Pataniscas Satânicas

Pataniscas Satânicas

terça-feira, 20 de setembro de 2016

Life in our Backyard

Uma das perguntas que mais curiosidade nos provoca desde que começámos a perceber mais ou menos como é que isto tudo funciona é se há vida no Universo!

Felizmente essa é uma pergunta fácil de responder, e a resposta é sim, caso contrário não estavam a ler isto.

Agora que esgotámos as piadas fáceis, a verdade é que tanto quanto sabemos a vida só surgiu uma vez, num único lugar, na história do Universo. O nosso próprio caso é a única evidência de vida no Universo.

Mas quando começamos a pensar que existem 100 BILIÕES de planetas só na nossa galáxia (galáxias essas das quais provavelmente existem mais 100 biliões delas no Universo Observável), começa a parecer muito pouco provável que a vida tenha surgido única e exclusivamente no nosso planetazinho.

São mesmo muitos planetas.


No entanto o Universo é um lugar mesmo muito grande, e a maior parte desses planetas estão mesmo muito longe de nós.

O mais próximo, que tenhamos descoberto, é o Proxima B, que está a uns meros 4,1 anos luz de nós, o que significa que estão agora a ver o Gangnam Style.


Isto pode-vos parecer pouco mas não se esqueçam que a Voyager 1, a sonda espacial lançada em 1977 só saiu do Sistema Solar 35 anos depois, em 2012, tendo viajado 18 100 000 000 Km (18 biliões) a uma velocidade de 61 200 Km/h (sim, 61 MIL quilómetros por hora).

A essa velocidade a Voyager demoraria cerca de  72 300 anos a chegar a Proxima B.

Portanto percebem o que eu queria dizer.

Longe.

Hubble ultra deep field
Mas esperem lá, que parvoíce é que eu estou para aqui a dizer?

Nós temos planetas no nosso próprio sistema solar! Aqui mesmo ao nosso lado! É verdade que ainda só chegámos à Lua, mas de certeza que é mais fácil chegar a Marte do que chegar a Proxima B!

Portanto se calhar não temos de ir tão longe para encontrarmos vida fora da Terra! Quais são os melhores lugares onde procurar? E de que maneira é que a vida poderia lá existir?

Vamos falar sobre isso!

Marte!

Desde o fim do século 19, quando Giovanni Schiaparelli em 1877 descreveu canais em Marte, que especulamos que pode haver lá vida. Em 1895 Percival Lowell publica o seu livro Marte, em que propõe que esses canais seriam sinais de uma antiga civilização, e que inspiraria a Guerra dos Mundos de H.G. Wells.

Mapa dos Canais de Marte, 1877 - Giovanni Schiaparelli
Mas sabemos que Marte não é um lugar particularmente simpático. Seja pela temperatura média de -63ºC, uma atmosfera demasiado fina para permitir água líquida, ou a ausência de magnetosfera para proteger a superfície da radiação solar e cósmica, Marte não é o lugar mais hospitaleiro à vida.

No entanto sabemos que no passado Marte teria sido mais habitável do que é hoje e teria um ambiente que era favorável à vida. Há evidência da existência de antigos rios em Marte, e o Curiosity Rover identificou a presença de enxofre, azoto, hidrogénio, oxigénio, fósforo e carbono nas pedras sedimentares do que teria sido um antigo rio ou lago. Este antigo reservatório de água teria sido excelente para o desenvolvimento de vida bacteriana, dado que não era nem demasiado oxidante, ácido ou salgado.


Mas queremos saber é se pode existir vida em Marte hoje!

Sabemos que actualmente existe água líquida corrente em Marte. Se bem que chamar "água" à salmoura que escorre pelas encostas abaixo exige alguma imaginação. Trata-se sobretudo de uma lama extremamente salgada, composta por percloratos, que não é nada simpática à vida.

