Existe Vida em Outros Planetas?

O que diz a ciência?

Alex C. Carciofi

Daniel Moser

GEENL

A - primeira imagem de um sistemaplanetário (2008 - telescópio Gemini)

B - primeira imagem de um planeta novisível (2008 - telescópio Hubble)

C - primeira imagem de um planetaem uma estrela parecida com o Sol(2008 - telescópio Gemini)

A

C

B

1995: primeira descoberta de um planeta em torno de uma estrela“normal” (Mayor and Queloz, 1995, Nature, 378: 355)

Hoje, mais de 400 exoplanetas são conhecidos.Destes:

- Apenas um tem uma massa parecida com a da Terra

- Aprox. 250 têm massas iguais ou maiores que a de Júpiter

- 31 estão na chamada zona de habitabilidade (ver adiante)

Planetas Extrassolares

Ano

Núm

ero

de P

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rtos

Fonte: http://exoplanet.eu

A descoberta de planetas fora do Sistema Solar reacende questionamentosque remontam a, ao menos, Giordano Bruno (1548-1600):

Existe vida fora do planeta Terra?

Existe vida inteligente fora do planeta Terra?

A eventual descoberta de vida inteligente fora da Terra teria enormesconsequências científicas, filosóficas e religiosas.

Convite à reflexão: o que mudaria em sua vida se hoje fosse anunciada adescoberta de uma outra civilização inteligente?

Vida Extraterrestre

Nova área da ciência que se dedica ao estudoda origem, evolução, distribuição e futuro davida no Universo.

Campo multidisciplinar:- Física- Química- Astrofísica- Ciências planetárias- Biologia- Ecologia- Geografia- Geologia

Astrobiologia

Nossa experiência quotidiana permite-nos dizer se algo é vivo ou não.Entretanto, um estudo mais aprofundado nos faz deparar com certasquestões difíceis. Exemplo:

Um vírus é um ser vivo, ou é uma estrutura orgânica que interage com seres vivos?

Vida do ponto de vista:

- Biológico.

- Ambiental. Hipótese Gaia: como não se conseque dissociara vida do meio ambiente, pode-se supor que a Terra seja umorganismo vivo único, do qual fazemos parte

- Espiritual.

O que é Vida?

Do ponto de vista biológico, uma definição possível seria:

“Um organismo vivo é uma unidade organizada, capaz de realizarreações metabólicas, defender-se contra ações do meio ambiente,responder a estímulos, e tem a capacidade de se reproduzir”.

Essa definição encerra alguns dos atributos da vida (capacidade dereprodução, interação com o meio ambiente).

Para reflexão: pode-se definir vida de outra forma?

O que é Vida?

Em artigo de 2002 na revista Science, Daniel E. Koshland Jr. procuradefinir quais os princípios fundamentais que caracterizam umorganismo vivo. Segundo ele, a vida tem sete pilares fundamentais:

- Programa- Improvisação- Compartimentalização- Energia- Regeneração- Adaptabilidade- Reclusão

O interesse de abordagens desse tipo é que vida pode ser discutida emum sentido mais amplo, além das fronteiras impostas pelasmanifestações da vida no planeta Terra.

O que é Vida?

George Wald, em um artigo clássico de 1964 apresentado à AcademiaNacional de Ciências (EUA), sugere que o surgimento e manutençãoda vida em um sistema requer:

- a presença de água líquida;

- elementos necessários ao metabolismo e reprodução;

- fonte de energia;

- condições ambientais adequadas.

As três últimas condições parecem evidendes, mas a primeira pode serrestritiva.

A vida realmente necessita de água líquida para manifestar-se?

Condições para a existência de vida

Extremófilos são organismos que vivem emcondições físicas e/ou químicas extremas,que são letais à maioria dos outros seresvivos. Exemplos:

- Termófilos: vivem em temperaturas de 60-80 oC- Hipertermófilos: vem em temperatures deaté 122 oC- Radiorresistentes: resistem à altas doses deradiação UV e X

O estudo dos extremófilos permite-noscompreender melhor quais são os limites davida e talvez até a origem da vida (ex:panspermia).

Extremófilos

Dutos hidrotermais

Grand prismatic Spring, EUA

Partindo do princípio (restritivo?) que a vida necessita de água, define-se em astronomia o conceito de zona de habitabilidade.

Ela é definida como a região no espaço na qual um planetasemelhante à Terra pode manter água líquida.

A ZH depende da temperatura da estrela: para estrelas quentes a ZHfica mais distante que para estrelas frias.

Esse conceito é fundamental, pois guia a busca por exoplanetas compotencial de possuir vida.

Além de uma planeta dever estar na ZH para ter água líquida, ele devetambém possuir uma massa mínima de forma a reter uma atmosfera.

Zona de Habitabilidade

Zona de habitabilidade no Sistema Solar

Como vimos, nenhum planeta ou lua do Sistema Solar (além da Terra)tem (aparentemente) condições de possuir água líquida.

A busca por vida no SS baseia-se nas seguintes premissas:

- Possibilidade de ter havido água líquida no passado portempo suficiente para o desenvolvimento da vida (Ex: Marte);

- Possibilidade de haver água líquida no subsolo, mantida porprocessos geoquímicos (Ex: Marte, Europa);

- Possibilidade de haver vida em condições completamentediferentes das que prevalecem na Terra.

