Acervo textual da Revista AstroNova
Edição 42 — páginas 1 a 20
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Assuntos identificados: universo, celeste, cosmologia, astronomia, terra, então, origem, esfera, estrelas, expansão.
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O QUE É A COSMOLOGIA REVISTA DE DIVULGAÇÃO DE ASTRONOMIA E CIÊNCIAS DA NATUREZA ATIVIDADES NA ESTAÇÃO ESPACIAL TIANGONG AGENDA DOS LANÇAMENTOS ESPACIAIS ATIVIDADES NA ESTAÇÃO ESPACIAL INTERNACIONAL OS 100 ANOS DA ORIGEM DA VIDA EPAST 2024 Ano 11 - Nº 42 - Junho/2024 REVISTA DE DIVULGAÇÃO DE ASTRONOMIA E CIÊNCIAS DA NATUREZA ATIVIDADES NA ESTAÇÃO ESPACIAL TIANGONG AGENDA DOS LANÇAMENTOS ESPACIAIS ATIVIDADES NA ESTAÇÃO ESPACIAL INTERNACIONAL O QUE É A COSMOLOGIA INICIANDO-SE NA OBSERVAÇÃO DO CÉU
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Conselho editorial: Adriane Casteleira Maico A. Zorzan Rafael Cândido Jr. Wilson Guerra Redatores desta edição: Adriane Casteleira Luiz Felipe Demétrio Rafael Cândido Jr. Wilson Guerra Arte e Diagramação: Wilson Guerra Astrofotos: Adriane Casteleira Bruno Bonicontro Carlos Aparecido Domingues Newton Cesar Florencio Ricardo Francisco Pereira Chegou a edição de inverno/2024 da revista AstroNova. Nesta edição começamos com um texto muito completo de Luiz Felipe Demétrio sobre Cosmologia, onde são apresentados conceitos fundamentais desta área que é, basicamente, uma Astronomia em grande escala. Em seguida nosso amigo Rafael Cândido nos escreve um rápido mas completo panorama sobre o desenvolvimento dos estudos da Origem da Vida, ramo hoje denominado Astrobiologia. O texto é também uma amostra de sua palestra "Os 100 anos da Origem da Vida", proferida no Epast - Encontro Paranaense de Astronomia, ocorrido em junho, em Curitiba. E só sobre o Epast que Adriane Casteleira faz uma breve exposição. O encontro, initerrupto (exceto durante a pandemia de Covid-19), deverá ter sua próxima edição ano que vem sediada na cidade de Londrina. Eu concluo esta edição dando passos iniciais com o leitor que gostaria de começar a observação do céu e entrar no universo da observação astronômica amadora, paixão, acredito, compartilhada por todos que acompanham ou começam agora a acompanhar nossa revista. Mas, como gostamos de Astronáutica, iniciamos com a agenda de lançamentos espaciais e um resumo das atividades nas estações espaciais Internacional e Tiangong. Uma boa leitura! AstroNova . N.42 . 2024 EXPEDIENTE EDITORIAL Capa: Centro da Nebulosa da Águia Astrofotógrafo: Bruno Bonicontro Wilson Guerra GCAA Wilson Guerra GCAA
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SUMÁRIO 09 27 Ano 11 | Edição nº 42 | 2024 17 O QUE É COSMOLOGIA? EPAST 2024 ENCONTRO PARANAENSE DE ASTRONOMIA OS 100 ANOS DA ORIGEM DA VIDA 29 INICIANDO-SE NA OBSERVAÇÃO DO CÉU
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PRINCIPAIS LANÇAMENTOS DO TRIMESTREPRINCIPAIS LANÇAMENTOS DO TRIMESTRE Foguete: Soyuz 2 (POCKOCMOC) Nave Soyuz MS-26 com novos tripulantes para a ISS Local: Cosmódromo de Baikonur Data: 11/09/2024 Foguete: Soyuz 2 (POCKOCMOC) Nave cargueira Progress MS-28 com mantimentos para a ISS Local: Cosmódromo de Baikonur Data: setembro/2024 RÚSSIARÚSSIA Foguete: Falcon 9 (SpaceX) WorldView Legion 3 & 4, satélites de observação da Terra Local: base de Vandenberg Data: agosto/2024 Foguete: Falcon 9 (SpaceX) Satélites Starlink Local: cabo Canaveral Data: 20/07/2024 Foguete: Atlas V (ULA) Satélite USSF51 (militar) Local: cabo Canaveral Data: 30/07/2024 Foguete: Falcon 9 (SpaceX) Dois satélites de comunicação Local: Vandenberg Data: julho/2024 EUAEUA
