Tese pioneira em astrobiologia avaliou como a ocorrência hipotética de
surtos de raios gama - os eventos astrofísicos mais energéticos do
Universo - afetaria a vida em um planeta
próximo.
[Imagem à direita: NASA/Swift/Mary Pat Hrybyk-Keith and John Jones]
Ameaças à vida planetária
Associados a explosões de energia extrema em galáxias distantes, os
surtos de raios gama (GRB, na sigla em inglês) são os eventos
eletromagnéticos mais luminosos do Universo desde o Big Bang.
Em uma tese pioneira em astrobiologia, um pesquisador do Instituto de
Astronomia da Universidade de São Paulo (USP) utilizou modelos
matemáticos para avaliar como a ocorrência hipotética de um desses
eventos superenergéticos nas proximidades de um planeta afetaria a vida
que porventura ali existisse.
O trabalho teórico sugere que os GRB afetariam gravemente os
organismos vivos de um planeta com atmosfera semelhante à da Terra ao
destruírem boa parte da camada de ozônio.
Astrobiologia
O estudo de Douglas Galante resultou na primeira tese defendida no
Brasil em astrobiologia - campo do conhecimento surgido recentemente,
proveniente da necessidade da integração de conceitos de diferentes
áreas para a compreensão da origem e evolução da vida na Terra e,
eventualmente, em outros lugares do Universo.
De acordo com Galante, a astrobiologia - uma interface entre a
astronomia e a biologia - aborda questões como a formação e detecção de
moléculas pré-bióticas em planetas e no meio interestelar, a influência
de eventos astrofísicos no surgimento e manutenção da vida na Terra e a
análise das condições de viabilidade da vida em outros planetas ou
satélites - em especial a vida microbiana.
"Poucos pesquisadores têm trabalhado com astrobiologia no Brasil, por
isso a tese foi a primeira na área. Mas ela está ganhando espaço e
estamos formalizando a criação de um grupo de estudos nessa área,
envolvendo pesquisadores de várias instituições. No IAG, estamos criando
também o primeiro laboratório dedicado à pesquisa em astrobiologia",
disse Galante à Agência FAPESP.
Simulação de ambientes espaciais e planetários
O pesquisador, que prepara seu pós-doutorado, explica que o grupo de
pesquisas envolve pesquisadores do IAG, do Instituto de Biociências e do
Instituto de Oceanografia da USP, além da Universidade Federal do Rio
de Janeiro, do lnstituto Nacional de Pesquisas Espaciais e da Pontifícia
Universidade Católica de Campinas.
"Meu pós-doutorado consiste na coordenação da construção do novo
laboratório no IAG, que será voltado à simulação de ambientes
planetários e espaciais e terá possibilidade de estudos com material
geológico e biológico. O objetivo é estudar como os microorganismos
terrestres sobreviveriam em condições diferentes das que estão
acostumados - ou seja, em situações de alta radiação, vácuo, de
variações bruscas de temperatura, ou grandes extremos de pressão",
disse.
Vida baseada no DNA
A astrobiologia, surgida há cerca de 15 anos, tem diversas vertentes,
como a busca de vida em outros planetas ou satélites. Essa vertente se
baseia no estudo das condições dos exoplanetas para abrigar vida.
"De forma pragmática, os cientistas procuram fora da Terra planetas
com condições de conter material genético. A maneira mais simples para
isso é buscar água em estado líquido, uma condição não-suficiente, mas
necessária", disse Galante.
"Mas não podemos garantir que toda vida possua DNA e mesmo as
concepções sobre as formas de vida conhecidas atualmente estão mudando,
com a descoberta de organismos extremófilos, que conseguem viver no
fundo da Terra sem luz, sem água e sob pressões incríveis", contou.
Efeitos de um evento cósmico sobre a vida
No estudo, para quantificar os danos à biosfera, Galante utilizou dois microrganismos como parâmetro biológico: as bactérias Escherichia coli e Deinococcus radiodurans.
A primeira extremamente sensível à radiação - em especial a
ultravioleta - e a segunda altamente resistente a vários agentes
deletérios, como radiação ultravioleta e ionizante, peróxidos orgânicos e
dessecação.
"A ideia era descobrir quais seriam os efeitos biológicos de um
evento astrofísico superenergético e avaliar como essa radiação iria
interagir com a atmosfera e com a biosfera do planeta. O que aprendemos é
que o efeito de maior importância não seria o impacto direto da
radiação, mas sim a ação da radiação ultravioleta e a influência do
vento solar decorrente da destruição da camada de ozônio causada pelos
surtos de raios gama", explicou.
Um evento desse tipo, na avaliação feita por Galante, poderia
destruir boa parte da camada de ozônio do planeta se ocorresse em
qualquer ponto da galáxia.
"No novo laboratório daremos continuidade a esses estudos, avaliando
outras variáveis. Teremos uma grande câmara de vácuo para fazer
simulações planetárias e espaciais, além de simuladores solares e várias
fontes de radiação", disse. As instalações do novo laboratório ficarão
na sede do IAG em Valinhos (SP), no Observatório Abraão de Moraes.
Importância cosmológica
Para realizar o estudo, foi preciso primeiro modelar a fonte do
evento astrofísico e, em seguida, a interação da radiação com a
atmosfera. Só depois se pôde entender como os GRB iriam interferir na
biosfera. "Utilizamos modelos matemáticos com base em dados
experimentais de biologia e dados químicos. O que queremos fazer de
agora em diante é irradiar organismos vivos e ver como eles se comportam
em diversas situações", disse Galante.
Os GRB foram descobertos pela primeira vez em 1967 por cientistas
russos que procuravam detectar testes com armas nucleares. Embora não
haja consenso sobre sua origem - especula-se que eles tenham surgido a
partir de supernovas - esses eventos são úteis para o estudo da expansão
do Universo.
"Eles têm grande importância cosmológica, pois são os eventos
astrofísicos de mais alta energia.
Servem para medir parâmetros
cosmológicos com grande precisão a distâncias imensas, próximas do
início do Universo", disse.
(Esse texto foi originalmente escrito por Fábio de Castro - Agência Fapesp, em 15/06/2009.
