Vida fora da Terra e distâncias astronômicas
Imagine que a notícia do dia seja: "Empresa promete levar famílias brasileiras para morar em Marte". Parece emocionante, mas será que dá para fazer isso? Para responder, você precisa saber do que a vida depende, como são os outros mundos e quão grandes são as distâncias no espaço. Vamos construir esses argumentos aos poucos.
O que a vida precisa
Todos os seres vivos que conhecemos existem na Terra. Por isso, quando os cientistas procuram vida em outros lugares, começam perguntando: o que a Terra tem que permite a vida?
As principais condições são:
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Água no estado líquido: ela dissolve substâncias e permite as reações químicas das células. Sem água líquida, não há vida como a conhecemos.
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Temperatura moderada: a média na Terra é de cerca de 15 °C. Em temperaturas muito altas, as moléculas dos seres vivos se desfazem; em temperaturas muito baixas, a água congela e as reações param.
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Atmosfera adequada: fornece oxigênio para a respiração, mantém a pressão do ar e funciona como cobertor, que segura o calor.
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Proteção contra radiação: a atmosfera (com a camada de ozônio) e o campo magnético da Terra barram boa parte da radiação perigosa do Sol.
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Energia e alimento: a luz do Sol alimenta a fotossíntese, que sustenta as cadeias alimentares.
Cite três condições presentes na Terra que são importantes para a existência da vida como a conhecemos. Em seguida, explique em uma frase por que a água no estado…
Cite três condições presentes na Terra que são importantes para a existência da vida como a conhecemos. Em seguida, explique em uma frase por que a água no estado líquido é considerada fundamental.
Outros mundos do Sistema Solar
O Sistema Solar tem oito planetas, mas nenhum outro tem as condições da Terra. Veja os dois vizinhos mais comentados:
| Corpo | Atmosfera | Temperatura média | O que dificulta a vida humana |
|---|---|---|---|
| Lua | praticamente não tem | de cerca de −170 °C a 120 °C (varia entre noite e dia) | sem ar, sem água líquida, variações extremas de temperatura, radiação |
| Marte | muito rarefeita (gás carbônico) | cerca de −60 °C | pouco ar, frio intenso, sem água líquida na superfície, radiação |
| Vênus | muito densa, rica em gás carbônico | cerca de 460 °C | calor e pressão enormes, efeito estufa intenso |
| Terra | densa, com oxigênio | cerca de 15 °C | — |
A Lua é o corpo mais próximo, a cerca de 384 mil km. Marte é bem mais distante: mesmo nas melhores épocas, está a dezenas de milhões de quilômetros.
Para sobreviver em Marte, uma pessoa precisaria de traje pressurizado (para ter pressão e ar), aquecimento, oxigênio, água e proteção contra radiação, ou seja, viver dentro de bases fechadas. Em Vênus, o ambiente é tão hostil que seria preciso uma estrutura capaz de resistir a 460 °C e a uma pressão enorme.
A Lua e Marte são destinos muito citados em projetos de exploração espacial. Escreva qual dos dois está mais próximo da Terra e indique uma característica que torna…
A Lua e Marte são destinos muito citados em projetos de exploração espacial. Escreva qual dos dois está mais próximo da Terra e indique uma característica que torna difícil a vida humana em cada um deles.
A tabela mostra características simplificadas de três corpos do Sistema Solar. | Corpo | Atmosfera | Temperatura média na superfície | |---|---|---| | Vênus | muito…
A tabela mostra características simplificadas de três corpos do Sistema Solar.
| Corpo | Atmosfera | Temperatura média na superfície |
|---|---|---|
| Vênus | muito densa, rica em gás carbônico | cerca de $460\,°C$ |
| Marte | muito rarefeita | cerca de $-60\,°C$ |
| Terra | densa, com oxigênio | cerca de $15\,°C$ |
Com base nos dados, explique por que nem Vênus nem Marte permitem a vida humana sem proteção. Indique ainda o que seria necessário para um ser humano sobreviver em cada um deles.
Distâncias astronômicas e o ano-luz
No espaço, os quilômetros ficam grandes demais. Por isso, os astrônomos usam outra medida: o ano-luz.
A luz viaja a cerca de $300.000$ km/s, ou seja, aproximadamente $1{,}08 \times 10^{9}$ km/h. Em um ano, ela percorre cerca de 9,5 trilhões de quilômetros. Veja alguns tempos que a luz leva:
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Da Lua à Terra: cerca de 1,3 segundo.
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Do Sol à Terra: cerca de 8 minutos.
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De Próxima Centauri (a estrela mais próxima do Sol) à Terra: pouco mais de 4 anos. Ou seja, ela está a pouco mais de 4 anos-luz.
Isso significa que, quando você olha para uma estrela a 40 anos-luz, vê a luz que saiu dela há 40 anos.