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PRINCIPAIS LANÇAMENTOS DO TRIMESTREPRINCIPAIS LANÇAMENTOS DO TRIMESTRE Foguete: Longa Marcha 12 (CNSA) Lançamento inaugural Local: base comercial de Wenchang Data: agosto/2024 CHINACHINA Foguete: Longa Marcha 2F (CNSA) Nave Shenzhou-19 com tripulação para estação Tiangong (CSS) Local: base de Jiuquan Data: setembro/2024 Foguete: Electron (RocketLab) Acadia 3, satélite comercial de imageamento por radar Local: Base da península Mahia Data: 21/07/2024 NOVA ZELÂNDIANOVA ZELÂNDIA
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Principais atividades: abril a julho/2024 Principais atividades: abril a julho/2024 Tripulação atualTripulação atual ESTAÇÃO ESPACIAL INTERNACIONALESTAÇÃO ESPACIAL INTERNACIONAL Soyuz MS-26: Roscosmos (11/09/2024)Soyuz MS-26: Roscosmos (11/09/2024) Próximas ExpediçõesPróximas Expedições Crew-9: SpaceX (08/2024)Crew-9: SpaceX (08/2024) A astronauta Jeanette Epps manipula experimentos biológicos no módulo europeu Columbus. A astronauta Jeanette Epps manipula experimentos biológicos no módulo europeu Columbus. Cosmonautas realizam manutenção e instalação de equipamentos na parte externa da Estação. Cosmonautas realizam manutenção e instalação de equipamentos na parte externa da Estação.
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Estação Espacial TiangongEstação Espacial Tiangong Principais atividades: janeiro a março/2024Principais atividades: janeiro a março/2024 Tripulação atual (Shenzhou-18)Tripulação atual (Shenzhou-18) Tripulação instala componentes de monitoramento do ambiente dos módulos da Estação. Tripulação instala componentes de monitoramento do ambiente dos módulos da Estação. Li Guangsu realizarou caminhada espacial em maio.Li Guangsu realizarou caminhada espacial em maio. Ye Guangf e Li Cong saindo para caminhada espacial realizada em julho. Ye Guangf e Li Cong saindo para caminhada espacial realizada em julho.
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Observatório Estrela do Sul Astrofotógrafa: Adriane Casteleira Sarandi / PR Julho/2024
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09 Luiz Felipe Demétrio [email protected] O que Cosmologia NÃO é Quando ouvimos falar de Cosmologia, várias coisas vêm à nossa mente: galáxias, espaço sideral, planetas, Big Bang, etc. Cosmologia tem a ver com todas essas coisas, mas é muitas vezes confundida com seus parentes próximos, que podem ser visualizados na página seguinte. A Cosmologia tenta entender as leis que regem o universo, assim como a Astronomia e a Astrofísica. Além disso, ela também tenta entender questões fundamentais: de onde viemos e para onde vamos, assim como a Cosmogonia. Mas então o que separa uma da outra? A diferença se refere à escala da Cosmologia, e ao seu método de estudo. Diferente da Astronomia e Astrofísica, ela se preocupa com o universo como um todo: escalas muito maiores que aglomerados de galáxias. E, diferente da Cosmogonia, ela é uma ciência, fazendo esse análises de forma rigorosa com o método científico. A Cosmologia tem então o objetivo de entender o universo como um todo, em suas maiores escalas. Isso nos leva então à pergunta: quais seriam então as propriedades do universo? Como ele evolui? O que o define? E aqui, cabe uma pequena divagação na COSMOLOGIA O QUE É O QUE É COSMOLOGIA?COSMOLOGIA? Cosmologia é a área da Física que estuda as maiores escalas do universo conhecidas pela humanidade: o universo como um todo.
