes hidrotermais, aberturas no assoalho do oceano onde uma água extremamente quente, rica em minerais, brota da crosta. As fontes hidrotermais estão localizadas várias milhas abaixo da superfície, no assoalho do oceano, onde a água ao redor está quase congelando ou congelada, é absolutamente escuro e a pressão é alta. Em comunidades organizadas em torno das bases dessas fontes, chamadas de chaminés negras, os cientistas encontraram moluscos, caranguejos e vermes tubulares gigantes, medindo 2 metros de comprimento. A água que sai dessas aberturas está entre 110º e 350º Celsius (230º a 662º Fahrenheit).
Como esses animais podem sobreviver tão afastados da luz solar, em condições tão extremas? Os cientistas encontraram espécies de bactérias que quebram sulfeto de hidrogênio da água para obter energia para fazer compostos orgânicos (quimiossíntese). Os vermes tubulares têm bactérias nos seus tecidos que os ajudam a derivar energia da água. Os moluscos alimentam-se das bactérias e os caranguejos alimentam-se dos vermes tubulares.
A descoberta de comunidades nas fontes hidrotermais mostrou que é possível que a vida se desenvolva em lugares sem a luz do Sol e em outros lugares sem luz proveniente da estrela mãe. Nesse contexto, pode ser possível que exista vida em Europa, uma lua congelada de Júpiter, onde os cientistas acreditam que haja um oceano embaixo de sua crosta de gelo.
Vermes tubulares em torno de uma fonte hidrotermal
A vida também tem sido encontrada em outros ambientes extremos. Os cientistas descobriram microcolônias de líquens chamadas criptoendolitos em amostras de rocha do deserto Antártico, onde as temperaturas caem para 100 graus abaixo de zero com freqüência e onde há pouca ou nenhuma água líquida. Por outro lado foram encontradas bactérias termofílicas (que gostam de calor) em fontes termais onde as temperaturas excedem o ponto de ebulição da água.
Criptoendolitos vivos encontrados em cavernas e no fundo do Oceano.
Se a vida pode se desenvolver em ambientes extremos da Terra, é possível que possa existir em ambientes extremos de outros lugares, tais como Marte.
Um meteorito marciano encontrado na Antártida há vinte e cinco anos talvez traga em seu âmago os primeiros indícios da existência de vida fora da Terra.
Uma equipe de nove cientistas de diversas especialidades, liderada pelo geólogo David S. McKay do Centro Espacial Johnson (NASA), anunciou no início de agosto ter descoberto fortes evidências (mas não provas concretas) da existência de atividade biológica fóssil no meteorito ALH 84001, encontrado na região de Allan Hills no continente antártico em 1984. Esse meteorito proviria de Marte e teria atingido o nosso planeta há cerca de 13.000 anos, depois de vagar pelo espaço interplanetário durante um intervalo de 16 milhões de anos.
A primeira pergunta que nos vem à cabeça é a seguinte: "Como é que eles sabem que o tal meteorito veio mesmo de Marte?" Esta é fácil de responder: quando se solidificam a partir do magma primordial, as rochas formadas em planetas dotados de atmosfera "capturam", por assim dizer, pequenas amostras de ar sob a forma de bolhas microscópicas imersas em suas estruturas.
Pois bem. Uma vez analisadas essas minúsculas amostras gasosas presentes no meteorito ALH 84001 concordam pelo menos até a nona casa decimal com as amostras coletadas in loco na superfície de Marte pelas sondas Viking. Este resultado assegura que o meteorito é de fato procedente do planeta vermelho. O mais antigo dos doze exemplares pertencentes ao seleto clube das rochas marcianas encontrados na Terra. Essa classe de meteoritos, batizada Shergotty-Nakhla-Chassigny (ou, mais simplesmente, classe SNC) parece ter chegado à Terra como resultado de eventos de impacto (leia-se choque de asteróides e/ou cometas) na superfície de Marte.
Certo. O ALH 84001 é um fragmento arrancado ao quarto planeta do Sistema Solar. Mas, como é que esse pedaço de Marte veio parar na Terra? Bom, para explicar essa presença alienígena, vamos voltar no tempo uns quatro bilhões de anos, para contar a história dessa rocha desde o princípio.
O ALH 84001 é o fragmento de uma rocha ígnea que cristalizou em Marte há 4,5 bilhões de anos. Neste sentido, pode se dizer que é a rocha planetária mais antiga de que se tem notícias. Sua estrutura cristalina registra dois eventos de impacto separados por um período de arrefecimento. O primeiro evento ocorreu há cerca de 4,0 bilhões e produziu uma série de fraturas (rachaduras internas) na estrutura do meteorito. O segundo impacto, muito mais recente, arrancou o fragmento de seu planeta de origem, lançando-o ao espaço.
Ao contrário dos demais meteoritos SNC, que contêm apenas traços de compostos carbonados, o ALH 84001 possui hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (H.A.P.) sob a forma de glóbulos, cujos diâmetros variam entre 1 e 250 micra. As melhores estimativas indicam que esses glóbulos de hidrocarbonetos se teriam formado há 3,6 bilhões de anos, penetrando no corpo do ALH 84001 através das fraturas pré-existentes.
Há mais de 3 bilhões de anos, a atmosfera de Marte era consideravelmente mais densa que a atual, possibilitando a existência de água em estado líquido --- a prova da presença de cursos d'água no passado martológico pode ser observada nas dezenas de imagens dos leitos secos de antigos rios fotografados pelas câmeras das sondas Mariner e Viking. Um habitat muito mais propício ao surgimento da vida unicelular do que o ambiente marciano atual. Num habitat desse tipo seria de se esperar o desenvolvimento de formas bacterianas primitivas, capazes de gerar H.A.P. como resíduos metabólicos.
Mas, voltando à odisséia do ALH 84001, as cadeias carbônicas de alguns dos glóbulos de hidrocarbonetos parecem ter sido quebradas por um segundo evento de impacto. Um choque ocorrido ainda no planeta Marte, ou no espaço interplanetário, excluindo portanto a hipótese desse material orgânico se ter originado na Terra. Corroborando a tese da origem extraterrena, descobriu-se que a composição isotópica do carbono e do oxigênio presente nos glóbulos de hidrocarbonetos indica que eles foram produzidos no interior do meteorito, não tendo se formado no período em que o ALH 84001 permaneceu enterrado sob o gelo antártico.
Esse segundo evento de impacto foi tão violento ejetou fragmentos da superfície de Marte. Um dos fragmentos deu origem ao meteorito ALH 84001. Depois de vagar durante cerca de 16 milhões de anos pelo espaço interplanetário, o fragmento em questão ingressou na atmosfera terrestre e impactou o nosso planeta no continente antártico. O período de permanência do fragmento no espaço pode ser estimado com precisão razoável graças aos cálculos da exposição de raios cósmicos a que esteve sujeito enquanto vagava sem rumo pelo espaço.