O que é um ano-luz? Responda se ele é uma unidade de tempo ou de distância e explique brevemente o que ela representa.
O que é um ano-luz? Responda se ele é uma unidade de tempo ou de distância e explique brevemente o que ela representa.
A luz do Sol leva cerca de 8 minutos para chegar à Terra, e a luz da estrela Próxima Centauri, a mais próxima do Sol, leva pouco mais de 4 anos. Explique o que essa…
A luz do Sol leva cerca de 8 minutos para chegar à Terra, e a luz da estrela Próxima Centauri, a mais próxima do Sol, leva pouco mais de 4 anos. Explique o que essa comparação mostra sobre as distâncias astronômicas e converta 4 anos em minutos aproximados, considerando 1 ano igual a 365 dias. Depois, calcule quantas vezes, aproximadamente, o tempo da luz de Próxima Centauri é maior que o do Sol.
Quanto tempo dura uma viagem?
Para estimar o tempo de uma viagem, use a mesma relação do movimento uniforme:
$$t = \frac{d}{v}$$em que $d$ é a distância e $v$ é a velocidade. Ela vale porque, quanto maior a distância, mais tempo se leva, e quanto maior a velocidade, menos tempo.
Para uma viagem tripulada, o tempo não é o único problema. É preciso levar ou produzir comida, água e ar para toda a viagem, proteger os astronautas da radiação, lidar com a perda de massa muscular e óssea na ausência de gravidade, com o isolamento e com a dificuldade de comunicação, já que os sinais levam minutos para chegar.
Uma sonda viaja a $60.000$ km/h. A distância média entre a Terra e Marte, em um momento de aproximação, é de cerca de $78$ milhões de quilômetros. Calcule o tempo…
Uma sonda viaja a $60.000$ km/h. A distância média entre a Terra e Marte, em um momento de aproximação, é de cerca de $78$ milhões de quilômetros. Calcule o tempo aproximado de viagem em horas e em dias. Em seguida, explique por que, para uma viagem tripulada, outros fatores além do tempo precisam ser considerados.
Viajar até outra estrela? Argumentos científicos
E se o destino for um planeta de outra estrela? A mais próxima está a pouco mais de 4 anos-luz. Veja o que acontece com uma estrela a 40 anos-luz.
Com isso, dá para montar argumentos científicos. Um bom argumento tem uma afirmação, um dado e uma conclusão. Exemplos:
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Distância e tempo: com a tecnologia atual, chegar a outra estrela levaria dezenas de milhares de anos ou mais. Logo, mudar a população para lá em poucas décadas é irrealista.
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Condições para a vida: Marte não tem ar respirável, tem frio extremo e radiação. Seria preciso viver em bases fechadas. Já a Terra, mesmo com problemas, ainda é o único lugar onde sabemos que a vida se sustenta sozinha.
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Escala: a Terra tem bilhões de pessoas; nenhuma nave poderia transportar uma fração relevante delas.
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A favor da pesquisa espacial: estudar outros planetas ajuda a entender o clima da Terra (como o efeito estufa em Vênus), gera tecnologias úteis (satélites, GPS, materiais) e prepara a humanidade para riscos no futuro.
Uma empresa afirma que, em poucas décadas, será possível transferir parte da população da Terra para um planeta que orbita uma estrela a $40$ anos-luz de distância.…
Uma empresa afirma que, em poucas décadas, será possível transferir parte da população da Terra para um planeta que orbita uma estrela a $40$ anos-luz de distância. Considere que a nave mais rápida já construída viaja a cerca de $200.000$ km/h e que a luz viaja a cerca de $1{,}08 \times 10^{9}$ km/h. Calcule quantas vezes a nave é mais lenta que a luz e estime o tempo de viagem em anos. Com base no resultado, avalie se a afirmação da empresa é científica e realista, apresentando pelo menos dois argumentos.
Lucas e Beatriz debatem a seguinte proposta: "Se a Terra ficar inabitável, a humanidade poderá simplesmente se mudar para Marte". Lucas defende a ideia, e Beatriz diz…
Lucas e Beatriz debatem a seguinte proposta: "Se a Terra ficar inabitável, a humanidade poderá simplesmente se mudar para Marte". Lucas defende a ideia, e Beatriz diz que é mais urgente cuidar do nosso planeta. Elabore dois argumentos científicos que sustentem a posição de Beatriz, considerando condições para a vida, distâncias e tempos de viagem, e um argumento que Lucas poderia usar a favor da pesquisa espacial. Conclua indicando qual posição você considera mais bem fundamentada e por quê.
De volta ao início: a promessa de "levar famílias para Marte" esbarra em condições hostis (frio, pouco ar, radiação), em viagens de meses e na impossibilidade de transportar milhões de pessoas. Pesquisar o espaço é valioso, mas não substitui cuidar da Terra.