Quais deveriam ter sido as condições físicas na Terra, no Sol e no sistema solar para a formação da biosfera em nosso planeta? Quais fatores galácticos influenciaram a origem da vida? Existe vida além da Terra? Estas e outras questões científicas no âmbito do festival educacional Science Bar Hopping foram respondidas pelo candidato das ciências físicas e matemáticas, investigador sénior do Departamento de Física Solar e Relações Solar-Terrestres do Instituto de Magnetismo Terrestre e Propagação de Ondas de Rádio. N. V. Pushkova RAS Maria Ragulskaya.
“Na comunidade científica, o ponto de vista dominante é que a vida é principalmente um fenômeno global. E se abordarmos a questão da sua reconstrução, sem considerar apenas o princípio antropogênico, então a vida pode ser criada em muitos planetas, já que não há restrições físicas e químicas a esse respeito”, disse o especialista.
Atividade solar e vida
A biosfera da Terra processa essa quantidade de energia solar, que ultrapassa em 30 vezes a energia dos processos tectônicos e vulcânicos e é praticamente igual a toda energia térmica do interior da Terra. No período de onze anos de mudança da atividade solar, a contribuição do Sol para o desenvolvimento dos biossistemas e do clima é de 10%. Em um período de 250 anos, essa contribuição sobe para 70%.
Nossa vida é quiral
A vida é baseada em carbono e água. Esta estrutura complexa requer uma base química e solvente. O código genético da vida terrena -não o único bioquimicamente possível. A amônia líquida e o ácido sulfúrico são adequados como solventes, e ligações de boro ou nitrogênio em altas temperaturas substituirão o carbono. O homem consiste em moléculas de uma certa quiralidade, também não exclusiva. A quiralidade é a propriedade de uma molécula de não se combinar no espaço com sua imagem no espelho. “A quiralidade é como luvas - esquerda e direita. Se a molécula for torcida em uma direção, nenhum movimento no espaço para a outra pode virá-la. É incorreto dizer que os processos vitais não podem ser realizados no Universo, como na Terra, mas torcidos na direção oposta. Não se sabe por que razão apenas uma opção se tornou realidade em nosso planeta. Essas questões científicas são tratadas por cientistas que estudam a origem da vida. Ou seja, não basta montar uma molécula, é preciso fornecer um processo,separando a direita da esquerda e acumulando uma opção adequada para a vida. E, paradoxalmente, tal processo nos foi fornecido pelo jovem Sol com sua radiação - disse o especialista.
Vídeo promocional:
Onde procurar vida?
O período inicial do desenvolvimento da vida na Terra foi diferente do período moderno: a composição química dos oceanos, a atmosfera, a temperatura, a localização dos planetas e o bombardeio ativo de meteoritos. A busca pela origem da vida deve começar a partir do momento em que a composição química do Universo se tornou aproximadamente a mesma que é agora - isto foi há 7,8 bilhões de anos. Durante este período, apareceram os principais elementos pesados vitais - carbono e água. Esses elementos do nosso corpo são os restos de estrelas apagadas. Todos nós somos feitos de matéria estelar. Ou seja, por cerca de metade de suas vidas, o Sol, a Terra e o Sistema Solar estiveram em condições completamente diferentes, e não naquelas às quais a humanidade está acostumada. Vida confiável na Terra - aquela encontrada em fósseis - 3,8-4 bilhões de anos atrás. Os cientistas não podem dizer que não havia vida antes,uma vez que praticamente nenhuma rocha sobreviveu mais velha do que esta idade. Informações mais antigas podem ser obtidas nos meteoritos.
Como nasceu o sistema solar?
O sistema solar levou cerca de 900 milhões de anos para se formar. Ela nasceu em um denso aglomerado estelar de sistemas estelares semelhantes. Eles apareceram após explosões de supernovas. Talvez a queda de meteoritos se deva ao fato de os sistemas divergirem e trocarem matéria de meteorito.