Finalizando suas aventuras interplanetárias, o ALH 84001 chegou a Terra há cerca de 13.000 anos, dois ou três milênios antes do término da última glaciação.
Mas, e o que dizer desses resíduos orgânicos? Os tais hidrocarbonetos aromáticos policíclicos não poderiam ser fruto de uma contaminação por microorganismos terrestres? Afinal, ao contrário de Marte, a Terra é um planeta literalmente repleto de vida.
A hipótese de contaminação foi levada a sério pela equipe de pesquisadores liderada por McKay. Diversos testes de controle rigorosos, elaborados para detetar possíveis contaminações, tiveram resultados negativos.
Em primeiro lugar, os defensores da tese da contaminação alegaram que os H.A.P. são resíduos comuns da poluição industrial (mais especificamente, da queima de combustíveis fósseis). Pois bem: o estudo do acúmulo de H.A.P. nas calotas polares da Groenlândia para os últimos 400 anos indicaram concentrações de 1 parte por trilhão, para a época pré-industrial, até 1 parte por bilhão, para a neve depositada no período mais recente. Como o hemisfério sul é menos industrializado do que o norte, poderíamos esperar que a concentração de H.A.P. do gelo antártico residisse num ponto qualquer entre esses dois limites. Contudo, a concentração de H.A.P. do meteorito ALH 84001 é mais de 100 vezes maior do que o limite superior acima citado. Além disso, os hidrocarbonetos presentes no meteorito não são os comumente associados aos resíduos da queima de derivados do petróleo.
Contudo, o indício mais conclusivo da verdadeira origem dos H.A.P. veio do gradiente de concentração desses compostos orgânicos no interior do meteorito. Se a hipótese da contaminação terrestre fosse válida deveríamos esperar maiores concentrações de H.A.P. nas regiões mais externas do fragmento. No entanto, verificou-se que para o ALH 84001 a concentração de H.A.P. é proporcional à profundidade (medida a partir da crosta fundida do meteorito), aumentando de um valor nulo, na superfície, até se estabilizar num valor máximo a 1,2 mm de profundidade. Esse perfil de concentração é consistente com a hipótese de volatilização e pirólise dos H.A.P. marcianos, e a conseqüente formação da crosta fundida, nas camadas mais externas, durante o ingresso do meteorito na atmosfera terrestre, mas inconsistente com a hipótese da introdução de material orgânico através das fraturas do meteorito durante o período em que este permaneceu enterrado sob o gelo antártico.
Estudos exaustivos praticamente descartaram a hipótese de contaminação do fragmento durante as diversas fases do estudo a que foi submetido no ambiente controlado de laboratório.
Admitindo-se a origem marciana dos H.A.P. presentes no meteorito ALH 84001, existe a possibilidade desses compostos carbonados se terem originado através de processos inorgânicos, sem qualquer relação com as atividades metabólicas de microorganismos?
A equipe de McKay não considera provável a hipótese de uma origem abiótica. Uma análise microscópica da estrutura interna dos glóbulos indica que eles são constituídos por várias camadas concêntricas de hidrocarbonetos associados com elementos metálicos como o cálcio, o ferro, o magnésio e o manganês. Cada uma das camadas apresenta forte predominância de um desses elementos metálicos em detrimento dos demais. Estruturas elaboradas desse tipo são extremamente semelhantes às encontradas nos resíduos orgânicos associados aos microfósseis atribuídos às bactérias terrestres primitivas.
Outro indício importante da origem biológica dos H.A.P. do meteorito é a coexistência de camadas ricas em sulfito de ferro com outras, que possuem grande abundância de partículas de magnetita. A presença simultânea desses dois compostos de ferro numa mesma amostra só pode ser explicada admitindo-se um hipótese biogênica de formação dos H.A.P. Sabe-se que as formas microbianas terrestres produzem tanto magnetita quanto sulfito de ferro através de reações químicas de oxidação e redução. As partículas de magnetita presentes no ALH 84001 são química, estrutural e morfologicamente similares às partículas de magnetita terrestres conhecidas como magnetofósseis, que sabemos serem resíduos fósseis das atividades metabólicas de determinadas classes de bactérias.
Ainda no interior do meteorito, foram detetados indícios da existência de determinadas estruturas de caracterização complexa, descritas no artigo da equipe de McKay como ovóides, que guardariam uma certa semelhança com os microfósseis terrestres denominados nanobactérias. Ainda é muito cedo, contudo, para se afirmar se o ALH 84001 abriga apenas os resíduos metabólicos da flora bacteriana de Marte, ou também as próprias bactérias em si. A hipótese não está, é lógico, comprovada, não passando no momento de uma interpretação. Uma posterior confirmação (ou desmentido) ainda deve depender de novas séries de testes e análises. Portanto, aguardem novos informes!
Já parece claro, no entanto, que nenhuma das observações acima descritas, examinada de forma isolada, é conclusiva em prol da existência de atividades biológicas fósseis em Marte. Embora se possam imaginar explicações diversas da hipótese biogênica para cada um dos fenômenos abordados quando encarados individualmente, uma vez que os consideremos no seu conjunto, sobretudo à vista da sua associação espacial no interior exíguo de uma única amostra meteorítica com pouco menos de dois quilogramas de massa, somos persuadidos a admitir a existência de fortes evidências em favor da vida unicelular no passado de Marte.
A se confirmar a hipótese das bactérias marcianas fósseis, a ciência terá conseguido comprovar que o fenômeno da origem da vida nada tem de único, místico ou especial. Se até um planeta árido e inóspito como Marte pôde um dia abrigar formas biológicas autóctones, o surgimento de vida pelo universo afora deve ser um evento bem mais prosaico do que se supunha anteriormente. Talvez devamos considerar o aparecimento de formas unicelulares como conseqüência natural da evolução geológica das superfícies planetárias, e admitir que a vida acabará surgindo, sempre que as condições ambientais se mantenham favoráveis por um período de tempo suficientemente longo.
Mas, quaisquer que sejam os resultados finais dos estudos do meteorito ALH 84001, uma coisa é certa: a exobiologia deixou de ser apenas um conjunto de especulações intelectualmente instigantes para assumir o status de disciplina científica séria. Pois, quando não dispomos de fatos, contra a ignorância só nos resta a especulação filosófica. Contudo, quando criaturas racionais, humanas ou alienígenas, examinam amostras, analisam dados quantitativos, tecem hipóteses e estabelecem conclusões e teorias, isto é ciência.
terça-feira, 4 de maio de 2010
Exoplaneta
O menor exoplaneta encontrado até o momento completa uma órbita em sua estrela em apenas 13 dias. Ele se encontra 14 vezes mais próximo à estrela - a anã vermelha Gliese 581 - do que a Terra do Sol. Segundo os autores da descoberta, apesar da proximidade, a existência de água e de condições que permitiriam formas de vida é possível uma vez que a estrela é menor e mais fria do que o Sol.
