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Astrobiologia: uma ciência emergente

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Organização 
Douglas Galante
Evandro P. Silva
Fabio Rodrigues
Jorge E. Horvath
Marcio G. B. Avellar
tikinet
Programa de Intercâmbio de Atividades de Cultura e Extensão – USP 
Pró-Reitoria de Cultura e Extensão Universitária da USP
Produção editorial: Tikinet Edição Ltda
Edição de texto: Hamilton Fernandes
Preparação de texto: Amanda Coca
Revisão: Glaiane Quinteiro e Marilia Koeppl
Projeto gráfico: Maurício Marcelo
Diagramação: Maurício Marcelo e Rodrigo Martins
Capa: Vitor Teixeira
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
 (Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil)
Astrobiologia [livro eletrônico] : uma ciência emergente / Núcleo de 
Pesquisa em Astrobiologia. -- São Paulo : Tikinet Edição : IAG/USP, 
2016. 10 Mb ; ePUB e PDF
Vários autores.
Bibliografia.
ISBN 978-85-66241-03-7 
1. Astroquímica 2. Exobiologia 3. Vida - Origem 4. Vida em outros 
planetas I. Núcleo de Pesquisa em Astrobiologia Universidade de São 
Paulo.
16-00269 CDD-576.839
Índices para catálogo sistemático:
 1. Universo : Existência de vida :
 Astrobiologia 576.839
5 PREFÁCIO
9 APRESENTAÇÃO
Alvorecer no terceiro planeta
15 INTRODUÇÃO
21 AGRADECIMENTOS
23 CAPÍTULO 1
ASTROBIOLOGIA
Estudando a vida no Universo
43 CAPÍTULO 2
A ORIGEM DOS ELEMENTOS
61 CAPÍTULO 3
ASTROQUÍMICA
A formação, a destruição e a busca de moléculas 
prebióticas no espaço
75 CAPÍTULO 4
PLANETAS HABITÁVEIS
Onde estão os lugares no Universo adequados ao 
nosso ou outros tipos de vida?
95 CAPÍTULO 5
QUÍMICA PREBIÓTICA
A química da origem da vida
115 CAPÍTULO 6
ORIGEM DA VIDA
Estudando a vida no Universo
SUMÁRIO
137 CAPÍTULO 7
A EVOLUÇÃO DA VIDA EM UM PLANETA EM 
CONSTANTE MUDANÇA
155 CAPÍTULO 8
VIDA AO EXTREMO
A magnífica versatilidade da vida microbiana em 
ambientes extremos da Terra
173 CAPÍTULO 9
METABOLISMOS POUCO CONVENCIONAIS
197 CAPÍTULO 10
QUANDO OS ANIMAIS HERDARAM O 
PLANETA
217 CAPÍTULO 11
BUSCA DE VIDA FORA DA TERRA
Estudando o Sistema Solar
235 CAPÍTULO 12
LUAS GELADAS DO SISTEMA SOLAR
277 CAPÍTULO 13
BUSCA DE VIDA ALÉM DO SISTEMA SOLAR
293 CAPÍTULO 14
O SETI E O TAMANHO DO PALHEIRO... 
Otimismo e pessimismo na busca de nosso alter 
ego extraterrestre
315 CAPÍTULO 15
FUTURO DA VIDA NA TERRA E NO UNIVERSO
341 CAPÍTULO 16
EXPLORAÇÃO INTERESTELAR 
Motivações, sistemas estelares, tecnologias e 
financiamento
361 GLOSSÁRIO 
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PREFÁCIO 
Desde o alvorecer da civilização, temos contemplado a beleza 
e as maravilhas do mundo natural que nos rodeia e nos pergunta-
do sobre sua origem. Vasculhamos o passado e ficamos intrigados 
pelo futuro, e, por isso, somos únicos. Nossos ancestrais admi-
raram a vastidão do espaço e certamente pensaram que deveria 
haver outros além de nós.
Estamos agora em um momento único da história humana, 
quando podemos fazer essas mesmas antigas perguntas usando 
uma abordagem científica, e estudar rigorosamente as três gran-
des questões da astrobiologia: “De onde viemos?”, “Para onde 
vamos?” e “Estamos sozinhos?”. Essas questões fundamentais cor-
respondem às que a humanidade vem se fazendo há milênios, e, 
provavelmente, fazem parte do que nos torna humanos. Assim, 
não há como evitar sermos atraídos por esse campo de pesqui-
sa. A astrobiologia é, na realidade, uma “metadisciplina” usando 
toda ciência útil, onde ela puder ser encontrada. De um ponto de 
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ASTROBIOLOGIA – Uma Ciência Emergente
vista prático, essa empreitada requer a interação de cientistas que, 
de outra forma, provavelmente não se encontrariam, necessitando 
de muito menos trabalho para o desenvolvimento de trabalhos de 
pesquisa colaborativos e altamente complexos.
