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Uma protoestrela

setembro 30, 2009
Objeto 51 da Constelação de Ofiuco.

Objeto 51 da Constelação de Ofiuco. Créditos: NASA/GSFC/Marc Kuchner e Francis Reddy.

Uma das áreas mais instigantes da Astronomia é a que trata da formação de estrelas.

Como elas surgem da contração de material do meio interestelar, ficam embebidas e obscurecidas por este material boa parte de suas vidas. Quando vem à tona, exibindo toda sua beleza e impondo respeito com suas rajadas ionizantes, já estão bem formadas e finalizadas.

É, de certa forma, como uma gestação humana. Em situações normais, quando a criança vem ao mundo já está praticamente formada. Já é um ser humano que irá crescer, reproduzir e morrer mais na frente. Mas o processo de formação, célula a célula, músculo a músculo, osso a osso, não é diretamente visualizado pois o feto está escondido no ventre da respectiva mãe.

Por outro lado, quando tratamos de estrelas, o ventre em questão não soa muito romântico, pois é constituído de gás e poeira.

Na imagem acima, vemos uma representação artística de uma estrela (a estrela 51 da constelação do Ofiúco) com um disco de acresção de matéria. A matéria espirala em direção à estrela central até o momento em que a radiação emanada do jovem astro possa varrer o material pra bem longe. Esta estrela foi estudada usando os poderosos telescópios gêmeos Keck. E, por meio deste estudo, detectou-se o menor disco em volta de uma estrela em formação (51 de Ofiúco tem dois discos, um interno e menor e outro externo e, portanto, maior). Como comparação, se fosse em nosso Sol este disco interno atingiria a órbita de Júpiter.

Materiais maiores podem resistir à pressão e permanecer orbitando em torno da estrela. São os protoplanetas. Compostos de material quimicamente enriquecido por uma geração de estrelas anteriores a que está se formando, estes futuros planetas poderão em algum momento abrigar moléculas replicantes e, quem sabe, até mesmo vida inteligente. Vida que possa querer entender sua origem e passe a olhar para os céus. E não demoraria muito, veriam estrelas se formando, discos em torno de estrelas jovens, e mais tarde outros planetas girando em torno de outras estrelas que não a sua. Em algum momento suas fichas cairiam.

Na imagem acima, vê-se alguns materiais que se sobressaem em tamanho. Apesar de ser uma representação artística, acho fascinante pois é baseada em resultados científicos. Já na imagem abaixo, mostro uma representação tirada do site dos telescópios Keck. Interessante é a comparação com o Sol, caso estes discos girassem em torno de nossa estrela.

Explicação dos discos, interno e externo, em torno de 51 Ofiúco.

Explicação dos discos, interno e externo, em torno de 51 Ofiúco. Créditos: NASA/GSFC/Marc Kuchner e Francis Reddy.

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Vida Fora da Terra

agosto 31, 2009
Bactéria Deinococcus radiodurans.

Bactéria Deinococcus radiodurans.

A humanidade sempre olhou para os céus em busca das mais variadas explicações. A história nos diz que estas buscas em compreender os céus iam desde à tentativa em se compreender as enchentes, as secas e as cheias de um rio, guerras, nascimento e morte de reis, etc.

Ainda hoje olhamos para os céus. Mesmo sob um ponto de vista científico, olhamos ainda em busca de explicações e de respostas para nossas perguntas mais elementares. Quando tentamos compreender o mecanismo de formação de estrelas ou do nascimento do Universo, ou quando buscamos planetas orbitando em outras estrelas que não nosso Sol, estamos dando um passo na busca de respostas para perguntas bem humanas (no sentido mais geral que essa palavra possa abranger).

De onde viemos? Para onde vamos? Estamos sós? São algumas dessas interrogações. As duas primeiras mais voltadas ao campo da Cosmologia, a terceira mais voltada ao campo da Astrobiologia. Esta última é uma ciência bem recente, enquanto que a primeira data das origens da humanidade.

Na APOD de ontem (logo acima), foi apresentada a imagem de algumas bactérias de espécie D. rad. Esta bactéria está preparada para sobreviver em uma gama de situações e ambientes extremos e, portanto, desperta curiosidade por parte dos cientistas.

Apelidada do Conan, a bactéria, a Deinococcus radiodurans (D. rad) tem demonstrado, em laboratórios terrestres, que pode sobreviver a níveis extremos de radiação, a temperaturas extenuantes, a desidratação e a exposição a substâncias tóxicas. Mais impressionante ainda é o fato de que estas bactérias podem reparar seu próprio DNA, e normalmente dentro de um período de apenas 48 horas.

Este tipo de ser vivo é conhecido como extremófilo. Eles (assim como as D. rad) são de interesse para a NASA devido às suas adaptabilidades a, praticamente, qualquer ambiente.

Recentemente, O DNA da D. rad foi mapeado e com este mapa em mãos os biólogos podem manipular o código genético de maneira a aumentar (ainda mais) as habilidades de sobrevivência destas bactérias. E isto incluiria a habilidade de produzir medicamentos, de limpar água e de liberar oxigênio, tudo para o benefício humano. Só para se ter uma ideia, elas já foram geneticamente modificadas para remover respingos tóxicos de mercúrio.

Provavelmente uma das mais antigas formas de vida ainda existentes, a D. rad foi descoberta, por acidente na década de 50, quando cientistas investigando técnicas de conservação de alimentos não conseguiram matá-la facilmente.

O que fora tido como empecilho e uma praga a se vencer na batalha pela conservação de alimentos torna-se hoje numa das esperanças para a sobrevivência humana em ambientes fora do nosso planeta.