"Estimamos que a temperatura média dessa super-Terra esteja entre 0ºC e 40ºC, ou seja, a água estaria na forma líquida", disse Stéphane Udry, do Observatório de Genebra, na Suíça, e principal autor do artigo que descreve a descoberta, submetido à revista Astronomy and Astrophysics para publicação.
"Além disso, como o raio do planeta é apenas 1,5 vez o da Terra, nosso estudo indicou que o planeta deve ser ou rochoso - como a Terra - ou coberto por oceanos", disse.
A água da vida
"Água é crítica para a vida da forma que a conhecemos. E, por causa da temperatura e de sua relativa proximidade, esse planeta certamente será um alvo muito importante em futuras missões dedicadas à busca de vida extraterrestre", disse Xavier Delfosse, da Universidade de Grenoble, na França. "No mapa de tesouro do Universo, estaríamos tentados a marcar esse planeta com um X."
A estrela Gliese 581 é uma das cem estrelas mais próximas do Sol, localizada a 20,5 anos-luz na constelação de Libra. Tem massa de apenas um terço da do Sol. Anãs vermelhas estão entre as estrelas mais comuns na Via Láctea - das 100 estrelas mais próximas, 80 pertencem a essa classe. Como emitem menos luz, são alvos ideais para a busca de planetas de pequena massa que possam conter líquido.
Astrônomos anunciaram nesta terça-feira (21) a descoberta do exoplaneta mais similar à Terra descoberto até agora, o Gliese 581e, embora suas características impeçam o desenvolvimento da vida da forma que conenhecemos.
A descoberta foi feita pelo espectrógrafo HARPS, instalado no telescópio de 3,6 metros do Observatório Europeu Austral (ESO) em La Silla, na cidade chilena de La Serena, norte de Santiago.
"É um planea de origem rochosa, que tem menos de duas vezes a massa da Terra, mas lamentavelmente orbita sua estrela em uma órbita muito pequena e próxima, o que significa que a temperatura em sua superficie é muito alta, o que faz com que a vida, como conhecemos, não seja possível nessa planeta", explicou Gaspare Lo Curto, astrônomo da ESO.
Os exoplanetas se localizam foram do Sistema Solar e orbitam uma estrela própria. O novo exoplaneta descoberto está localizado no sistema Gliese 581 e orbita sua estrela mãe - situada a 20,5 anos-luz de distância - na constelação de Libra.
A Deinococcus radiodurans é uma bactéria que consegue sobreviver à radiação ultravioleta do espaço, em ambientes extremamente frios e oxidativos, assim como severamente ionizados e vácuo (sem ar). Esta bactéria foi ainda exposta a testes contendo concentrações bastante altas de sulfato de magnésio e ácido sulfúrico, condições que são esperadas em Europa, satélite natural do planeta Júpiter, que faz parte do nosso sistema solar. Esta é uma das bactérias que trazem a esperança de colonização espacial ao homem.
Classificação científica
Domínio: Bacteria
Filo: Deinococcus-Thermus
Classe: Deinococci
Ordem: Deinococcales
Família: Deinococcaceae
Género: Deinococcus
Espécie: D. radiodurans
Um dos grandes desafios da engenharia espacial para a colonização da lua ou de marte será a produção de uma camada filtradora de raios ultravioletas (UV). Como aqui na terra, será necessária uma produção de ozônio ou ozona (O3) em grande escala.
Por incrível que pareça, existe seres que podem sobreviver com os raios ultravioletas, estes são bactérias recentemente descobertas pela engenharia genética e biológica.
Chroococcidiopsis sp.
Deinococcus radiodurans.
Para que a vida se desenvolva é necessária à presença de água, carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo, enxofre e minerais; utilizados para a síntese de aminoácidos e nucleotídeos, os quais são usados para produzir proteínas e ácido nucléico (DNA e RNA), indispensáveis aos seres vivos.
Estudos mostram que esses elementos estão presentes em Marte:
1) água: presente na forma de gelo, principalmente no pólo norte, mas pode estar misturada ao solo em poucas quantidades, na região equatorial.
2) material orgânico ( C, H, O, N): a análise dos meteoritos marcianos provou a existência desses elementos nos depósitos de nitratos e carbonatos entre 3 e 40 metros de profundidade. Além disso, o gelo seco também é fonte de carbono.
3) minerais: análises mostraram a presença desses elementos no solo marciano.
Apesar da presença dessas substancias, Marte é incapaz de sustentar formas de vida devido a:
1) baixa pressão atmosférica: pode causar danos aos microrganismos.
2) baixa temperatura: causa congelamento e alteração no metabolismo dos seres vivos.
3) ausência de água liquida: fundamental para todo ser vivo, já que é o principal soluto das reações químicas metabólicas.
4) radiação UV excessiva: cerca de quatro vezes maior que na Terra, causando danos importantes ao DNA.
5) excesso de CO2: causa diminuição do pH e altera o metabolismo e as proteínas.
Com essas informações fica fácil como a ecopoiese deve acontecer. Para que Marte adquira condições mínimas para manter o desenvolvimento dos primeiros seres vivos (bactérias primitivas capazes de sobreviver às condições extremas), algumas alterações no ambiente marciano devem ser feitas:
1) aumentar o volume de gases na atmosfera e, conseqüentemente, aumentar a pressão atmosférica.
2) aumentar a temperatura do planeta.
ter água liquida.
3) diminuir a quantidade de radiação UV que chega a superfície.
O primeiro passo para a ecogênese é a criação de um efeito estufa em Marte através da emissão de “gases estufas” (CO2, NH3 e CF4 – halocarbono), resultando num aumento da temperatura, aumento do volume de gases na atmosfera e aumento da pressão atmosférica. A liberação de CO2 pode ser conseguida com o derretimento das calotas polares (ricas em CO2 sólido).
Isso será feito com a ajuda de imensos espelhos na órbita de Marte, concentrando os raios solares nos pólos causando seu derretimento. Outro meio é detonar bombas atômicas no subsolo dos pólos, levando a formação de uma nuvem de poeira escura, que uma vez depositada sobre o gelo, causa uma maior absorção de energia solar e derretimento mais veloz.
Espelho na órbita de Marte.
Fábricas de gases como os halocarbonos (especialmente o CF4) podem ser instaladas para emitir enormes quantidades desses gases na atmosfera marciana, aumentando o efeito estufa. No entanto, esse processo requer energia para a produção e presença de operários. Outro gás estufa é a amônia, presente em grande quantidade em alguns asteróides. Alguns desses asteróides podem ser redirecionados para Marte e a colisão contra a superfície do planeta liberaria calor e gás amônia. Contudo, essa é uma solução improvável, já que seriam necessários cerca de 1 milhão de asteróides com 1 Km de diâmetro para produzir resultados satisfatórios.
Assim, com o efeito estufa, a temperatura media do planeta irá aumentar, acelerando mais o descongelamento dos pólos, o que liberará mais CO2 na atmosfera, aumentando o efeito estufa até que um efeito estufa seja atingido.