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observações sistemáticas das "nebulosas espirais" foi o astrônomo Edwin Hubble. Suas pesquisas contribuíram para a aceitação por parte da comunidade da existência de galáxias fora da Via Láctea, as "nebulosas espirais" de antes. O interessante é que as observações de Hubble levaram à descoberta de um novo efeito, totalmente inesperado (HUBBLE, 1929). Ele percebeu que todas as galáxias aparentavam estar se afastando de nós. Era como se estivéssemos no centro de uma grande explosão. Mais interessante ainda, Hubble percebeu um padrão: quanto mais distante a galáxia, mais rápido ela se afasta de nós, 10 AstroNova . N.42 . 2024 História, para entendermos como o ser humano começou esse estudo. História da Cosmologia e do Universo: como será que eles nasceram? Até o começo do século passado (anos 1900) não se sabia sequer da existência de outras galáxias fora da Via Láctea (GUTH, 1997). Entretanto, começaram a ser descobertos novos e novos objetos, conhecidos como "nebulosas espirais", que pareciam muito distantes da Via Láctea. Começou então um grande debate sobre a natureza de tais corpos: seriam eles apenas grandes nuvens de poeira, ou objetos de outra natureza? Um dos primeiros a fazer aqui na Via Láctea (GUTH, 1997). As observações de Hubble desse afastamento era um fato, uma observação científica. Mas qual seria a causa desse fenômeno esquisito? O astrônomo Edwin Hubble (1889 - 1953)
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11 Expansão do Universo: Big Bang? A resposta se encontra em um dos pilares da Física moderna: a Teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein, já disponível no mercado desde 1915 (EINSTEIN, 1915). Vamos agora tentar entender como ela explica esse afastamento das galáxias. Você já deve ter ouvido falar que a Relatividade Geral modela a gravidade em termos de curvatura: corpos massivos deformam o espaço-tempo como um tecido. Esse é um conceito complicado, e pretendo escrever um texto apenas sobre isso aqui na Astronova futuramente. Por enquanto, vamos nos contentar com uma pincelada do que é um espaço ser curvo. Intuitivamente, sabemos que uma folha de papel é plana, e uma bola é curva. Mas por que isso? A resposta se encontra em um dos mais básicos resultados matemáticos que aprendemos na escola: o Teorema de Pitágoras. Vamos refrescar a memória. Para um triângulo retângulo como na figura 1, a soma dos quadrados dos catetos é igual ao quadrado da hipotenusa: s² = x² + y² . O que acontece é que, em espaços curvos, o Teorema de Pitágoras não vale mais. Tente por exemplo desenhar um triângulo na superfície de uma bola. Ele vai ficar todo torto (figura 2), e a relação acima é substituída por algo bem mais complicado. Um triângulo (deformado) desenhado sobre a superfície de uma esfera. Será que vale o Teorema de Pitágoras? A proposta de Einstein é então que a gravidade faz com que o Teorema de Pitágoras acima não seja válido. Na verdade, já 10 anos antes das observações AstroNova . N.42 . 2024 O físico Albert Einstein (1879 - 1955) Os corpos massivos deformam o espaço-tempo como um tecido. y x s Figura 1: exemplo de um triângulo retângulo. Figura 2: triângulo (deformado desenhado sobre a superfície de uma esfera. Será que vale o Teorema de Pitágoras?
