No ‘forno prebiótico’ da primitiva ‘era habitável’

“O pecado capital de Adão e Eva…é que eles buscaram conhecimento… — e fizeram perguntas…exatamente as qualidades que definem a espécie humana” (Ann Druyan)

Com seus telescópios gigantes apontados para o céu, astrônomos voltam atrás no tempo para quando jovens galáxias estavam apenas começando a se formar…e as 1ªs gerações de estrelas (sem planetas) a brilhar…em um reino de hidrogênio e hélio. – Nesse cenário pós Big Bang, uma ‘questão-chave’ é…  Quando estas estrelas e galáxias se formaram?

Simulated structure of the early universe. The Milky-Way sized galaxies discovered by Rennan Barkana and Avi Loeb would be the bright points at the vertices of these galactic filaments. Credit: Volker Springel, Max Planck Institute for Astrophysics and Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, and Lars Hernquist, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Estrutura simulada do universo primordial. As galáxias tipo Via-Láctea descobertas por Barkana e Loeb poderiam ser os pontos brilhantes nos vértices desses filamentos galáticos. [Volker Springel, Lars Hernquist].

Os astrônomos Rennan Barkana (…Tel- Aviv) e Avi Loeb (Harvard/Smithsonian)  encontraram a ‘primeira evidência direta’ de que galáxias tão grandes quanto a ‘Via Láctea‘ já haviam se formado… quando o Universo tinha idade menor que 1 bilhão de anos…  –  Como assim explicou Loeb:

“De certa forma… é surpreendente que ‘grandes galáxias’ tenham se formado tão rápido no ‘Universo primordial’… Mas, nosso modelo – combinado com observações de outros pesquisadores proporciona evidências de ‘galáxias massivas’ tão logo após o Big Bang”.

Curiosamente…  —  as “grandes galáxias” descobertas por Barkana e Loeb … ainda estão hoje por aí. Ao longo de bilhões de anos, como uma ‘corporação cósmica’…seguiram canibalizando galáxias menores, surgindo das sementes espalhadas no universo primitivo, para se tornar enormes ‘galáxias elípticas’ — imersas no centro de ‘aglomerados galáticos’.

Faróis distantes

Para saber mais sobre o início do Universo, astrônomos estudam os quasares – objetos muito distantes, cuja luz viajou por bilhões de anos até chegar à Terra.

Quasares (abreviação de objetos quase-estelares) são os mais brilhantes corpos astronômicos conhecidos… Sua enorme luminosidade é creditada à alimentação     de BNs supermassivos, em seu interior.

O buraco negro age como o “motor” central de um quasar, engolindo enormes quantidades de gás, e ejetando enormes quantidades de radiação para o espaço, criando um farol visível à bilhões de anos-luz… — Estudos de galáxias próximas têm mostrado…que a massa de um buraco negro tende a estar correlacionada com a massa de sua ‘galáxia hospedeira’. Assim, grandes galáxias têm grandes buracos negros, e vice-versa. Pensava-se que o mesmo fosse verdadeiro para os BNs do Universo primordial… – mas não existia nenhuma evidência para provar isso. – Barkana e Loeb forneceram essa prova:

Ao estudar espectros de quasares, a intensidade de sua luz em diferentes comprimentos   de onda…ou cores – havia sido registrado uma característica curiosa, mas que não tinha atraído a atenção. Alguns quasares mostravam um perfil ‘fracionado‘ em seus espectros. Barkana e Loeb, então, criaram um modelo computacional explicando o efeito espectral como sendo resultado da absorção de gás hidrogênio.

O hidrogênio Intergalático da galáxia hospedeira ao cair num quasar, absorve parte de sua luz. E este fenômeno é usado para medir a massa da galáxia hospedeira. Dessa forma, eles descobriram que os 2 quasares examinados – para os quais minuciosos espectros estavam disponíveis, encontravam-se em galáxias de tamanho compatível com a Via Láctea (sendo essa a 1ª vez que a massa de uma protogaláxia foi diretamente medida…disse Barkana).

A ponta de um iceberg cósmico

De acordo com o ‘modelo hierárquico’ de formação galática, as 1ªs estruturas a se formar no Universo… – foram pequenas protogaláxias… contendo apenas alguns milhares de massas solares.

Durante bilhões de anos, protogaláxias colidiram…para formar as galáxias que vemos hoje.