O nitrogênio, o gás carbônico e o oxigênio também podem ser retirados dos depósitos subterrâneos de carbonatos e nitratos. Para isso, é necessário uso de energia, a qual virá dos espelhos em órbita, explosões atômicas ou nanotecnologia. As explosões atômicas têm o inconveniente de aumentar o nível de radiação, causando morte ou mutação nos seres vivos. A nanotecnologia é o uso de minúsculos robôs para retirar CO2, O2 e N2 de seus depósitos subterrâneos, entretanto, ainda não dispomo dessa tecnologia. O ozônio, principal responsável pela proteção contra radiação UV, é obtido através da fotólise do CO2 na atmosfera.
Ao final dessa etapa, temos um planeta mais quente, com uma atmosfera mais densa e capaz de proteger a superfície contra a radiação UV. Além disso, o aquecimento do planeta faz o gelo de água derreter lentamente e o aumento da pressão atmosférica impede a evaporação rápida, permitindo o surgimento gradual de água liquida na superfície do planeta, possibilitando o desenvolvimento de vida, mas sob condições ainda muito extremas.
Essa fase inicial da “ressuscitação de marte” será supervisionada pelos primeiros colonizadores do planeta. Vivendo em estufas, eles cultivarão plantas, alimentos e realizarão testes biológicos para melhor adaptar os vegetais ao ambiente marciano. Também gerenciarão o processo de ecogênese, serão responsáveis por um melhor mapeamento geológico, a fim de detectar fontes de matérias essenciais.
Os primeiros exploradores.
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Todo o processo de ecogênese anteriormente descrito, lavará cerca de 200 anos e, após isso, Marte terá atingido condições mínimas para sustentar formas de vida capazes de viverem em ambientes hostis, como será Marte ao final da ecogênese.
Os primeiros organismos a habitarem marte são os extremófilos: bactérias primitivas capazes de viver em ambiente hostil e condições extremas de temperatura, umidade, pressão e radiação. Um representante desse grupo e forte candidato a ser primeiro ser a colonizar Marte, é a Choococcidiopsis sp, uma cianobactéria primitiva que vive na Antártica.
Choococcidiopsis sp.
14:42
Garoto ácido
vida em titã ?
Medições na superfície de Titã no espectro infravermelho foram tomadas através do Visual and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS) e mostraram ausência do acetileno, mesmo quando a luz ultravioleta solar deveria estar constantemente provocando sua produção dentro da espessa atmosfera de Titã.
O estudo realizado através do dispositivo VIMS, liderado por Roger Clark do US Geological Survey em Denver, Colorado, será publicado no Journal of Geophysical Research.
As medidas da Cassini também sugerem que o hidrogênio está desaparecendo na superfície de Titã, de acordo com o estudo a ser publicado na Icarus por Darrell Strobel da Johns Hopkins University em Baltimore, Maryland.
Alem disso, observações com o instrumento Ion and Neutral Mass Spectrometer da Cassini e seu Composite Infrared Spectrometer revelaram que o hidrogênio produzido pelas reações químicas provocadas pelos raios ultravioletas na atmosfera de Titã está fluindo tanto para cima, escapando para o espaço, quanto na direção da superfície.
Ainda assim, sabemos agora que o hidrogênio não está se acumulando próximo a superfície, sugerindo que algum processo químico o está consumindo. Os resultados revelam “uma química bem rara e atualmente inexplicada”, disse McKay a New Scientist. “Não é uma prova da existência da vida, mas certamente interessante”.
Hipótese da Terra Rara
A equação de Drake, desenvolvida pela astrônomo Frank Drake e divulgada por Carl Sagan, é usada para estimar o número de civilizações inteligentes no universo. Em contraste, o geólogo Peter Ward e o astrônomo Donald Brownlee, da Universidade de Washington, propuseram uma hipótese: a Hipótese da Terra Rara, de que a vida na Terra é única. Esta hipótese afirma que uma série de eventos ou situações do acaso, como viver na zona habitável do Sol, ter um planeta como Júpiter para remover os resíduos provenientes de cometas e asteróides e ter poucas extinções em massa, tem permitido que a vida se desenvolva na Terra, algo improvável que aconteça em outros lugares.
O que é Astrobiologia ?
A maioria de nós imagina a vida alienígena como ela é retratada nos filmes, onde os alienígenas são normalmente representados com formas humanas, uma vez que os filmes usam atores dentro de máscaras ou como modelos para uma animação gerada por computador. O público também se relaciona melhor com alienígenas humanóides do que com criaturas monstruosas mais exóticas. Contudo, o plano do corpo humano (simetria bilateral com uma cabeça, duas pernas e dois braços) originou-se quando os primeiros anfíbios e répteis colonizaram a maior parte da Terra e parece improvável que uma forma como essa possa surgir em um mundo alienígena. Assim, esqueçamos Hollywood por enquanto e vamos olhar para a ciência real da astrobiologia.
Astrobiologia é o estudo científico da vida no universo. Os astrobiologistas buscam compreender, entre outras coisas, como a vida surgiu e se desenvolveu na Terra, o que governa, o modo como a vida é organizada e o que torna a Terra um planeta habitável.
A astrobiologia combina a biologia, a química, a física, a geologia e a astronomia. Freqüentemente, os astrobiologistas precisam usar as informações sobre a vida na Terra para guiar o estudo sobre a vida em outros lugares. Vamos examinar o que aprendemos sobre a vida na Terra.
O que é vida ?
Apesar de ser difícil atribuir uma definição clara de "vida", a maioria dos biólogos concorda que há muitas características em comum entre as "coisas vivas". Se um objeto possui as características abaixo é considerado vivo.
Organizado - os seres vivos são feitos de átomos e moléculas organizados em células. As células de um organismo podem ser uniformes ou especializadas em diferentes funções. Elas podem ainda ser organizadas em tecidos, órgãos e sistemas. Os seres vivos da Terra são bastante diversos quanto a sua organização e complexidade.
Homeostático - os seres vivos desempenham funções que os mantém em um estado constante, relativamente sem modificações, chamado de homeostase. Seu corpo, por exemplo, tem sistemas que mantém sua temperatura constante. Você treme se está frio e transpira se está calor.
Reprodução - os seres vivos fazem cópias deles mesmos, sejam cópias exatas (clones) através da reprodução assexuada ou cópias similares através da reprodução sexuada.
Cresce/ desenvolve - os seres vivos crescem e se desenvolvem a partir de formas menores e/ou mais simples. Um ser humano, por exemplo, começa a vida como um ovo fertilizado, desenvolve-se em embrião, feto e então em bebê. Em seguida, o bebê cresce e vira uma criança, adolescente e adulto.
Toma energia do ambiente - permanecer em um estado organizado, relativamente constante, viola a segunda lei da termodinâmica, que afirma que o grau de desordem (entropia) de todos os objetos aumenta. Para um organismo vivo manter a organização, precisa tomar, processar e gastar energia. O modo como os humanos e outros animais fazem isso é ingerindo alimento e extraindo energia dele.