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12 Figura 9 12 de Hubble, já se sabia que, em nosso universo a teoria de Einstein previa que o teorema é modificado para depender do tempo (EINSTEIN, 1917): s² = a(t)²x² + a(t)²y² em que a(t) depende do tempo t e é chamado de fator de escala, tendo sua forma determinada pela matéria presente no universo. Ele pode ser, por exemplo, a(t) = t. Para determiná-lo, é preciso resolver as (complicadíssimas) equações de Einstein, mas isso fica para os pesquisadores em 1 Física. Aqui, vamos apenas focar na ideia dessa expressão e sua visualização, disponível na Figura acima. A Relatividade (Geral) dá então uma possível explicação para o fenômeno observado por Hubble: as galáxias aparentam se afastar com certas velocidades porque o Teorema de Pitágoras em nosso mundo é modificado. Como ele agora depende do tempo, isso é interpretado como se as distâncias x e y variassem no tempo, expandindo e se tornando a(t)x, a(t)y. É então nesse sentido que os físicos dizem que o universo está se expandindo: as distâncias dentro dele variam com o tempo, pois o Teorema de 2 Pitágoras não é válido. Aqui, é válido apontar que as observações de Hubble foram independentes da Relatividade Geral, que até então não era sequer uma teoria tão bem aceita na Física. Na verdade, o próprio Einstein foi contra a ideia de universos em expansão por muitos anos. Porém, como de praxe em ciência, o que importa são os fatos, e o fato é que as galáxias têm velocidades de afastamento que podem ser descritas com Relatividade Geral, independente do que o próprio Einstein pensava na época. Vemos então que, quando o ser humano foi capaz de construir telescópios poderosos o bastante para observar objetos de fora da Via Láctea, ele foi capaz de ver um novo efeito: as velocidades de afastamento¢¢expansão do universo. Isso nos dá então um caminho para entender o comportamento e evolução do cosmos, pelo menos nessas escalas. Mas nem tudo são flores: a explicação acima leva a novas perguntas. Por exemplo, se o universo está se expandindo, podemos nos fazer perguntas sobre sua AstroNova . N.42 . 2024 Três instantes da expansão do universo. À esquerda, temos um conjunto de galáxias, posicionadas sob uma grade imaginária no universo. Conforme o tempo passa, podemos ver que a distância entre as galáxias começa a mudar (imagem no centro). Após certo tempo (direita), vemos que a distância entre as galáxias mudou , mas a posição relativa (o número de quadrados da grade, correspondentes a x e y) se manteve a mesma. Você pode visualizar melhor nesse 1 Aqui, fiz uma simplificação da história. Quando Einstein se depara com esses resultados, ele não estava pronto para aceitar um universo em expansão, lutando contra o conceito até o último segundo. Porém, suas ideias foram desenvolvidas por outros físicos (Alexander Friedmann (FRIEDMANN, 1922), Georgers Lemaître (LEMAÎTRE, 1927) , etc.), que culminaram nos modelos atualmente aceitos de universos em expansão. 2 Note que a interpretação não tem nada a ver com a imagem do universo sendo um balão que cresce, ocupando regiões "fora do universo". Na interpretação moderna, o universo é infinito, mas as distâncias dentro dele crescem com o tempo, pelo fato de o Teorema de Pitágoras ser modificado. vídeo.
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13 história. O cosmos deveria então ter sido “menor” no passado. Tão pequeno quanto um ponto talvez. Mas o que será que isso significaria? Revelação “Bombástica”: nenhuma explosão! A expansão do Universo pode ser usada para estabelecer uma história do Cosmos. A ideia então é que, no passado, o universo seria "menor", sendo portanto muito mais quente, pois todos os corpos estariam mais próximos. A expansão então lembra a ideia de uma "explosão", certo? Os proponentes desse paradigma, de que o universo está em expansão, procuraram então por sinais para comprovar tal hipótese. Paralelamente, havia outras escolas de pensamento. Uma muito poderosa na época era a do "Modelo Estacionário", liderada por Fred Hoyle, dentre outros. Os apoiadores do Modelo Estacionário acreditavam que o Universo era sempre o mesmo para qualquer instante de tempo, uma ideia bem natural. A rivalidade era um tanto acirrada. Tanto é que, quando convidado para um programa de rádio da BBC para falar de suas teorias, Fred Hoyle cunhou um termo de chacota para a proposta de seus oponentes: “Big Bang”, do inglês "grande explosão", para caçoar das pessoas que acreditavam nessas ideias. É daí que surgiu o famoso termo "Big Bang": de uma piada de programa de rádio. Tanto é que, na comunidade científica, esse termo é raramente usado. No máximo a expressão "paradigma do Big Bang quente", para se referir que, devido à expansão, o universo evoluiu de um estado muito quente e denso (Canal D-Dimensões, 2013). Em nenhum momento se faz menção a alegações de que o universo "surgiu em uma explosão", “o universo veio de um ponto” ou afirmações sem sentido como essa. Tudo que se diz é que: se a Relatividade (Geral) estiver correta (e temos evidências para isso), então o universo se expande, tendo sido muito mais quente e denso no passado. Agora que entendemos de onde veio a expressão “Big Bang” e porque ela é uma péssima expressão (literalmente uma chacota), voltemos para a Física: porque o "Big Bang" triunfou sobre o modelo estacionário? O que aconteceu? Arqueologia do Cosmos: a Luz Mais Antiga do Universo A resposta para os questionamentos acima veio de um objeto muito antigo de nosso universo. Era a Radiação Cósmica de Fundo (sigla: CMB). Luz de 13 bilhões de anos atrás, detectada aqui na Terra. AstroNova . N.42 . 2024 À esquerda, George Gamow,defensor do paradigma do “Big Bang” (Fonte: Wikipédia). À direita Fred Hoyle,defensor do modelo de estado estacionário(Fonte: cosmosecontexto.org.br).