Este processo leva tempo — por isso é intrigante que, galáxias relativamente grandes… – do porte da Via-Láctea – pudessem ter se formado…em menos         de 1 bilhão de anos. Como disse Loeb:

“O que descobrimos é a ponta do iceberg… Estudamos os quasares mais brilhantes, e os encontramos nas galáxias mais massivas existentes àquela época. Muitas minigaláxias também estavam ao redor, com apenas cerca de um centésimo da massa da Via Láctea. Porém, nós não vemos essas protogaláxias porque…mesmo contendo quasares, seriam mais fracas, e mais difíceis de se observar”.

Loeb também ressaltou que, enquanto as massas de galáxias hospedeiras dos quasares brilhantes eram semelhantes à Via Láctea – havia também, uma diferença importante:

“A Via Láctea tem um pequeno buraco negro no seu centro, que contém cerca de 3 milhões de massas solares. Estas galáxias iniciais, apesar de terem tido menos tempo para se formar, contêm buracos negros de até 1 bilhão de massas solares.”

Até agora, Barkana e Loeb aplicaram seu modelo a 2 quasares de alto redshift… para os quais espectros de alta resolução estavam disponíveis. Outras observações espectrais de quasares de alta velocidade de afastamento (… e, grandes distâncias) serão necessárias para confirmar seu modelo. texto original: ‘First Milky Ways found at edge of Universe’ 

Esta pesquisa foi publicada na edição da revista Nature de janeiro de 2003. – Com sede em Cambridge/Massachusetts… o ‘Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica’ (CfA) é uma colaboração conjunta entre o Observatórios… Astrofísico Smithsonian e Harvard. >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>

vida no universo primordial

Recentemente… em artigo à revista Astrobiology, o astronômo Avi Loeb (Universidade de Harvard ) sugeriu que, 15 milhões de anos após o ‘Big Bang’… a temperatura da ‘radiação cósmica de fundo’…era de 0º a 30º Celsius, quente o suficiente para a possibilidade de água líquida na superfície de ‘planetesimais’sem ser necessário o calor de alguma estrela por perto. — Desse modo…a vida no universo já poderia ter surgido naquele momento. 

Isso é particularmente impressionante, porque as primeiras evidências de vida na Terra tem apenas 3,5 bilhões de anos. A proposta de Loeb somaria cerca de 10 bilhões de anos para essa linha do tempo da vida no universo… — Assim…de acordo com o pesquisador:

“Nosso universo tem cerca de 13,8 bilhões de anos… e, por cerca de 3,5 bilhões desses anos, a vida tem se entranhado por toda a superfície do nosso planeta. — Mas, o que aconteceu no universo antes disso? Antes da Via Láctea e suas estrelas se formarem; quando estrelas primordiais eram bem mais massivas que o Sol e galáxias menores       do que a Via Láctea? É possível que tenha havido um período, logo após o Big Bang,     em que a vida se espalhou pelo universo inteiro?…

Avi Loeb chama este período de a “era habitável“… e acredita que sua existência pode transformar a maneira como os seres humanos — consideram o nosso lugar no cosmos.

Image of the infant universe created from nine years of WMAP data. The image reveals 13.77 billion year old temperature fluctuations (shown as color differences) that correspond to the seeds that grew to become the galaxies. Photo courtesy NASA/WMAP Science Team

A visão mais distante do universo é conhecida como ‘Radiação Cósmica de Fundo em Microondas’ (CMB – em inglês)… essa imagem foi criada por dados da sonda WMAP, revelando flutuações em temperatura (diferenças de cores) de 13,77 billões de anos atrás, que correspondem às sementes que cresceram, e se tornaram galáxias. Photo courtesy NASA/WMAP Science Team

Nesta imagem, capturada na luz do infravermelho, há mais de 13 bilhões de anos atrás, temos um instantâneo do universo tomado cerca de 400 mil anos após o Big Bang — quando ainda não havia, nem estrelas… nem galáxias.

Algumas regiões de gás quente, mais densas que outras áreas – possibilitaram a formação… de  estrelas e galáxias — graças ao esfriamento (e expansão…) do universo primordial.

Mas, por milhões de anos, este universo esteve em uma espécie de estado intermediário entre o gás irregular, e a fria escuridão em que estão mergulhadas as galáxias, nos dias de hoje. É aí que se situa a   era habitável de Loeb’… – uma época em que os primeiros (minúsculos) objetos sólidos se formaram no universo — cerca de 10 a 20 milhões de anos, pós-Big Bang.