Responde a estímulos - os seres vivos respondem a mudanças no seu ambiente. Se um estímulo provoca dor, você responde afastando-se daquele objeto. Se colocarmos uma planta perto de uma janela bem iluminada, os ramos ou brotos crescerão em direção à luz (fototropismo). Para se proteger, alguns animais mudam de cor para se misturarem com o meio (camuflagem).
É adaptado ao seu ambiente - as características de um ser vivo tendem a ser adequadas ao seu ambiente. As nadadeiras de um golfinho, por exemplo, são chatas e adaptadas para nadar. A asa de um morcego tem a mesma estrutura básica dos ossos da nadadeira do golfinho, mas com uma membrana fina que o permite voar.
Estromatólitos, estruturas em forma de taco encontradas em micróbios subaquáticos
Agora que temos uma definição do que é vida precisamos ver como ela modifica-se ao longo do tempo. As regras governamentais básicas existentes quando as espécies surgem, vivem, permanecem imutáveis ou se tornam extintas, são as da evolução através da seleção natural, propostas por Charles Darwin. A teoria da evolução de Darwin tem os seguintes pontos:
organismos similares reproduzem organismos similares. Um cachorro reproduz um cachorro, um dente-de-leão reproduz dentes-de-leão e um peixe reproduz um peixe;
geralmente, o número de descendentes é excessivo e o número que sobrevive é menor do que o número reproduzido;
em qualquer população, os indivíduos variam com respeito a um determinado traço, como a altura, cor da pele, cor dos pêlos ou forma dos bicos e essas variações podem ser passadas para a próxima geração;
algumas variações são favoráveis, já que tornam esses indivíduos mais adequados para seu ambiente. Os organismos com variações favoráveis sobreviverão e passarão esses traços para seus descendentes; os indivíduos com variações desfavoráveis morrerão e não passarão suas características: isso é a seleção natural;
se tiver tempo suficiente, a seleção natural acumulará esses traços favoráveis. As espécies evoluirão.
Embora a teoria da evolução de Darwin tenha sido proposta para explicar mudanças nas espécies terrestres, seus princípios são comuns o suficiente para que possam ser aplicados em qualquer outra parte do universo.
A vida nos extremos
Imagem cedida por NOAA/U.S. Dept. of Commerce
Fonte hidrotermal no solo oceânico
Até cerca de 30 anos atrás, acreditava-se que toda forma de vida na Terra dependia da energia do Sol. Além disso, pensava-se que você provavelmente não encontraria vida onde as temperaturas fossem extremamente quentes, como nos gêiseres, fontes termais, ou em lugares extremamente frios, como a Antártica.
Essas idéias se modificaram quando os oceanógrafos exploraram as fontes hidrotermais, aberturas no assoalho do oceano onde uma água extremamente quente, rica em minerais, brota da crosta. As fontes hidrotermais estão localizadas várias milhas abaixo da superfície, no assoalho do oceano, onde a água ao redor está quase congelando ou congelada, é absolutamente escuro e a pressão é alta. Em comunidades organizadas em torno das bases dessas fontes, chamadas de chaminés negras, os cientistas encontraram moluscos, caranguejos e vermes tubulares gigantes, medindo 2 metros de comprimento. A água que sai dessas aberturas está entre 110º e 350º Celsius (230º a 662º Fahrenheit).
Como esses animais podem sobreviver tão afastados da luz solar, em condições tão extremas? Os cientistas encontraram espécies de bactérias que quebram sulfeto de hidrogênio da água para obter energia para fazer compostos orgânicos (quimiossíntese). Os vermes tubulares têm bactérias nos seus tecidos que os ajudam a derivar energia da água. Os moluscos alimentam-se das bactérias e os caranguejos alimentam-se dos vermes tubulares.
A descoberta de comunidades nas fontes hidrotermais mostrou que é possível que a vida se desenvolva em lugares sem a luz do Sol e em outros lugares sem luz proveniente da estrela mãe. Nesse contexto, pode ser possível que exista vida em Europa, uma lua congelada de Júpiter, onde os cientistas acreditam que haja um oceano embaixo de sua crosta de gelo.
Vermes tubulares em torno de uma fonte hidrotermal
A vida também tem sido encontrada em outros ambientes extremos. Os cientistas descobriram microcolônias de líquens chamadas criptoendolitos em amostras de rocha do deserto Antártico, onde as temperaturas caem para 100 graus abaixo de zero com freqüência e onde há pouca ou nenhuma água líquida. Por outro lado foram encontradas bactérias termofílicas (que gostam de calor) em fontes termais onde as temperaturas excedem o ponto de ebulição da água.
Criptoendolitos vivos encontrados em cavernas e no fundo do Oceano.
Se a vida pode se desenvolver em ambientes extremos da Terra, é possível que possa existir em ambientes extremos de outros lugares, tais como Marte.
meteoro marciano: ALH 84001
Um meteorito marciano encontrado na Antártida há vinte e cinco anos talvez traga em seu âmago os primeiros indícios da existência de vida fora da Terra.
Uma equipe de nove cientistas de diversas especialidades, liderada pelo geólogo David S. McKay do Centro Espacial Johnson (NASA), anunciou no início de agosto ter descoberto fortes evidências (mas não provas concretas) da existência de atividade biológica fóssil no meteorito ALH 84001, encontrado na região de Allan Hills no continente antártico em 1984. Esse meteorito proviria de Marte e teria atingido o nosso planeta há cerca de 13.000 anos, depois de vagar pelo espaço interplanetário durante um intervalo de 16 milhões de anos.
A primeira pergunta que nos vem à cabeça é a seguinte: "Como é que eles sabem que o tal meteorito veio mesmo de Marte?" Esta é fácil de responder: quando se solidificam a partir do magma primordial, as rochas formadas em planetas dotados de atmosfera "capturam", por assim dizer, pequenas amostras de ar sob a forma de bolhas microscópicas imersas em suas estruturas.
Pois bem. Uma vez analisadas essas minúsculas amostras gasosas presentes no meteorito ALH 84001 concordam pelo menos até a nona casa decimal com as amostras coletadas in loco na superfície de Marte pelas sondas Viking. Este resultado assegura que o meteorito é de fato procedente do planeta vermelho. O mais antigo dos doze exemplares pertencentes ao seleto clube das rochas marcianas encontrados na Terra. Essa classe de meteoritos, batizada Shergotty-Nakhla-Chassigny (ou, mais simplesmente, classe SNC) parece ter chegado à Terra como resultado de eventos de impacto (leia-se choque de asteróides e/ou cometas) na superfície de Marte.
Certo. O ALH 84001 é um fragmento arrancado ao quarto planeta do Sistema Solar. Mas, como é que esse pedaço de Marte veio parar na Terra? Bom, para explicar essa presença alienígena, vamos voltar no tempo uns quatro bilhões de anos, para contar a história dessa rocha desde o princípio.