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14 O que ocorreu foi que, em 1965 nos Estados Unidos, dois funcionários da empresa de tecnologia Bell Labs tentavam e tentavam aumentar a precisão das antenas da companhia. Porém, havia um sinal de ondas de rádio muito fraco, que parecia vir de todas as direções do céu. Inicialmente se pensou ser uma falha dos funcionários. Depois um problema no equipamento. Mas não era nenhum nem outro, e o sinal misterioso persistia: ele parecia estar em toda parte. Na época, nenhum dos envolvidos sequer sonhava com a origem dessa 3 luz misteriosa(GUTH, 1997). Paralelamente, pesquisadores da época, que incluíam físicos de renome como George Gamow, Ralph Alpher e Robert Herman, analisavam as consequências de universos em expansão. Uma delas era que, como o universo primitivo deveria ter sido muito quente e denso, luz deveria ter sido produzida no passado e vagado pelo cosmos inteiro, interagindo de forma muito fraca com as galáxias e corpos celestes. Se o "Big Bang" estivesse certo, então essa luz deveria ser observada na Terra. Não só isso, mas ela também deveria ter propriedades muito específicas, já calculadas pelos defensores 4 da expansão. Quando a notícia do sinal misterioso foi divulgada e AstroNova . N.42 . 2024 chegou aos ouvidos de Gamow e seu grupo, uma coisa levou à outra: a luz que eles viam na verdade era muito antiga, tendo sido gerada nos primórdios do universo, há 13 bilhões de anos atrás. Não só isso, mas suas propriedades eram exatamente as mesmas previstas pelo modelo da 5 expansão. Os modelos 3 Na Física, se entende a Luz como energia eletromagnética, sendo uma forma de radiação. Você pode então entender Luz ¢¢ Radiação ¢¢ Ondas de Rádio como sendo basicamente a mesma coisa. 4 Para os mais curiosos, a luz deveria ser isotrópica (mesma temperatura em todas as direções), e satisfazer o que chamamos de um espectro de corpo negro. Até hoje, o espectro de corpo negro mais perfeito já medido é o dessa luz primordial. 5 Na época, já haviam sido feitas até estimativas da temperatura dessa luz (GUTH, 1997). Temperatura da Radiação Cósmica de Fundo, medida em diferentes partes do céu. Cores mais quentes significam maior temperatura (= quente) e cores frias, temperaturas menores (= frio). Essas flutuações de temperatura são muito baixas (menos de um milésimo), tendo sido determinadas pela Missão Planck usando tecnologia de ponta. Em média, a temperatura da Radiação Cósmica de Fundo é aproximadamente a mesma em todas as direções: 2,76 Kelvin.