Por pequenos… ele quer dizer que não se aproximavam — nem mesmo da massa de uma galáxia do tamanho moderado, como a nossa Via Láctea. Na verdade, não havia galáxias àquela época – apenas estrelas gigantes – e, provavelmente envoltas em ‘matéria escura’.

“Quando fazemos simulações dessas primeiras estrelas, encontramos          que elas foram dezenas a centenas de vezes mais massivas que o Sol”.

E é bem possível que estas ‘superestrelas‘ — flutuando isoladas — possuíssem mundos rochosos, como a Terra, na órbita em torno delas…E é aí que as coisas começam a ficar interessantes. Hoje em dia quando astrônomos descobrem um ‘exoplaneta’, a notícia é geralmente acompanhada pela informação decepcionante, de que ele não está em uma “zona habitável“… ou seja… a órbita exata necessária para manter a água em estado líquido. Se o planeta está muito perto de sua estrela, toda água já ferveu, e se dissipou;       se o planeta é muito distante, a água está congelada.

Dado que a vida…como a conhecemos, exige água – a maioria supõe que, esta só pode se desenvolver – em um planeta na “zona habitável” de seu sistema solar. Mas, no universo primordial, como Loeb especula em seu artigo… — tudo teria sido uma zona habitável.

De 10 a 20 milhões de anos após o Big Bang, o universo ainda estava imerso no gás quente da CMB… mas, este havia arrefecido para uma temperatura…que manteria a água líquida, não importa a que distância o planetoide estivesse em relação à sua própria estrela…

A temperatura ambiente do universo forneceria calor suficiente para transformar gelo em água… Assim, essa seria uma “era habitável“.

Apesar de tudo, teria sido um momento estranho para a vida evoluir. Muitos dos blocos de construção da vida terrestre – como carbono e metais, só existem por causa das explosões estelares – ditas supernovas, que sinalizam a morte de estrelas massivas. Em um universo onde tão poucas estrelas tinham nascido, menos ainda teriam morrido. E por isso, poucos elementos da tabela periódica já existiam; sendo a matéria sólida, uma anomalia. Estrelas seriam raras, e distantes entre si. E Loeb acrescenta:

“A vida deveria ter sido mais isolada do que é hoje… Atualmente, somos membros de uma galáxia, com dezenas de bilhões de estrelas não muito distantes entre si.”

Ainda assim, as raras estrelas e planetas formariam regiões mais energéticas — num mar primordial de gás quente. Haveria energia suficiente para dar início à química prebiótica,   e água em estado líquido sobre a superfície de planetesimais atmosféricos. Além disso, o relativo isolamento desses mundos os teria protegido de ameaças externas… tais como radiação cósmica e bombardeio de asteroides, 2 perigos que quase extinguiram a vida na Terra, por mais de uma vez.

Mas, será que essa vida teria sido inteligente?… Não… disse Loeb.           “Eu estou falando de organismos muito mais simples… como algas.”

A “era habitável” pode ter sido um tempo estranho e solitário pra se estar vivo…mas se Loeb estiver certo, –  então… a vida pode ser muito menos rara do que imaginávamos. E, diz ele:

“É quase uma ‘revolução’ em nosso entendimento da vida. Por muito tempo adotamos o sentimento de que a vida é só na Terra; que o universo está morto. Porém, talvez ele seja  como um organismo vivo“.

Se a vida tornar-se um ingrediente importante no desenvolvimento do cosmos… — ela derruba a noção dos seres humanos como únicos observadores do universo, sugerindo muitos outros olhos nos céus… mesmo antes que nosso sol estivesse sequer iluminado.

Para Loeb, a ‘era habitável’ é parte de uma compreensão mais profunda do nosso universo, como um lugar onde a vida poderia muito bem ser comum. O problema é que, mesmo se a vida fosse comum, seria muito difícil de detetá-la em outros planetas… Conforme explica:

“Atualmente…astrônomos estão tentando criar instrumentos capazes de encontrar vida em outros mundos…talvez, procurando por sinais indicadores de moléculas de oxigênio, as quais… geralmente são criadas por formas de vida. – Mas enquanto isso… até que se prove o contrário, assumimos que não somos especiais.”   (fev/2014)

Comentário do BlogÉ perfeitamente possível imaginar que, a essa idade do universo, e com essa temperatura de fundo; tanto nassuperestruturas‘ quanto na infraestrutura molecular… (‘Did life begin in Space?’) — tenham proliferado “componentes orgânicos”, graças a esse ‘forno prebiótico‘, em nuvens moleculares. (texto base) (Texto original)  ************************(textos complementares)***********************************

‘Precursores da vida no espaço’

Uma equipe internacional descobriu 8 novas ‘moléculas complexas‘… e, biologicamente importantes no espaço interestelar, usando o telescópio GBT  (Green Bank Telescope) – EUA.