O ALH 84001 é o fragmento de uma rocha ígnea que cristalizou em Marte há 4,5 bilhões de anos. Neste sentido, pode se dizer que é a rocha planetária mais antiga de que se tem notícias. Sua estrutura cristalina registra dois eventos de impacto separados por um período de arrefecimento. O primeiro evento ocorreu há cerca de 4,0 bilhões e produziu uma série de fraturas (rachaduras internas) na estrutura do meteorito. O segundo impacto, muito mais recente, arrancou o fragmento de seu planeta de origem, lançando-o ao espaço.
Ao contrário dos demais meteoritos SNC, que contêm apenas traços de compostos carbonados, o ALH 84001 possui hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (H.A.P.) sob a forma de glóbulos, cujos diâmetros variam entre 1 e 250 micra. As melhores estimativas indicam que esses glóbulos de hidrocarbonetos se teriam formado há 3,6 bilhões de anos, penetrando no corpo do ALH 84001 através das fraturas pré-existentes.
Há mais de 3 bilhões de anos, a atmosfera de Marte era consideravelmente mais densa que a atual, possibilitando a existência de água em estado líquido --- a prova da presença de cursos d'água no passado martológico pode ser observada nas dezenas de imagens dos leitos secos de antigos rios fotografados pelas câmeras das sondas Mariner e Viking. Um habitat muito mais propício ao surgimento da vida unicelular do que o ambiente marciano atual. Num habitat desse tipo seria de se esperar o desenvolvimento de formas bacterianas primitivas, capazes de gerar H.A.P. como resíduos metabólicos.
Mas, voltando à odisséia do ALH 84001, as cadeias carbônicas de alguns dos glóbulos de hidrocarbonetos parecem ter sido quebradas por um segundo evento de impacto. Um choque ocorrido ainda no planeta Marte, ou no espaço interplanetário, excluindo portanto a hipótese desse material orgânico se ter originado na Terra. Corroborando a tese da origem extraterrena, descobriu-se que a composição isotópica do carbono e do oxigênio presente nos glóbulos de hidrocarbonetos indica que eles foram produzidos no interior do meteorito, não tendo se formado no período em que o ALH 84001 permaneceu enterrado sob o gelo antártico.
Esse segundo evento de impacto foi tão violento ejetou fragmentos da superfície de Marte. Um dos fragmentos deu origem ao meteorito ALH 84001. Depois de vagar durante cerca de 16 milhões de anos pelo espaço interplanetário, o fragmento em questão ingressou na atmosfera terrestre e impactou o nosso planeta no continente antártico. O período de permanência do fragmento no espaço pode ser estimado com precisão razoável graças aos cálculos da exposição de raios cósmicos a que esteve sujeito enquanto vagava sem rumo pelo espaço.
Finalizando suas aventuras interplanetárias, o ALH 84001 chegou a Terra há cerca de 13.000 anos, dois ou três milênios antes do término da última glaciação.
Mas, e o que dizer desses resíduos orgânicos? Os tais hidrocarbonetos aromáticos policíclicos não poderiam ser fruto de uma contaminação por microorganismos terrestres? Afinal, ao contrário de Marte, a Terra é um planeta literalmente repleto de vida.
A hipótese de contaminação foi levada a sério pela equipe de pesquisadores liderada por McKay. Diversos testes de controle rigorosos, elaborados para detetar possíveis contaminações, tiveram resultados negativos.
Em primeiro lugar, os defensores da tese da contaminação alegaram que os H.A.P. são resíduos comuns da poluição industrial (mais especificamente, da queima de combustíveis fósseis). Pois bem: o estudo do acúmulo de H.A.P. nas calotas polares da Groenlândia para os últimos 400 anos indicaram concentrações de 1 parte por trilhão, para a época pré-industrial, até 1 parte por bilhão, para a neve depositada no período mais recente. Como o hemisfério sul é menos industrializado do que o norte, poderíamos esperar que a concentração de H.A.P. do gelo antártico residisse num ponto qualquer entre esses dois limites. Contudo, a concentração de H.A.P. do meteorito ALH 84001 é mais de 100 vezes maior do que o limite superior acima citado. Além disso, os hidrocarbonetos presentes no meteorito não são os comumente associados aos resíduos da queima de derivados do petróleo.
Contudo, o indício mais conclusivo da verdadeira origem dos H.A.P. veio do gradiente de concentração desses compostos orgânicos no interior do meteorito. Se a hipótese da contaminação terrestre fosse válida deveríamos esperar maiores concentrações de H.A.P. nas regiões mais externas do fragmento. No entanto, verificou-se que para o ALH 84001 a concentração de H.A.P. é proporcional à profundidade (medida a partir da crosta fundida do meteorito), aumentando de um valor nulo, na superfície, até se estabilizar num valor máximo a 1,2 mm de profundidade. Esse perfil de concentração é consistente com a hipótese de volatilização e pirólise dos H.A.P. marcianos, e a conseqüente formação da crosta fundida, nas camadas mais externas, durante o ingresso do meteorito na atmosfera terrestre, mas inconsistente com a hipótese da introdução de material orgânico através das fraturas do meteorito durante o período em que este permaneceu enterrado sob o gelo antártico.
Estudos exaustivos praticamente descartaram a hipótese de contaminação do fragmento durante as diversas fases do estudo a que foi submetido no ambiente controlado de laboratório.
Admitindo-se a origem marciana dos H.A.P. presentes no meteorito ALH 84001, existe a possibilidade desses compostos carbonados se terem originado através de processos inorgânicos, sem qualquer relação com as atividades metabólicas de microorganismos?
A equipe de McKay não considera provável a hipótese de uma origem abiótica. Uma análise microscópica da estrutura interna dos glóbulos indica que eles são constituídos por várias camadas concêntricas de hidrocarbonetos associados com elementos metálicos como o cálcio, o ferro, o magnésio e o manganês. Cada uma das camadas apresenta forte predominância de um desses elementos metálicos em detrimento dos demais. Estruturas elaboradas desse tipo são extremamente semelhantes às encontradas nos resíduos orgânicos associados aos microfósseis atribuídos às bactérias terrestres primitivas.
Outro indício importante da origem biológica dos H.A.P. do meteorito é a coexistência de camadas ricas em sulfito de ferro com outras, que possuem grande abundância de partículas de magnetita. A presença simultânea desses dois compostos de ferro numa mesma amostra só pode ser explicada admitindo-se um hipótese biogênica de formação dos H.A.P. Sabe-se que as formas microbianas terrestres produzem tanto magnetita quanto sulfito de ferro através de reações químicas de oxidação e redução. As partículas de magnetita presentes no ALH 84001 são química, estrutural e morfologicamente similares às partículas de magnetita terrestres conhecidas como magnetofósseis, que sabemos serem resíduos fósseis das atividades metabólicas de determinadas classes de bactérias.