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15 AstroNova . N.42 . 2024 estacionários não conseguiam explicá-la, e foi assim que o "Big Bang" derrotou seu rival e se consolidou na comunidade científica. A luz antiga então ganhou um nome: Radiação Cósmica de Fundo, por ser luz de origens cósmicas, estando sempre nos bastidores da evolução do universo (GUTH, 1997). Como a Radiação Cósmica de Fundo se refere à luz dos primórdios do universo e fotografias não passam de luz dos objetos, temos que ela é, no sentido mais literal possível, uma foto do universo de 13 bilhões de anos atrás. Olhe de novo a figura no começo página anterior. Parabéns, você acabou de olhar para uma foto do universo de 13 bilhões de anos atrás, quando ele ainda era um "bebê", com apenas cerca de 300 mil anos! (MUKHANOV, 2005). A Radiação Cósmica de Fundo é o objeto mais antigo ao qual temos acesso aqui na Terra. Com isso (e por ela ser literalmente uma foto) pode- se usá-la para extrair informação preciosa sobre o universo primordial, sendo este um tema de pesquisa de ponta, inclusive muito trabalhado pelo Grupo de Cosmologia e Gravitação da UEL, no Paraná. Desenvolvimentos como esse, somados a telescópios de grande escala fizeram com que alguns cosmólogos denominassem o período que vivemos como Cosmologia de Precisão, tamanha a precisão com que podemos analisar dados e informações sobre nosso universo (GUTH, 1997). Por estes e outros motivos, a Radiação Cósmica de Fundo merece um texto somente sobre ela, mas isso fica para outra oportunidade. Considerações Finais Nesse texto, começamos discutindo o que Cosmologia não é: Astronomia, Astrofísica e Cosmogonia. Na verdade, Cosmologia se refere a um estudo científico das leis que regem o universo em suas maiores escalas. Para cumprir sua ambição, a Cosmologia então estuda a evolução do universo com base em sua expansão, explicada pela Relatividade Geral de Einstein. Isso nos permite entender seu comportamento em diversas eras, e fazer literalmente uma arqueologia do cosmos. Não só isso, mas a Cosmologia é uma área de pesquisa séria, capaz de determinar informações com muita precisão, como ilustrado pela Radiação Cósmica de Fundo, a luz mais antiga do universo. Luiz Felipe Demétrio é graduado em Física (UEM) e doutorando em Cosmologia (UEL). Referências Canal D-Dimensões. Mitos e Verdades sobre o Big-Bang,, 2013. EINSTEIN, Albert. Cosmological Considerations in the General Theory of Relativity. Sitzungsber. Preuss. Akad. Wiss. Berlin (Math. Phys. ), v. 1917, p. 142–152, 1917. Foundations of the General Theory of Relativity. Annalen der Physik, n. 354, 1915. Dispon´©¥vel em: ¡https: //en.wikisource.org/wiki/The_Foundat ion_of_ the_Generalised_Theory_of_Relativit y¿. . Zum kosmologischen Problem der allgemeinen Relativitätstheorie, 1931. FRIEDMANN, Aleksandr. 125. On the curvature of space. Zeitschrift für Physik, v. 10, p. 377–386, 1922. GUTH, Alan H. The Inflationary Universe: The Quest For a New Theory of Cosmic Origins. [S.l.]: Helix Books, 1997. v. 33-57, Chapter 3: The birth of modern cosmology, p. 33–57. HUBBLE, Edwin. A relation between distance and radial velocity among extra-galactic nebulae. Proceedings of the national academy of sciences, National Academy of Sciences, v. 15, n. 3, p. 168–173, 1929. LEMAITRE, G. A homogeneous Universe of constant mass and growing radius accounting for the radial velocity of extragalactic nebulae https://doi. org/10.1007/s10714-013-1548-3 Annales Soc. Sci. [S.l.]: Bruxelles, 1927. MUKHANOV, Viatcheslav. Physical foundations of cosmology. Cambridge university press, 2005.