Ao contrario de muitas outras disciplinas científicas, a astro-
biologia tem implicações em como enxergamos a nós mesmos, 
como interagimos com a Terra e com o Universo. “De onde vie-
mos” toca a questão do “porquê” que tanto tem intrigado não 
apenas cientistas, mas também filósofos e teólogos. “Para onde 
vamos” contribui para esse entendimento, mas também requer o 
envolvimento econômico e político, que estão atualmente no auge 
das discussões sobre mudanças climáticas. E “Estamos sozinhos” 
algum dia irá nos forçar a encarar o fato de que nós, como cria-
turas vivas, não somos únicos, ou, ao contrário, que estamos na 
verdade sozinhos no Universo, como resultado de uma história 
química tão improvável que resultou em um número amostral de 
apenas um, a vida na Terra. Qualquer desses resultados irá forçar 
novas considerações ética, como nossa relação com os “outros”, 
ou sobre nossa solidão e a responsabilidade de sermos a única 
forma de vida no Cosmos.
Então, o que é astrobiologia? Vamos começar com o “De onde 
viemos”. Um biólogo vai abordar essa questão olhando para a 
evolução da vida na Terra, usando ferramentas tradicionais como 
anatomia comparativa e paleontologia, assim como ferramentas 
mais novas, como as técnicas da biologia molecular. Mas isso não 
irá responder o porquê dessa história ter acontecido dessa forma, 
sem um conhecimento mais completo do ambiente interagindo 
com a vida. Qual era a temperatura nos diferentes momentos? Será 
que a Terra estava passando por um evento de glaciação global ou 
sendo bombardeada por meteoritos – ou mesmo um único, enor-
me e bem localizado asteroide, como o que atingiu a península de 
Yucatán 65 milhões de anos atrás. Esse evento jamais seria predito 
somente pela genética de populações, mas acabou tendo uma das 
mais profundas influências em nossa evolução, já que, sem ele, 
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PREFÁCIO 
talvez ainda estivéssemos em um mundo dominado pelos dinos-
sauros, com os mamíferos se esgueirando escondidos.
Mas não é suficiente retrocedermos com o registro fóssil ou 
molecular apenas até o luca, o Último Ancestral Comum (da sigla 
em inglês). É preciso ir até a origem da vida em si. Como a vida 
surgiu? Como era o ambiente que propiciou esse acontecimento? 
Como acabamos tendo um planeta habitável? Ao final, como foi 
a origem e evolução de nosso Sistema Solar, galáxia, elementos 
biogênicos, de agora até o Big Bang?
A questão “Para onde vamos” costuma ser ignorada em muitos 
programas de astrobiologia, mas, na verdade, é a que tem maior 
importância imediata para todos nós. Enquanto o passado foi do-
minado por processos físicos e químicos, além de interações entre 
organismos, o futuro tem um novo grande jogador: nós. Apesar 
de (ainda) não termos a capacidade de impedir que nossa galáxia 
colida com outra, reiniciar a evolução do Sol ou parar a Lua em 
seu lento movimento de afastamento, todos esses fenômenos irão 
influenciar o futuro da vida na Terra. Nós já provamos que somos 
capazes de visitar outros corpos do Sistema Solar, com astronau-
tas ou substitutos robóticos. Estamos alterando nossa composição 
atmosférica, e, em consequência, nosso clima. Temos o poder de 
extinguir espécies, inclusive a nossa própria. Mas também temos 
o poder para usar essas ferramentas científicas e tecnológicas para 
o bem comum, para estender nossa expectativa de vida e proteger 
nossos rios e florestas. Qual será nossa escolha?
E ainda há a questão na qual a ficção científica vira realida-
de: “Estamos sozinhos?” Enquanto muitas pessoas estão ansiosas 
por encontrar sinais de vida inteligente extraterrestre, essa criatura 
pode não compartilhar de nossa curiosidade ou valores. Mas e 
se houvesse uma civilização alienígena benevolente que pudesse 
se comunicar conosco, talvez com mútuo entendimento? O mais 
provável, em um futuro próximo, é a descoberta de uma forma 
de vida microscópica, menos evoluída que a terrestre. Note que 
eu não usei o termo “simples” para esse tipo de vida, pois não há 
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ASTROBIOLOGIA – Uma Ciência Emergente
nada de “simples” na vida, seja ela qual for. O