Segundo Jan Hollis, do Centro de Vôo Espacial Goddard da Nasa, responsável pelo trabalho — “Este feito é único na história da busca de complexidade das moléculas no espaço — sugerindo uma ‘química prebiótica‘ … universal“.

Para Phil Jewell do Observatório Nacional de Radioastronomia (NRAO): “O 1º dos muitos processos químicos que – finalmente, levaram à vida na Terra, provavelmente… ocorreu antes mesmo que o planeta se formasse”.

As 8 moléculas descobertas pelo GBT elevam a 141 o total de tipos moleculares diferentes encontrados no espaço interestelar. Cerca de 90% dessas moléculas interestelares contêm carbono, o que é necessário para que a molécula seja classificada como orgânica. Todas as novas moléculas encontradas contêm carbono, e são formadas por, de 6 a 11 átomos, cada.

Esses resultados sugerem que uma evolução química ocorre                             no gás e na poeira… — dos quais surgem planetas e estrelas.                         (A massa de uma nuvem interestelar é 99% gás e 1% poeira)

As descobertas do GBT foram feitas em apenas 2 nuvens interestelares… – As grandes moléculas se formam no espaço – a partir de estruturas menores – por 2 mecanismos principais… – No 1º … simples reações químicas acrescentam átomos a moléculas que repousam na superfície de um grão de poeira… O 2º envolve reações que ocorrem nas nuvens de gás. Artigo publicado no ‘Astrophysical Journal’. (texto original) (10/2006) >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>

‘Descoberta sugere abundância de matéria orgânica no espaço’   

Astrônomos encontraram a maior molécula dotada de carga elétrica negativa … no espaço interestelar,       à ‘Nuvem Molecular de Touro.

Segundo artigo da revista ‘Nature‘,       se trata de um composto orgânico, indicando que — os fundamentos químicos da vida podem ser mais comuns do que se imagina.

A descoberta foi feita em uma nuvem de gás – nas cercanias de uma estrela moribunda…A molécula é uma cadeia de 8 átomos de carbono, 1 hidrogênio.

Essa descoberta, juntamente com a de 3 moléculas orgânicas encontradas em 2006, abre a possibilidade da ocorrência de diversas reações químicas e, sugere que – ‘moléculas prebióticas’ – que dão origem aos ‘complexos compostos orgânicos’… que existem nos seres vivos, podem surgir espontaneamente pelo Universo, diz Tony Remijan. Jul/2007 ***********************************************************************************

Descoberta estrela rica em “moléculas da vida”… (texto base) (23/07/2007) Astrônomos anunciaram a descoberta de uma gigantesca estrela rica em oxigênio…e em moléculas necessárias para a evolução de vida… — tal como a que conhecemos na Terra.

A estrela é a VY Canis Majoris, identificada por radiotelescópios, ficando a cerca de 5.000 anos luz da Terra. O astro é 1/2 milhão de vezes mais luminoso que o Sol… mas só brilha no infravermelho.

VY Canis Majoris é uma estrela ‘supergigante‘, com uma massa 25 vezes superior ao Sol… e…é tão grande… que seu volume encheria toda a órbita de Júpiter.

No entanto, essa estrela perde sua massa de forma tão acelerada, que desaparecerá em um milhão de anos… um lapso de tempo brevíssimoem termos astronômicos. Parte de sua atmosfera já desapareceu, e está rodeada por uma mistura de oxigênio e carbono, dois dos elementos indispensáveis na formação da vida…Lucy Ziurys, diretora do Observatório do Arizona/EUA, assim comentou:

“Não acredito que alguém tivesse previsto que a VY Canis Majoris                     fosse uma fábrica de moléculas. Foi algo totalmente inesperado.”

Entre as moléculas descobertas na estrela, estão as de cloreto de sódio (sal comum), assim como outras nas quais há uma mistura de fósforo e nitrogênio. Segundo Ziurys, elas fluem da estrela para o meio interestelar, que é o gás difuso que há entre as estrelas… Em última instância, este gás acaba por se condensa em grandes… e densas ‘nuvens moleculares‘.