Ainda no interior do meteorito, foram detetados indícios da existência de determinadas estruturas de caracterização complexa, descritas no artigo da equipe de McKay como ovóides, que guardariam uma certa semelhança com os microfósseis terrestres denominados nanobactérias. Ainda é muito cedo, contudo, para se afirmar se o ALH 84001 abriga apenas os resíduos metabólicos da flora bacteriana de Marte, ou também as próprias bactérias em si. A hipótese não está, é lógico, comprovada, não passando no momento de uma interpretação. Uma posterior confirmação (ou desmentido) ainda deve depender de novas séries de testes e análises. Portanto, aguardem novos informes!
Já parece claro, no entanto, que nenhuma das observações acima descritas, examinada de forma isolada, é conclusiva em prol da existência de atividades biológicas fósseis em Marte. Embora se possam imaginar explicações diversas da hipótese biogênica para cada um dos fenômenos abordados quando encarados individualmente, uma vez que os consideremos no seu conjunto, sobretudo à vista da sua associação espacial no interior exíguo de uma única amostra meteorítica com pouco menos de dois quilogramas de massa, somos persuadidos a admitir a existência de fortes evidências em favor da vida unicelular no passado de Marte.
A se confirmar a hipótese das bactérias marcianas fósseis, a ciência terá conseguido comprovar que o fenômeno da origem da vida nada tem de único, místico ou especial. Se até um planeta árido e inóspito como Marte pôde um dia abrigar formas biológicas autóctones, o surgimento de vida pelo universo afora deve ser um evento bem mais prosaico do que se supunha anteriormente. Talvez devamos considerar o aparecimento de formas unicelulares como conseqüência natural da evolução geológica das superfícies planetárias, e admitir que a vida acabará surgindo, sempre que as condições ambientais se mantenham favoráveis por um período de tempo suficientemente longo.
Mas, quaisquer que sejam os resultados finais dos estudos do meteorito ALH 84001, uma coisa é certa: a exobiologia deixou de ser apenas um conjunto de especulações intelectualmente instigantes para assumir o status de disciplina científica séria. Pois, quando não dispomos de fatos, contra a ignorância só nos resta a especulação filosófica. Contudo, quando criaturas racionais, humanas ou alienígenas, examinam amostras, analisam dados quantitativos, tecem hipóteses e estabelecem conclusões e teorias, isto é ciência.
exoplanetas
Exoplaneta
O menor exoplaneta encontrado até o momento completa uma órbita em sua estrela em apenas 13 dias. Ele se encontra 14 vezes mais próximo à estrela - a anã vermelha Gliese 581 - do que a Terra do Sol. Segundo os autores da descoberta, apesar da proximidade, a existência de água e de condições que permitiriam formas de vida é possível uma vez que a estrela é menor e mais fria do que o Sol.
"Estimamos que a temperatura média dessa super-Terra esteja entre 0ºC e 40ºC, ou seja, a água estaria na forma líquida", disse Stéphane Udry, do Observatório de Genebra, na Suíça, e principal autor do artigo que descreve a descoberta, submetido à revista Astronomy and Astrophysics para publicação.
"Além disso, como o raio do planeta é apenas 1,5 vez o da Terra, nosso estudo indicou que o planeta deve ser ou rochoso - como a Terra - ou coberto por oceanos", disse.
A água da vida
"Água é crítica para a vida da forma que a conhecemos. E, por causa da temperatura e de sua relativa proximidade, esse planeta certamente será um alvo muito importante em futuras missões dedicadas à busca de vida extraterrestre", disse Xavier Delfosse, da Universidade de Grenoble, na França. "No mapa de tesouro do Universo, estaríamos tentados a marcar esse planeta com um X."
A estrela Gliese 581 é uma das cem estrelas mais próximas do Sol, localizada a 20,5 anos-luz na constelação de Libra. Tem massa de apenas um terço da do Sol. Anãs vermelhas estão entre as estrelas mais comuns na Via Láctea - das 100 estrelas mais próximas, 80 pertencem a essa classe. Como emitem menos luz, são alvos ideais para a busca de planetas de pequena massa que possam conter líquido.
Astrônomos anunciaram nesta terça-feira (21) a descoberta do exoplaneta mais similar à Terra descoberto até agora, o Gliese 581e, embora suas características impeçam o desenvolvimento da vida da forma que conenhecemos.
A descoberta foi feita pelo espectrógrafo HARPS, instalado no telescópio de 3,6 metros do Observatório Europeu Austral (ESO) em La Silla, na cidade chilena de La Serena, norte de Santiago.
"É um planea de origem rochosa, que tem menos de duas vezes a massa da Terra, mas lamentavelmente orbita sua estrela em uma órbita muito pequena e próxima, o que significa que a temperatura em sua superficie é muito alta, o que faz com que a vida, como conhecemos, não seja possível nessa planeta", explicou Gaspare Lo Curto, astrônomo da ESO.
Os exoplanetas se localizam foram do Sistema Solar e orbitam uma estrela própria. O novo exoplaneta descoberto está localizado no sistema Gliese 581 e orbita sua estrela mãe - situada a 20,5 anos-luz de distância - na constelação de Libra.
Deinococcus radiodurans
A Deinococcus radiodurans é uma bactéria que consegue sobreviver à radiação ultravioleta do espaço, em ambientes extremamente frios e oxidativos, assim como severamente ionizados e vácuo (sem ar). Esta bactéria foi ainda exposta a testes contendo concentrações bastante altas de sulfato de magnésio e ácido sulfúrico, condições que são esperadas em Europa, satélite natural do planeta Júpiter, que faz parte do nosso sistema solar. Esta é uma das bactérias que trazem a esperança de colonização espacial ao homem.
Classificação científica
Domínio: Bacteria
Filo: Deinococcus-Thermus
Classe: Deinococci
Ordem: Deinococcales
Família: Deinococcaceae
Género: Deinococcus
Espécie: D. radiodurans
Proteção contra UV: Desafio na colonização espacial
Um dos grandes desafios da engenharia espacial para a colonização da lua ou de marte será a produção de uma camada filtradora de raios ultravioletas (UV). Como aqui na terra, será necessária uma produção de ozônio ou ozona (O3) em grande escala.
Por incrível que pareça, existe seres que podem sobreviver com os raios ultravioletas, estes são bactérias recentemente descobertas pela engenharia genética e biológica.
Chroococcidiopsis sp.
Deinococcus radiodurans.
terraformação
Para que a vida se desenvolva é necessária à presença de água, carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo, enxofre e minerais; utilizados para a síntese de aminoácidos e nucleotídeos, os quais são usados para produzir proteínas e ácido nucléico (DNA e RNA), indispensáveis aos seres vivos.
Estudos mostram que esses elementos estão presentes em Marte:
1) água: presente na forma de gelo, principalmente no pólo norte, mas pode estar misturada ao solo em poucas quantidades, na região equatorial.