Vida galáctica
No meio interestelar galáctico, foram encontradas muitas substâncias orgânicas complexas que constituem os organismos vivos. As nuvens galácticas, por onde passam os raios cósmicos, são uma grande fonte de matéria orgânica. Cientistas modernos descobriram mais de 200 dessas substâncias. Os cientistas têm uma tarefa difícil - decifrar esses dados.
Marte primitivo - um oásis para a vida
No início de Marte, durante o primeiro meio bilhão de anos, havia todas as condições para a origem e o desenvolvimento da vida, enquanto na Terra não havia tais processos. O jovem planeta tinha oceanos com grande suprimento de água, uma atmosfera e um clima quente. No entanto, Marte é um planeta pequeno e longe do sol. Também existe o "vento solar" - uma corrente de partículas ionizadas da coroa solar. Este fluxo roubou a atmosfera de Marte. A maioria dos meteoritos que chegam até nós são marcianos. Se havia vida no planeta, então ele se mudou de Marte para a Terra, e não vice-versa.
Sol: então e agora
O Sol primitivo e o Sol moderno não são iguais. O Sol tinha muito mais manchas solares e sua luminosidade era muito mais baixa - 70% do estado atual. A estrela gradualmente irrompeu (até agora, a luminosidade aumentou uma vez e meia), mas ao mesmo tempo as explosões solares eram muito ativas. A massa do Sol primitivo é de até 103%, o período de rotação é de 6 a 10 dias. A intensidade dos processos em andamento era cem vezes maior do que o nível atual.
Procurando um planeta para viver
Para sobreviver, a biosfera precisa de: água líquida em um objeto espacial por um longo período geológico, compostos orgânicos, fontes de energia para processos bioquímicos e uma casca protetora. O objetivo dos cientistas é encontrar locais protegidos da radiação e onde a água possa ser armazenada. Eles não procuram vida em um ambiente único. Os cientistas acreditam que a vida se forma devido à quintessência de três fases: líquida, gasosa e sólida.
“Há um grande debate entre biólogos e geólogos sobre onde as missões espaciais podem ser pousadas para pesquisar a biosfera em Marte. Os geólogos afirmam que as rochas mais antigas. Os biólogos, por outro lado, acreditam que com a radiação que durou bilhões de anos, essas rochas se foram. Os biólogos provam que Marte ainda tem um tipo de atmosfera quase periódica. De vez em quando, Marte muda o eixo do planeta e suas calotas polares derretem. Talvez uma vez a cada 120 mil anos, a água apareça em Marte por várias semanas. Organismos terrestres podem sobreviver 120 mil anos em animação suspensa. Se a água aparecer em Marte uma vez a cada 120 mil anos, várias semanas serão suficientes para os organismos reviverem, produzirem um ciclo de vida, deixarem descendentes e aguardarem os próximos 120 mil anos”, disse o especialista.
Eles estão procurando por vida em Vênus. Nas condições de pressão e temperatura de Vênus, ao invés do carbono, compostos químicos à base de nitrogênio podem ser obtidos, e o fluido supercrítico do dióxido de carbono agirá como água. Os cientistas podem escrever reações teoricamente, mas não podem testá-las em condições terrestres. É necessário construir uma planta com o tamanho de vários planetas. O terreno é pequeno para laboratórios de produção dessas substâncias. Mas no espaço, esses experimentos são perfeitamente possíveis.
Em 2019-10-03, a existência de 4.011 exoplanetas em 2.996 sistemas planetários foi confirmada de forma confiável. Entre eles, o tipo terrestre - de 5%.
O principal fator limitante na busca por vida é a radiação da estrela-mãe ou de planetas gigantes gasosos. A biosfera pode se adaptar a qualquer coisa: suportar altas temperaturas, encontrar produtos químicos e fontes de energia. No entanto, a biosfera é incapaz de suportar o forte impacto dos raios de radiação.
“A vida terrestre não é a única forma bioquimicamente possível. O berço da vida podem ser discos galácticos moleculares e exoplanetas, e vulcões e oceanos da Terra, Marte e planetas menores e planetas gigantes. Então, será que a humanidade será capaz de identificar tal vida se acidentalmente a encontrar em suas missões espaciais?”Concluiu Maria Ragulskaya.
