Prof. Dr. Sergio Pilling
Instituto de Pesquisa & Desenvolvimento, Laboratório de Astroquímica e Astrobiologia
Av. Shishima Hifumi 2911, São José dos Campos, 12244-000 SP, Brazil.
Tel: +55 12 39471102; E-mail: sergiopilling@yahoo.com.br
DISCIPLINA DA PÓS-GRADUAÇÂO: ASTROBIOLOGIA
A astrobiologia, exobiologia ou xenobiologia é o estudo da possibilidade de vida (microbiana ou não) fora da Terra, o que inclui o estudo da vida em outros planetas, luas de planetas e em nuvens interestelares. Também está direcionada para o estudo de como ambientes extraterrestres podem afetar organismos vivos e na possibilidade de microorganismos "transitares" entre corpos celestes. A astrobiologia é uma ciência relativamente nova, bastante multidisciplinar que funde conceitos de diversas disciplinas como a astronomia, astrofísica, astroquimica, química, física experimental, geologia, ciências planetárias, biologia, microbiologias e outras.
Nesse curso faremos uma revisão multidisciplinar de diversas disciplinas que constituiem os pilares da astrobioloiga. O curso esta dividido em 5 partes: i) Fis-Qui; 2) Astro; 3) Geo; 4) Bio e 5) Antropo.
Ementa do curso contem: Definições de Vida. Hipotese Gaia. Origem da Vida: Produção endógena e entrega exógena de moléculas orgânicas. Química prébiotica em meteoritos, cometas e no meio interestelar. Panspermia. Química orgânica e bioquímica básica. Quiralidade e a origem da homoquiralidade molecular. Formas de vida primitivas: Self-assembly, fosfolipidios, vesículas e protocélulas. árvore da vida. Extremófilos. Zona de habitabilidade e Zona de habitabilidade extrema. Terra primitiva, Marte, Europa e Titã. Meteoritos e cometas. Biomarcadores em atmosferas planetares/lunares. Exoplanetas. Astrobiologia experimental. Síntese pré-biótica via processos abióticos. Telescópios e sondas espaciais.
Qual o sentido da vida? Persistir, perpetuar a informação e proporcionar sua constante otimização para permitir a auto-contemplação do Universo, de si mesmo (S. Pilling).
Notas de Aula (em preparação)
PARTE 1: FIS-QUI
Introdução a química orgânica e bioquímica básica (grupos funcionais, ex ácido carboxílico, açúcar, aminoácidos, proteínas, RNA, DNA, etc). Quiralidade e a origem da homoquiralidade molecular. Excesso enantiomérico em aminoácidos (tipo L) e açúcares (tipo D) em meteoritos.
Moléculas anfifílicas, fosfolipídios, micelas, vesículas e protocélulas. Acido nonanóico em meteoritos.
Self-assembling amphiphilic molecules: Synthesis in simulated interstellar/precometary ices.
Síntese pré-biótica via processos abióticos (experimentos). Introdução a astroquímica. Formação dos primeiros Peptídeos. O papel dos minerais na formação de aminoácidos e ligações peptídicas.
cometary glycine - STARDUST
Introdução a Termodinãmica e Física estatística. Definições de Energia e Entropia.
PARTE 2: ASTRO
Introdução a formação estelar. Estrelas Tipo Solar, Gigantes e TT Tauri. Evolução planetária (migração) Meio interestelar e interplanetário. Campo de radiação estear e raios cósmicos.
Meteoritos, cometas e panspermia.
Europa, Titã e outros corpos gelados do sistema solar. Características físico-químicos, potencial astrobiológico. Anéis de saturno. luas congeladas de planetas no sistema solar exterior.
Zona de habitabilidade (estelar, galáctica, luas de planetas gigantes). Metalicidade estelar, populações estelares e probabilidade de vida.
Exoplanetas. Métodos de detecção. Missão Corot, Missão Darwin, Missão Kepler e outras. Biomarcadores em atmosferas planetares/lunares.
PARTE 3: GEO
Terra primitiva e Marte. Formação planetária. Formação da lua. Formação das luas de Marte. Comparação entre as atmosferas (hoje e no passado). Espectro da atmosfera. Metano em marte. Água. Sondas exploratórias em Marte.
Origem e Evolução dos Oceanos e da crosta continental. Temperatura PHs, Salinidade. Tectonismo, vulcanismo.
Contexto Geológicos para formação da vida e assinaturas espectroscópicas e minerais de formas de vida. Modificações em minerais, fosseis, modificações na atmosfera.
PARTE 4: BIO
Vida (definições anteriores e atuais). Conceito filosófico "de ser" vivo e "estar" vivo. Conceito de individuo e individuo de escala planetária. Hipótese Gaia (Gaia - a um passo para se tornar viva). Teorias sobre a origem da vida na Terra (Produção endógena e entrega exógena de moléculas orgânicas). Vírus. Associações virus-células e homem-Gaia.
Replicação celular e Metabolismo. Armazenamento de energia. "Força Vital"
Árvore da vida e conceitos básicos de biologia evolutiva, LUCA. Formas de vida Primitiva. Simulação computacional do metabolismo completo de uma bactéria.
Extremófilos (tipos, propriedades, zona de habitabilidade extrema). Formas de vida primitiva, Testemunhos de gelo. Lago Vostok
Astrobiologia experimental. BIOPAN. - SSIOUX: Experimentos em microgravidade.
PARTE 5: ANTROPO
Evolução do Homem e da civilização humana. Modificações físicas e fisiológicas, psíquicas. Seleção natural e evolução natural. Civilização. Sinergia com outras espécies.
Evolução Artificial do Homem. Tecnologia. Colonização e Exploração de espaços terrestres e espacial. Futuro do homem. Robôs. Engenharia genética e inteligência artificial. Computadores, banco de dados e Internet. Relacoes entre homem e o "nascimento" de Gaia.
Curso de extensão e aperfeiçoamento em ASTROBIOLOGIA. Inscrições abertas!!!
Horneck G. & Rettberg P., Complete Course in Astrobiology, Wiley-VCH, 2007.
Gargaud M., Barbier B., Martin H. & Reisse J, Lectures in Astrobiology I part 1 – The Early Earth and Other cosmic Habitats for Life, Springer, 2006.
Gargaud M., Barbier B., Martin H., Reisse J, Lectures in Astrobiology I part 2 – From Prebiotic Chemistry to Origin of Life on Earth, Springer, 2006.
Gilmour I. & Spehton M. A., An Introduction to Astrobiology, The Open University, Cambridge, 2004.
Greenberg J.M., Mendoza-Gomez C.X. & Pirronelo V., The Chemistry of Life´s Origin, NATO ASI Series, Kluwer Academic Publishers, 1993.