Colóquios de Física Atual
Astrobiologia
André V. Klock e Cleimar Ardengue
Definição
• Astrobiologia é o estudo da origem, evolução,
distribuiçãoe futuro da vida. A astrobiologia
envolve a procura por planetas habitáveis
dentro e fora do Sistema Solar, utiliza
pesquisas multidisciplinares. A questão da
existência de vida em outros lugares no
Universo é uma hipótese verificável e portanto
um ramo passível de investigação científica.
Terra: a vida como conhecemos
• Vida composta por moléculas complexas
• Tijolos da vida:
• Carbono; Nitrogênio; Hidrogênio; Oxigênio;
Fósforo.
• Condições de temperatura, pressão, radiação
• “Parece essencial: Carbono+água”
Quantidade de elementos no universo
http://www.ib.usp.br/evosite/evo101/IIE2aOriginoflife.shtml
Possíveis condições para o surgimento da vida na Terra
De onde veio a vida
• Panspermia;
• Meteoritos(Marte);
• Cometas;
• Condução elétrica(raios).
• Fontes Hidrotérmicas
Vida no sistema solar
• Mercúrio e Vênus, próximos demais do Sol
para possuírem atmosfera igual a da Terra.
• Possíveis candidatos:
• Marte, Ceres, Europa, Titã, Enceladus,
Ganimendes.
Zona habitável
• Sistema Solar
• Extra solar
• Galáxia
Marte
• Há indícios que houve atmosfera consistente, calor e
humidade.
• Atualmente possui água congelada nos polos.
• Indícios de água na superfície + atividade vulcânica= Fontes
hidrotérmicas
• Possui minerais e sulfatos sob a crosta
• Se houve vida, pode estar no subsolo
• Não houve tectônica de placas
• Gás metano
Titã, lua de Saturno
• Possui eventos meteorológicos, chuva e lagos
• Etano e metano(predominante)
• -180°C
• Produz hidrocarbonetos
• Psicrófilos: bactérias que se proliferam em baixa temperatura
e utilizam metano para gerar energia.
Extremófilos
• Seres microscópicos que pode sobrevier em ambientes
extremos.
Europa(Júpiter)
• Existe água sob o gelo de 10km de espessura
• Sinais de atividade vulcânica
• Indícios de fonte de energia
• Efeito gravitacional Júpiter
Ceres
• Atmosfera Tênue.
• Vapor d'água
• Temperatura de até -38°C
Encéladus(Saturno)
• Sistema hidrotermal
• Pode chegar ate 90°C
• Minerais
• Crosta de40km
Ganimedes(Júpiter)
• Núcleo rochoso
• Campo magnético
• Oceano de água salgada com 100km
Índice de Complexidade Biológica
• Fornece estimativa da possibilidade de vida.
• Na via Láctea: 100 milhões.
• 1 galáxia entre 500 bilhões.
• Usando uma fórmula que considera a densidade planetária, temperatura, substrato (líquido, sólido ou
gasoso), a química, a distância da sua estrela central, e idade, a equipa de Irwin calculou um "índice de
complexidade biológica (ICB)", que classifica os planetas numa escala de 0 a 1,0 de acordo com o número
e grau de características assumidas como importantes para o suporte de múltiplas formas de vida
multicelular.
• BCI=Complexidade biológica; ESI=Semelhança com a Terra
Exoplanetas
• Pesquisas buscam por oxigênio, gás metano, vapor d'água, dióxido de
carbono e ozônio.
• Trânsito planetário, efeito Doppler, astrometria...
Equação de Drake
• N = R*.Fp.Ne.Fl.Fi.Fc.L
• N
O número de civilizações avançadas na Via Láctea nas contas de Frank Drake, um otimista, deu 10 mil; nas contas do psicólogo
Michael Shermer, um pessimista, deu 3
• R*
O número de estrelas semelhantes ao sol formadas na galáxia por ano
Estimativa: 1 a 10
• Fp
O percentual dessas estrelas com sistemas planetários
Estimativa: 50%
• Ne
O número de planetas, por sistema solar, com ambiente adequado para a vida
Estimativa: 1 a 3
• Fl
O percentual de planetas com ambiente adequado nos quais a vida se desenvolveu
Estimativa: 1% a 100%
• Fi
O percentual de planetas com vida nos quais a inteligência evoluiu
Estimativa: 1% a 100%
• Fc
O percentual de civilizações que desenvolveram uma tecnologia de comunicação
Estimativa: 10% a 100%
• L
HÁ quanto tempo essas civilizações se comunicam
Estimativa: desconhecida
Busca de vida inteligente
• Projeto SETI
• O SETI é um projeto que busca sinais de radio emitidos do espaço por qualquer
tipo de inteligência usando o radiotelescópio. Foi idealizado pelo professor William
E. Gordon, da Universidade de Cornell. Foi inaugurado em 1 de novembro de 1963.
Paradoxo de Fermi- Contradição entre a alta probabilidade de
existência de civilizações extraterrestres e a falta de evidências
a esse respeito.
Stephen Hawking adverte: “se aliens nos
visitarem, o resultado pode ser parecido
com a chegada de Colombo nas Américas,
que não terminou bem para os nativos”
“A vida parece ser rara; vida complexa, mais rara; vida inteligente, mais rara ainda.’’
-Na Terra tudo tem DNA, haverá outro tipo
de molécula para guardar?
-Vida sem Carbono e DNA? Silício?
"parece altamente improvável que estejamos
sozinhos. Por outro, estamos provavelmente
tão longe de outras formas de vida ao nosso
nível de complexidade, que um encontro com
tais formas alienígenas é extremamente
improvável no futuro próximo."