No entanto, sabemos que existem bactérias archaea capazes de sobreviver nesse tipo de ambientes extremamente salinos, que poderiam estar a sobreviver no subsolo, protegidas da radiação.



Outro lugar onde provavelmente devíamos estar a procurar vida em Marte é à volta de uma estranhas formações negras que parecem aranhas que se formam à volta de geysers no pólo sul.

À medida que o Pólo Sul de Marte é exposto ao calor durante a primavera, o CO2 congelado descongela de baixo para cima, aumentando a pressão debaixo da superfície. Quando a pressão é suficiente, o CO2 é ejectado com enorme pressão e velocidade arrastando solo consigo, e causando as manchas negras que se vêem.

As manchas negras são sasonais, aparecendo e desaparecendo todas as primaveras.


Uma equipa de cientistas húngaros sugere que estas estranhas formações negras que rodeiam os geysers não poderiam ser causadas por nenhum fenómeno geológico. Sugerem em vez disso que poderiam ser causadas por microorganismos que hibernam no subsolo, e que quando a luz e a temperatura sobem, começam a fotosintetizar e a reproduzir-se na bolsa de líquido subterrâneo. 



Há actualmente duas missões, a ExoMars da ESA (lançada em Março de 2016) e a Mars 2020 da NASA, que levam instrumentos para pesquisar a existência de vida em Marte.

Europa


Não estou a falar dessa, estou a falar da lua de Júpiter. É a mais pequena das Luas Jovianas descobertas por Galileu (ligeiramente mais pequena do que a nossa Lua), e tem o nome de uma amante de Zeus chamada Europa.

Europa tem a particularidade de ter uma superfície perfeitamente lisa feita de gelo, com temperaturas que variam entre os -160ºC no equador e -220ºC nos pólos. A superfície é perfeitamente lisa porque está constantemente a ser formada e reformada, com o gelo a substituir-se como nas placas tectónicas na terra, mas muito mais depressa.

No entanto a força gravitacional que Júpiter exerce sobre Europa seria suficiente para aquecer o planeta e fazer com que houvesse uma camada de planeta composta por água líquida. 


Observações do telescópio Hubble que mostram plumas de vapor de água a serem disparadas do seu pólo sul também são evidência de água.

Quanta água?

Muita água!

Comparação da água presente em Europa, com a água presente na Terra
E onde há água, há a possibilidade de vida.

Devido à constante reformação da superfície, o gelo que está exposto ao espaço está sempre a ser substituído por gelo que vem das profundezas, fazendo com que esse oceano profundo não esteja hermeticamente selado.

Isto significa que materiais orgânicos, como aqueles que foram recentemente detectados na superfície, depositados por asteróides poderiam afundar-se no gelo e funcionar como sementes na água profunda.

Melhor ainda, a radiação cósmica que atinge constantemente o gelo de superfície seria capaz de transformar a água em oxigénio livre, que depois seria arrastado para o vasto oceano nas profundezas.

Portanto não só temos água, como blocos de construção orgânicos, como temos um ambiente riquíssimo em oxigénio?

Nop, não é isto que vai acontecer
Há duas missões aprovadas para estudar Europa. A a Jupiter Icy Moon Explorer (JUICE), aprovada em 2012 pela ESA, que vai fazer dois voos de baixa altitude, e a Europa Multiple-FlyBy Mission aprovada em 2015 pela NASA vai fazer 45 voos de baixa altitude na Lua, e um dos seus objectivos é encontrar um bom lugar para no futuro se aterrar uma sonda.  

Enceladus


Enceladus é o primo desconhecido de Europa. É a sexta maior lua de Saturno.

Também está coberto por gelo, esse gelo também parece estar em constante reconstrução (apesar de haver zonas mais antigas com crateras) também há evidência de um vasto oceano debaixo do gelo, e também tem as enormes plumas de vapor de água a serem ejectadas da sua superfície.


O que é fascinante é isto:

Esses jactos de vapor de água conseguem expelir 250kg de material por segundo a velocidades de cerca de 2100 Km/h.