“A origem do material orgânico da Terra, os compostos químicos que formam cada pessoa, provavelmente chegaram do espaço interestelar… Por isto – podemos dizer     que a origem da vida está na química de objetos, como VY Canis Majoris”, concluiu. *******************************************************************************

Cientistas demonstram que campo estelar é helicoidal… (31/10/2007)               Uma equipe britânica de cientistas demonstrou pela primeira vez que o campo magnético das estrelas que começam a se formar tem uma estrutura helicoidal.

Radiogalaxias

— Um artigo recém publicado na revista científica Nature revela que, em estrelas muito jovens…os ‘discos de acreção’ que       as rodeiam (responsáveis pela formação destes astros)… liberam ‘jatos de gás’ ao longo do eixo de rotação. Daí, deduziu-se ser um intrigante…’campo magnético‘,   o responsável pelo controle da ‘estrutura’,   e pela origem do fenômeno…comumente denominado… — “difusão ambipolar“.

Dirigidos por Antonio Chrysostomou… – da Universidade de Hertfordshire – GRB…os cientistas detalham como as estrelas jovens se formam a partir do colapso de uma nuvem de gás, que se contrai…ganhando densidade devido à força da gravidade… – “Enquanto o colapso diminui as nuvens, a rotação se acelera mais e mais … mesmo dissipando parte desta energia rotatória, na contração da estrela”.

Segundo a pesquisa… o responsável por tornar isto possível é o campo magnético da nuvem… – que permite que uma rotação rápida enrole este campo magnético em uma estrutura helicoidal capaz de dissipar parte da matéria…eliminando a energia rotativa dos gases, e permitindo que a estrela continue se colapsando… (Agência EFE)  

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Sobre Cesarious

estudei Astronomia na UFRJ no período 1973/1979... (s/ diploma)
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4 respostas para No ‘forno prebiótico’ da primitiva ‘era habitável’

  1. JMFC disse:

    15 milhões de anos após o Big-Bang a temperatura da CMB variaria entre 0º e 30º Celsius. Intervalo de temperaturas que permitiriam água no estado líquido, condição sine qua non para a existência de vida. Ainda segundo o texto, por essa altura ter-se-ia dado o aparecimento das primeiras estrelas, grandes e massivas, que explodiriam segundo supernovas.
    É a partir desta afirmação que começo a sua questionação. A literatura sobre este tema diz que as primeiras estrelas(gigantes) e galáxias(pequenas) teriam tido o seu aparecimento cerca de 400 milhões de anos após o Big-Bang. Estas pequenas galáxias resultariam do colapso de nuvens do hidrogénio primordial. E ainda se coloca a questão se se terá formado primeiro no seu centro um buraco negro e depois as tais superestrelas ou estas e depois o buraco negro.
    Ora o texto refere que elas se formaram aleatoriamente sem a causalidade de uma nuvem galática colapsada de gás hidrogénio. E o recuo no tempo!!!
    Por outro lado, sabe-se que os elementos químicos mais pesados que o hidrogénio tiveram origem nas fornalhas estelares e que pela sua morte, caso das explosões das supernovas de tipo I, se formaram os elementos metálicos mais pesados. De acordo com a massa de cada tipo de estrela variou o seu modo de dispersão no espaço. Portanto, vir falar em planetas rochosos e água abundante tão precocemente parece-me uma hipótese irrealista, sem grande credibilidade científica. Como explicar tanta abundância de elementos metálicos e a sua dispersão quando o Universo acabara de nascer?!

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  2. Cesarious disse:

    Prezado José,
    Eu não me limitaria à existência de planetas rochosos para ‘afirmar’ que os componentes principais da vida orgânica prebiótica surgiram (e surgem) nas nuvens moleculares. Me parece que a referência aos planetas, nesse caso, é supérflua. Como diz Fred Hoyle em seu livro “Universo Inteligente’ (assim como o Paulo Coelho em todos os seus) existe uma conspiração para o surgimento da vida desde os primórdios dos tempos; que eu considero firmemente como uma propriedade inerente da matéria (a sua auto-evolução).

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    • JMFC disse:

      Tudo no Universo conspira no sentido da vida, seja ela qual for, acrescentaria… Tão diversificada e diferente, diria até inconcebível pelas nossas mentes e ciência.
      Tudo é possível à luz do Conhecimento Científico actual que, com o seu contínuo avanço, nos vai mostrando mais essa possível evidência.

      Curtido por 1 pessoa

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