Astrobiologia

  • 1.
    Colóquios de FísicaAtual Astrobiologia André V. Klock e Cleimar Ardengue
  • 2.
    Definição • Astrobiologia éo estudo da origem, evolução, distribuiçãoe futuro da vida. A astrobiologia envolve a procura por planetas habitáveis dentro e fora do Sistema Solar, utiliza pesquisas multidisciplinares. A questão da existência de vida em outros lugares no Universo é uma hipótese verificável e portanto um ramo passível de investigação científica.
  • 3.
    Terra: a vidacomo conhecemos • Vida composta por moléculas complexas • Tijolos da vida: • Carbono; Nitrogênio; Hidrogênio; Oxigênio; Fósforo. • Condições de temperatura, pressão, radiação • “Parece essencial: Carbono+água”
  • 4.
  • 5.
  • 6.
    De onde veioa vida • Panspermia; • Meteoritos(Marte); • Cometas; • Condução elétrica(raios). • Fontes Hidrotérmicas
  • 7.
    Vida no sistemasolar • Mercúrio e Vênus, próximos demais do Sol para possuírem atmosfera igual a da Terra. • Possíveis candidatos: • Marte, Ceres, Europa, Titã, Enceladus, Ganimendes.
  • 8.
    Zona habitável • SistemaSolar • Extra solar • Galáxia
  • 9.
    Marte • Há indíciosque houve atmosfera consistente, calor e humidade. • Atualmente possui água congelada nos polos. • Indícios de água na superfície + atividade vulcânica= Fontes hidrotérmicas • Possui minerais e sulfatos sob a crosta • Se houve vida, pode estar no subsolo • Não houve tectônica de placas • Gás metano
  • 10.
    Titã, lua deSaturno • Possui eventos meteorológicos, chuva e lagos • Etano e metano(predominante) • -180°C • Produz hidrocarbonetos • Psicrófilos: bactérias que se proliferam em baixa temperatura e utilizam metano para gerar energia.
  • 11.
    Extremófilos • Seres microscópicosque pode sobrevier em ambientes extremos.
  • 12.
    Europa(Júpiter) • Existe águasob o gelo de 10km de espessura • Sinais de atividade vulcânica • Indícios de fonte de energia • Efeito gravitacional Júpiter
  • 13.
    Ceres • Atmosfera Tênue. •Vapor d'água • Temperatura de até -38°C
  • 14.
    Encéladus(Saturno) • Sistema hidrotermal •Pode chegar ate 90°C • Minerais • Crosta de40km
  • 15.
    Ganimedes(Júpiter) • Núcleo rochoso •Campo magnético • Oceano de água salgada com 100km
  • 16.
    Índice de ComplexidadeBiológica • Fornece estimativa da possibilidade de vida. • Na via Láctea: 100 milhões. • 1 galáxia entre 500 bilhões. • Usando uma fórmula que considera a densidade planetária, temperatura, substrato (líquido, sólido ou gasoso), a química, a distância da sua estrela central, e idade, a equipa de Irwin calculou um "índice de complexidade biológica (ICB)", que classifica os planetas numa escala de 0 a 1,0 de acordo com o número e grau de características assumidas como importantes para o suporte de múltiplas formas de vida multicelular. • BCI=Complexidade biológica; ESI=Semelhança com a Terra
  • 17.
    Exoplanetas • Pesquisas buscampor oxigênio, gás metano, vapor d'água, dióxido de carbono e ozônio. • Trânsito planetário, efeito Doppler, astrometria...
  • 18.
    Equação de Drake •N = R*.Fp.Ne.Fl.Fi.Fc.L • N O número de civilizações avançadas na Via Láctea nas contas de Frank Drake, um otimista, deu 10 mil; nas contas do psicólogo Michael Shermer, um pessimista, deu 3 • R* O número de estrelas semelhantes ao sol formadas na galáxia por ano Estimativa: 1 a 10 • Fp O percentual dessas estrelas com sistemas planetários Estimativa: 50% • Ne O número de planetas, por sistema solar, com ambiente adequado para a vida Estimativa: 1 a 3 • Fl O percentual de planetas com ambiente adequado nos quais a vida se desenvolveu Estimativa: 1% a 100% • Fi O percentual de planetas com vida nos quais a inteligência evoluiu Estimativa: 1% a 100% • Fc O percentual de civilizações que desenvolveram uma tecnologia de comunicação Estimativa: 10% a 100% • L HÁ quanto tempo essas civilizações se comunicam Estimativa: desconhecida
  • 19.
    Busca de vidainteligente • Projeto SETI • O SETI é um projeto que busca sinais de radio emitidos do espaço por qualquer tipo de inteligência usando o radiotelescópio. Foi idealizado pelo professor William E. Gordon, da Universidade de Cornell. Foi inaugurado em 1 de novembro de 1963.
  • 20.
    Paradoxo de Fermi-Contradição entre a alta probabilidade de existência de civilizações extraterrestres e a falta de evidências a esse respeito. Stephen Hawking adverte: “se aliens nos visitarem, o resultado pode ser parecido com a chegada de Colombo nas Américas, que não terminou bem para os nativos” “A vida parece ser rara; vida complexa, mais rara; vida inteligente, mais rara ainda.’’ -Na Terra tudo tem DNA, haverá outro tipo de molécula para guardar? -Vida sem Carbono e DNA? Silício? "parece altamente improvável que estejamos sozinhos. Por outro, estamos provavelmente tão longe de outras formas de vida ao nosso nível de complexidade, que um encontro com tais formas alienígenas é extremamente improvável no futuro próximo."