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Lua, com destaque à cratera Tycho Astrofotógrafo: Ricardo Francisco Pereira Maringá / PR Junho/2024
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ASTROBIOLOGIA OS 100 ANOS DAOS 100 ANOS DA ORIGEM DA VIDAORIGEM DA VIDA Rafael Cândido Jr. [email protected] Neste artigo vamos conhecer sobre um livro que praticamente formou um dos campos de estudo da Biologia e abriu os caminhos para a ciência da Astrobiologia. Em 2024 esta obra fundamental completa 100 anos. No princípio... Desde os primórdios da humanidade, fossem as tribos de caçadores e coletores ou as civilizações com agricultura e pecuária, haviam mitologias para explicar os céus e, também, para explicar a diversidade de animais e plantas. A primeira tentativa de explicação racional sobre a existência da vida ocorreu na Grécia antiga. Dentre várias ideias da época, foram as ideias de Aristóteles que prevaleceram. Assim, como a matéria era constituída de quatro elementos fundamentais: água, fogo, terra e ar; os seres vivos também eram constituídos desses elementos. A diferença é que tudo o que era vivo continha a ação do princípio vital. Esse princípio seria algo etéreo e estaria disperso em todo ambiente, de modo que a matéria inanimada poderia se tornar um ser vivo. Dessa forma, a origem de determinados seres vivos seria explicada pela ação do princípio vital sobre a matéria inanimada e até mesmo sobre a matéria animada. Esta ideia perdurou até meados do século XVII, cita-se como exemplo a obra de Claude Duret,na qual uma das gravuras apresenta uma árvore cujos frutos ao caírem na água formam peixes e ao caírem na terra formam aves marinhas. É interessante notar que ideias semelhantes ainda perduram até hoje. Em localidades afastadas e entre pessoas sem estudo formal ainda há a ideia de que cabelos cortados podem formar cobras, roupas sujas podem formar ratos, sapos 17
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18 surgem da lama e ideias equivalentes. Ao final do século XVII, com o desenvolvimento da Física e da Matemática, surge uma corrente contestando o conceito da força vital, também denominadade Princípio do Vitalismo, pois seu conceito era quase como o conceito de alma, presente na religião. O longo fim do Princípio Vital Em 1668, o médico e naturalista italiano Francesco Redi publica sua obraEsperienzeintorno ala generazionedegl'insetti. Nela, Redi apresenta um interessante experimento sobre a geração de insetos. Conforme o pensamento vitalista da época, se um pedaço de carne for deixado apodrecer, a partir deste material o princípio vital o converteria em larvas de insetos, que consumiriam a carne podre e se tornariam moscas. Assim, Redi preparou fracos de vidro contendo carne fresca deixada para apodrecer. Para isso colocou carne em um frasco com tampa como controle e observou o que ocorria em um fraco com carne sem tampa e outro fraco com carne fechado apenas com um tecido muito fino, equivalente às atuais gazes hospitalares. Os resultados mostraram que no frasco aberto, as moscas pousavam sobre a carne e algum tempo depois, estava cheia de larvas. A carne contida no frasco fechado com gaze apodreceu, mas não continha nenhuma larva. Assim, se o princípio vital se encontrava no ar como se acreditava, por que a carne não se transformou em larvas? Portanto, Rediconcluiu que as larvas surgiam das moscas que tinham acesso à carne, e não que a carne se transformava em larvas. Porém, o experimento de Redi era fortemente refutado devido ao apodrecimento da carne. Embora já fossem conhecidos os trabalhos de Robert Hooke (Micrographia, 1665) e de Anton van Leeuwenhoek; a presença de micróbios na água ou em outros materiais era utilizada como prova da “força” do princípio vital. Ilustração de Claude Duret em seu livro Histoire Admirabledes Plantes (1605). Experimento de Redi. No frasco aberto as moscas botam ovos na carne putrefata e os ovos eclodem. No frasco tampado com gaze, as moscas não chegam à carne putrefata. Francesco Redi (1626 - 1697), fundador da Biologia Experimental. AstroNova . N.42 . 2024