Glicina no cometa Wild 2 – Resultados da Stardust

agosto 21, 2009
Cometa Wild 2, visto a partir da sonda Stardust

Cometa Wild, visto a partir da sonda Stardust

Não faz muito tempo, reportamos a descoberta de que o ambiente em Titã pode favorecer a formação de Adenina, um dos blocos construtores do DNA, e portanto, da vida como a conhecemos.

Recentemente, outra notícia surgiu apontando que esses blocos construtores da vida podem não ser tão raros assim. Desta vez, detectaram o aminoácido Glicina em um cometa, por meio de análise dos dados da missão Stardust.

Cometas são objetos remanescentes da formação do Sistema Solar, e portanto, carregam com eles informações cruciais para a compreensão de como nosso sistema planetário se formou.

É bom deixar bem claro que não se tratou de simulações em laboratório, que também são importantes como indicadores e traçadores de projetos de busca destes elementos relacionados à vida. Neste caso, uma sonda (a Stardust) coletou amostras de material primordial do cometa Wild 2. A poeira captada pela sonda, composta de material primordial, foi redirecionada de volta à Terra. Uma pequena parte desta amostra (100 bilhionésimos de grama de Glicina) foi então a que trouxe estes novos resultados.

O interessante é que este trabalho vem mostrar que estes corpos celestes podem nos dar dicas sobre o surgimento da própria vida aqui em nosso planeta. Além de reforçar uma versão suave da teoria da panspermia cósmica, que assegura que a vida não surgiu aqui na Terra, mas sim veio de carona com os constantes bombardeamentos que a Terra sofreu durante sua juventude em torno do Sol. Neste caso, não seria a vida propriamente dita, mas os ingredientes básicos para que esta pudesse se desenvolver aqui na Terra.

Em uma entrevista à revista New Scientist, a líder do projeto, Jamie Elsila da NASA, afirmou que “não é, necessariamente, uma surpresa, mas é muito gratificante achá-la, porque nunca tinha sido observada antes”. Ela acrescentou que houve tentativas de se encontrar estes blocos da vida através de telescópios na Terra, mas as digitais destes aminoácidos são demasiadas fracas para se detectar daqui.

Espera-se que a sonda Europeia Rosetta traga mais informações sobre compostos da vida. Está prevista para esta sonda orbitar e pousar (pela primeira vez na história) o núcleo de um cometa. Isto deverá ocorrer após 10 anos de uma longa viagem, ela deve alcançar o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko em 2014. Ano em que estaremos torcendo pelo Brasil em uma copa disputada em solo nacional!

Possibilidade de Adenina em Titã

junho 26, 2009
Visão artística de uma paisagem em Titã, com um belo pôr (ou nascer) de Saturno.

Visão artística de uma paisagem em Titã, com um belo pôr (ou nascer) de Saturno.

Cientistas, liderados por Sérgio Pilling e sua esposa Diana P. P. Andrade (ambos da PUC-RJ), descobriram que o ambiente em Titã (uma das luas de Saturno) pode dar oportunidade à formação de adenina, um dos cinco alicerces com os quais se constrói um DNA (ou um RNA).

Experimentos neste sentido, onde se tenta recriar moléculas associadas à vida como a conhecemos, datam desde a década de 50. Naquela época, Stanley Milley e Harold Urey conseguiram construir moléculas de aminoácidos ao recriar o que se considerava ser a atmosfera primitiva da Terra e bombardeá-la com radiação (experimento Milley-Urey). DNA, ainda, não foi recriado em laboratório. Mas o trabalho liderado pelos cariocas foi nesta direção.

Ao gerar, em laboratório, a atmosfera de Titã (uma mistura de nitrogênio e metano), eles bombardearam este gás com raios-X e radiação ultravioleta. Estas são radiações eletromagnéticas que estão em toda parte nos céus. Aqui na Terra temos proteção contra a radiação UV devido à camada de ozônio, ou o que resta dela, e contra os raios-X devido à absorção na atmosfera terrestre. Lá fora, no espaço interestelar, estaríamos expostos a elas. Também, adicionaram um pouco de água para simular material de origem cometária que caía com certa frequência nos primórdios da formação do Sistema Solar.

Durante três dias, eles bombardearam este composto com uma radiação similar ao que Titã teria recebido do Sol durante 7 milhões de anos. Inicialmente, não detectaram nada de espetacular. Mas ao adicionar um calor extra, eis que surge a adenina.

Isto significa que, em um ambiente como em Titã, as bases para o DNA (pelo menos a adenina) poderia surgir se um calor extra for adicionado. Tal calor extra poderá ser fornecido pelo Sol. Numa fase final da evolução solar, quando este se expandir e suas camadas mais externas alcançarem a órbita da Terra (fase gigante vermelha, prevista para ocorrer com o Sol daqui há alguns bilhões de anos), a maior proximidade do Sol com Saturno, e suas luas, poderia fornecer calor suficiente. Na própria lua de Saturno, em regiões próximas à vulcões, este fenômeno também poderia ocorrer.

Em certos aspectos, Titã é mais parecido com a Terra do que qualquer outro objeto do sistema solar, uma vez que apresenta lagos, continentes e nuvens. E, com uma atmosfera rica em nitrogênio e abundância em material orgânico, ele é apontado como algo similar ao que fora a Terra primordial. Além disso, ele pode sustentar um oceano de água líquida sob o gelo, e lá pode haver vida. Daí sua importância quanto ao entendimento do surgimento da vida como a conhecemos. O trabalho pode ser acessado aqui.

Referências:

[1]Sergio Pilling, Diana P. P. Andrade, lvaro C. Neto, Roberto Rittner and Arnaldo Naves de Brito, J. Phys. Chem. A, 2009 (DOI: 10.1021/jp902824v)

O DNA e suas ligações protêicas.

O DNA e suas ligações protêicas.