2) material orgânico ( C, H, O, N): a análise dos meteoritos marcianos provou a existência desses elementos nos depósitos de nitratos e carbonatos entre 3 e 40 metros de profundidade. Além disso, o gelo seco também é fonte de carbono.
3) minerais: análises mostraram a presença desses elementos no solo marciano.
Apesar da presença dessas substancias, Marte é incapaz de sustentar formas de vida devido a:
1) baixa pressão atmosférica: pode causar danos aos microrganismos.
2) baixa temperatura: causa congelamento e alteração no metabolismo dos seres vivos.
3) ausência de água liquida: fundamental para todo ser vivo, já que é o principal soluto das reações químicas metabólicas.
4) radiação UV excessiva: cerca de quatro vezes maior que na Terra, causando danos importantes ao DNA.
5) excesso de CO2: causa diminuição do pH e altera o metabolismo e as proteínas.
Com essas informações fica fácil como a ecopoiese deve acontecer. Para que Marte adquira condições mínimas para manter o desenvolvimento dos primeiros seres vivos (bactérias primitivas capazes de sobreviver às condições extremas), algumas alterações no ambiente marciano devem ser feitas:
1) aumentar o volume de gases na atmosfera e, conseqüentemente, aumentar a pressão atmosférica.
2) aumentar a temperatura do planeta.
ter água liquida.
3) diminuir a quantidade de radiação UV que chega a superfície.
O primeiro passo para a ecogênese é a criação de um efeito estufa em Marte através da emissão de “gases estufas” (CO2, NH3 e CF4 – halocarbono), resultando num aumento da temperatura, aumento do volume de gases na atmosfera e aumento da pressão atmosférica. A liberação de CO2 pode ser conseguida com o derretimento das calotas polares (ricas em CO2 sólido).
Isso será feito com a ajuda de imensos espelhos na órbita de Marte, concentrando os raios solares nos pólos causando seu derretimento. Outro meio é detonar bombas atômicas no subsolo dos pólos, levando a formação de uma nuvem de poeira escura, que uma vez depositada sobre o gelo, causa uma maior absorção de energia solar e derretimento mais veloz.
Espelho na órbita de Marte.
Fábricas de gases como os halocarbonos (especialmente o CF4) podem ser instaladas para emitir enormes quantidades desses gases na atmosfera marciana, aumentando o efeito estufa. No entanto, esse processo requer energia para a produção e presença de operários. Outro gás estufa é a amônia, presente em grande quantidade em alguns asteróides. Alguns desses asteróides podem ser redirecionados para Marte e a colisão contra a superfície do planeta liberaria calor e gás amônia. Contudo, essa é uma solução improvável, já que seriam necessários cerca de 1 milhão de asteróides com 1 Km de diâmetro para produzir resultados satisfatórios.
Assim, com o efeito estufa, a temperatura media do planeta irá aumentar, acelerando mais o descongelamento dos pólos, o que liberará mais CO2 na atmosfera, aumentando o efeito estufa até que um efeito estufa seja atingido.
O nitrogênio, o gás carbônico e o oxigênio também podem ser retirados dos depósitos subterrâneos de carbonatos e nitratos. Para isso, é necessário uso de energia, a qual virá dos espelhos em órbita, explosões atômicas ou nanotecnologia. As explosões atômicas têm o inconveniente de aumentar o nível de radiação, causando morte ou mutação nos seres vivos. A nanotecnologia é o uso de minúsculos robôs para retirar CO2, O2 e N2 de seus depósitos subterrâneos, entretanto, ainda não dispomo dessa tecnologia. O ozônio, principal responsável pela proteção contra radiação UV, é obtido através da fotólise do CO2 na atmosfera.
Ao final dessa etapa, temos um planeta mais quente, com uma atmosfera mais densa e capaz de proteger a superfície contra a radiação UV. Além disso, o aquecimento do planeta faz o gelo de água derreter lentamente e o aumento da pressão atmosférica impede a evaporação rápida, permitindo o surgimento gradual de água liquida na superfície do planeta, possibilitando o desenvolvimento de vida, mas sob condições ainda muito extremas.
Essa fase inicial da “ressuscitação de marte” será supervisionada pelos primeiros colonizadores do planeta. Vivendo em estufas, eles cultivarão plantas, alimentos e realizarão testes biológicos para melhor adaptar os vegetais ao ambiente marciano. Também gerenciarão o processo de ecogênese, serão responsáveis por um melhor mapeamento geológico, a fim de detectar fontes de matérias essenciais.
Os primeiros exploradores.
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Todo o processo de ecogênese anteriormente descrito, lavará cerca de 200 anos e, após isso, Marte terá atingido condições mínimas para sustentar formas de vida capazes de viverem em ambientes hostis, como será Marte ao final da ecogênese.
Os primeiros organismos a habitarem marte são os extremófilos: bactérias primitivas capazes de viver em ambiente hostil e condições extremas de temperatura, umidade, pressão e radiação. Um representante desse grupo e forte candidato a ser primeiro ser a colonizar Marte, é a Choococcidiopsis sp, uma cianobactéria primitiva que vive na Antártica.
Choococcidiopsis sp.
vidas em outros planetas ?
Apesar de não acreditar em discos voadores, muitos cientistas estão convencidos de que existem vidas inteligentes em outros planetas. Não é à toa que a Nasa (National Aeronautics and Space Administration) investe milhões de dólares, anualmente, em pesquisas relacionadas à vida no universo. Através do Instituto Seti (Search for Extra Terrestrial Inteligence), a Agência Espacial Americana pretende responder à seguinte pergunta: "Estamos sozinhos no universo?"
Parece que não. Em 1961, o astrofísico Frank Drake elaborou uma equação que busca o número de civilizações inteligentes, em nossa galáxia, que seriam capazes de se comunicar conosco. E, segundo o professor do Departamento de Física e coordenador do Observatório Astronômico da UFMG, Renato Las Casas, o resultado dessa equação pode chegar a 1,5 milhão!
Outros cientistas pensam diferente. "É mais fácil chover para cima, do que existir vida inteligente em outros possíveis mundos", disse o professor de Paleontologia do Instituto de Geociências da UFMG, Cástor Cartelle. Para ele, repetir as passagens da história da vida na Terra, em que, no meio de 30 milhões de espécies, somente uma é inteligente, seria muito difícil.
Parece que não. Em 1961, o astrofísico Frank Drake elaborou uma equação que busca o número de civilizações inteligentes, em nossa galáxia, que seriam capazes de se comunicar conosco. E, segundo o professor do Departamento de Física e coordenador do Observatório Astronômico da UFMG, Renato Las Casas, o resultado dessa equação pode chegar a 1,5 milhão!
Outros cientistas pensam diferente. "É mais fácil chover para cima, do que existir vida inteligente em outros possíveis mundos", disse o professor de Paleontologia do Instituto de Geociências da UFMG, Cástor Cartelle. Para ele, repetir as passagens da história da vida na Terra, em que, no meio de 30 milhões de espécies, somente uma é inteligente, seria muito difícil.