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19 Outro ponto a favor do Vitalismo era a incapacidade de se obter substâncias presentes em animais e vegetais a partir de reações químicas. Um exemplo de substância sempre citada por vitalistas era a ureia, presente na urina de mamíferos, e também em folhas e sementes de legumes e cereais. Em 1828, o químico alemão Friedrich Wöhler obteve amônia a partir da conversão de cianato de amônio em ureia. Este fato deu origem ao campo da Química Orgânica, que recebeu este nome por ser o estudo da Química dos compostos vivos (hoje, a Química Orgânica é definida como o estudo dos compostos de carbono). Entretanto, apesar de fortemente enfraquecido, o Vitalismo ainda propunha a existência da força vital devido ao apodrecimento de material vivo. Um exemplo sobre isso ocorre em nosso cotidiano; quando compramos frutas e as esquecemos na fruteira, a fruta começa a se deteriorar e apodrece, seja por ação de fungos (o popular mofo) ou de bactérias. Da mesma forma, um alimento cozido, se deixado fora da geladeira pode azedar. Na segunda metade do século XIX, o bioquímico francês Louis Pasteur estudava métodos que pudessem conservar o leite e o vinho. Para verificar a contaminação de bactérias em líquidos, Pasteur ferveu caldo nutritivo em um frasco do tipo pescoço de cisne e verificou que nos frascos onde o ar externo não entrava em contato com o caldo não havia proliferação de microrganismos. Esta experiência mostrou que se houvesse um princípio vital, o meio de cultura ficaria turvo em todos os frascos, pois haveria a formação de microrganismos no meio de cultura. Os meios que permaneceram claros tiveram, além do processo de aquecimento destruindo bactérias presentes no meio, foram mantidos fechados, sem contato com o ar externo; o qual transporta esporos de microrganismos. Assim, sem a teoria do princípio vital, ficou claro que a vida não surgia de forma espontânea a partir da matéria inanimada e nem de outros materiais vivos. Mas, a vida tinha de ter se originado em algum momento da história na Terra. Na época, a Bioquímica dava seus Friedrich Wöhler (1800-1882). Litografia de Rudolf Hoffmann, 1856. Resultados obtidos por Pasteur. O frasco pescoço de cisne apresenta em sua curvatura um “selo” de água que impede a entrada de ar (não mostrado na gravura). AstroNova . N.42 . 2024
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20 primeiros passos. O primeiro livro de bioquímica foi publicado em Viena em 1858 pelo professor VinzenzKletzinsky. Da mesma forma que a ureia poderia ser obtida a partir de cianato de amônio, era muito provável que substâncias como proteínas, lipídios e carboidratos teriam uma origem abiótica, ou seja, a partir de substâncias químicas, sem a presença de nenhum princípio vital. Em uma carta datada de 01/02/1871, Charles Darwin escreveu ao botânico inglês Joseph Dalton Hooker: “A vida pode ter começado em um pequeno lago quente com todos os tipos de amônia e sais fosfóricos... Um composto proteico foi formado passando por mudanças mais complexas... Hoje em dia essa matéria seria consumida por seres vivos.” Origem da vida Com o desenvolvimento da Bioquímica no início do século XX, era cada vez mais nítida que a afirmação de Darwin na carta era verdadeira. Mas como poderia ter ocorrido o surgimento da vida a partir de elementos e substâncias químicas primordiais? No final de maio de 1924, é publicado em Moscou um livro de divulgação científica com o título Origem da vida, escrito pelo bioquímico soviético Aleksandr Oparin. Neste livro, Oparin apresenta os postulados da hipótese da origem da vida. Resumidamente são: - Atmosfera primitiva da Terra era quimicamente redutora, ou seja, não havia oxigênio. Os gases presentes nessa atmosfera eram: metano, monóxido de carbono, sulfeto de hidrogênio e amônia. - Esta atmosfera, exposta a diversas formas de energia, gerou compostos orgânicos simples, que se acumularam em mares rasos, formando uma “sopa prebiótica”. - A formação de polímeros orgânicos, deu origem a coacervados (aglomerados de moléculas proteicas envoltas em água). O livro explicava que antes de haver vida, ocorreu a formação de compostos e estruturas fundamentais à vida. Uma dessas estruturas são os coacervados, que são os precursores das atuais membranas celulares. Um coacervado é uma estrutura de fase aquosa rica em macromoléculas (proteínas e ácidos nucleicos) e que apresentam seletividade (ou seja, não é qualquer molécula que entra ou que Capa da edição original do livro Origem da vida. Na parte de cima da capa está o indicativo de que o livro era parte de uma coleção voltada à divulgação científica (Biblioteca de Ciência Popular). Aleksandr Oparin (1894 - 1980). A medalha é uma condecoração de Herói do Trabalho Socialista da União Soviética. AstroNova . N.42 . 2024