Vida no Sistema Solar

Marte

Temp. máx = 20 oC

Temp. mín = -140 oC

Atmosfera- compostaprincipalmente porgás carbônico.- Baixa densidade(Pressão = 0,001 atm)

Vida em Marte

Marte é provavelmente o local mais promissor do Sistema Solar para aexistência de vida, atual ou passada:

- Possui água. Atualmente a água encontra-se em forma degelo, sob a superfície.

- Evidências geológicas sugerem a existência de água líquidana superfície em grandes quantidades no passado.

- Depois da Terra, é o planeta que apresenta as temperaturasmais amenas.

Marte: Sondas Viking

A Missão Viking (1976) constou de duas sondasidênticas (Viking 1 e 2) que pousaram em duas partesdistintas do planeta Marte.

Cada uma conduziu quatro complexos experimentosbiológicos, com o objetivo de procurar por sinais de vidano planeta.

Marte: Sondas Viking

Marte: Sondas Viking

Sondas Viking: Experimentos Biológicos

Talvez o mais importante dois experimentos foi o CromatógrafoGasoso - Espectrômetro de massa. Esse experimento mostrou haverpouca quantidade de moléculas orgânicas no solo marciano.

Dos quatro experimentos, três deram resultados negativos e umquarto, resultados positivos.

Apesar dos experimentos biológicos da Viking ainda serem alvo decontrovérsias, boa parte dos pesquisadores concorda que elesdemonstraram não haver vida baseada em carbono em Marte.

Marte: Sonda Phoenix

A recente sonda Phoenix (2008) foienviada ao pólo norte de Martepara, entre outras coisas, procurarpor sinais de vida.

O laboratório químico a bordo dasonda detectou a presença deperclorato no solo marciano.

A importância desta descobertareside no fato de que o percloratopode explicar os resultadospositivos de um dos experimentosViking.

Europa é uma das quatro luas galileanasde Júpiter.

Apresenta uma superfície composta porgelo, e uma tênue atmosfera deoxigênio.

É possível que haja um oceano líquidoabaixo da crosta sólida, mantido porcalor provindo do interior, e isso tornaEuropa um candidato a abrigar vida noSistema Solar

Europa

Satélite de Saturno, a segundamaior lua do Sistema Solar.Possui:

- Densa atmosfera composta denitrogênio e metano

- Grandes oceanos líquidos demetano e outros hidrocarbonetos

Acredita-se que Titã seja, emmuitos aspectos, semelhante àTerra primitiva, mas com umatemperatura muito menor.

Titã

Não sabemos, mas ela parece ser incomum, pois apresentasimultaneamente várias características pouco usuais, tais como:

- Atividade geológica e tectonismo;

- Forte campo magnético, que nos proteje das partículas do vento solar,e que é devido a sua alta rotação

- Órbita estável, dentro da zona de habitabilidade.

A Terra é Única no Universo?

Search for Extra-Terrestrial Inteligence: busca por inteligênciaextraterrestre.

Projetos que usam métodos científicos para detectar manifestaçõesinteligentes de vida extraterrestre:

- SETI@HOME- Allen Telescope Array- Mensagem de Arecibo

Projetos SETI

Equação de Drake

Em 1960, Frank Drake organizou o Congresso de Green Bank, queestabeleceu o SETI como uma disciplina científica. Para organizar asdiscussões no congresso, Drake propôs a seguinte equação:

N: número de civilizações com tecnologia para realizar comunicaçõesR*: número de novas estrelas formadas por ano na Via Lácteafp: fração das estrelas que tem planetasne: número de planetas capazes de sustentar a vida, por estrelafl: fração de planetas que desenvolve a vidafi: fração de planetas que desenvolve vida inteligentefc: fração de civilizações que desenvolve tecnologia de comunicaçãoL: período de tempo em que essas civilizações emitem sinais ao espaço

Equação de Drake

O grande problema com a equação de Drake é que, apesar de estarcorreta, ela não é capaz de fazer nenhuma previsão confiável, pois ostermos envolvidos são essencialmente desconhecidos.

Estimativas do valor de N variam muito. As mais conservadoras (oupessimistas) chegam a valores de 2-3, já as mais otimistas citamvalores de 10000 ou mais.

Seja como for, a equação de Drake sugere que há, estatisticamentefalando, uma grande probabilidade de que existam formas de vidainteligentes em nossa Galáxia, capazes de se comunicar conosco.

Paradoxo de Fermi: se existem tantas civilizações capazes de fazercontato, porquê nenhum contato foi feito até agora.

Hoje já existe a tecnologia para detectar planetas, e o número deplanetas conhecidos chegará a milhares em alguns anos.

Conhecemos algumas dezenas de planetas na zona de habitabilidade, eesses podem, em princípio, abrigar vida (passado, presente, futuro)

Missões espaciais estão sendo planejadas que permitirão a detecçãodireta! e o estudo da composição química da atmosfera de planetassemelhantes à Terra.

Conclusão:

Se a vida for possível fora da Terra, existe uma alta possibilidadede que ela venha a ser detectada em um futuro próximo (anos adécadas).

Detectando Vida fora da Terra

Pilares fundamentais:

- Existência de Deus- Existência e imortalidade do espírito, que encerraria a

verdadeira natureza do ser humano- Reencarnação- Evolução- Pluralidade dos mundos habitados

“Não há fé inabalável senão aquela que pode olhar a razão face a faceem todas as épocas da humanidade.”

Allan Kardec, Evangelho Segundo o Espiritismo, Cap. XIX

O que é o Espiritismo?