Isto é suficiente para que esse material expelido fique preso nos anéis de Saturno (coisa que não acontece em Europa), o que permite que seja estudado.

Enceladus, visível contra o Anel E, com plumas a serem expelidas no pólo Sul
O que se descobriu, ao estudar as partículas presentes no Anel mais externo de Saturno, foram partículas de nano-silicatos com um tamanho específico, estritamente associado a reacções hidro-termais.

Ou seja, as partículas expelidas por Enceladus, presas nos anéis de Saturno, só podem ter sido formadas em fontes hidro-termais nas profundezas do planeta.

Ou seja, Enceladus tem fontes hidro-termais semelhantes às que temos na Terra.


É difícil pedir condições mais semelhantes às que acreditamos terem dado origem à vida no nosso próprio planeta.

Infelizmente não há actualmente missões programadas para estudar Enceladus, mas vários projectos, como a Titan and Enceladus Mission (TandEM) ou o Enceladus Life Finder (ELF).

Titan


Titan é a maior lua de Saturno, e o único satélite a possuir uma atmosfera densa.

Também é o único planeta (pronto, está bem, é uma lua) para lá de Marte do qual temos imagens de superfície.

No entanto, Titan não tem água. Nem na atmosfera, nem à sua superfície. Nem sequer tem dióxido de carbono.


Então se não tem água, porque é que o estamos a considerar como um bom alvo para vida?

Porque tem tudo o resto.

A sua atmosfera é composta por uma enorme diversidade de complexas moléculas orgânicas (tais como azoto, metano, hidrogénio, acetileno, etileno, etano). Estas moléculas formam-se nas camadas mais superiores da atmosfera, por causa da radiação, e depois caem para a superfície.

Para além disso, Titan tem lagos de metano líquido. Um deles, o Ontario Lacus, tem uma área de 15000 Km2.

Ligeia Mare - um lago de metano líquido
Conseguem imaginar? Um planeta (pronto é uma lua) com lagos e costas como na Terra!

O que acontece é que o metano líquido poderia funcionar como a água como meio para o desenvolvimento de vida.

Já foi provado que membranas celulares à base de acrilonitrilo (outra molécula orgânica também detectada na atmosfera de Titan) poderiam existir num meio de metano. Estas membranas celulares usariam azoto em vez de fósforo para as suas membranas fosfolipídicas, e teriam as mesmas propriedades destas como a auto-formação, flexibilidade e estabilidade.

Estes organismos hipotéticos usariam hidrogénio em vez de oxigénio para consumir o acetileno em vez de glucose, e produziriam metano em vez de dióxido de carbono.

Curiosamente, já houve estudos que comprovaram que apesar de o hidrogénio e o acetileno serem abundantes nas camadas superiores da atmosfera, a sua concentração diminui drasticamente perto da superfície.


O que é verdadeiramente fascinante acerca da possibilidade de vida em Titan, é que se a encontrássemos, e de facto não tivesse uma bioquímica baseada em oxigénio e água, isso significa que a vida é ainda mais flexível e variada do que antes imaginávamos, e que pode existir de maneiras muito mais criativas do que pensávamos.

A implicação mais importante disto é que nesse caso a vida no universo pode ser ainda mais abundante do que pensávamos antes.



A NASA está a planear uma missão a Titan, com o objectivo de pôr um submarino a navegar o seu maior lago de metano, o Kraken Mare.

O Kraken Mare (não me canso de dizer este nome) tem uma impressionante área de 400 000 Km2 e uma profundidade de 160 metros.



O submersível levaria instrumentos para estudar a composição do mar, as suas marés, e mais importante que isso, para procurar sinais de vida.

Infelizmente, devido literalmente ao alinhamento dos astros, uma missão não será possível pelo menos até 2038.

Mas hey, não é impossível que descubramos vida extra-terrestre ainda durante as nossas vidas!!!

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