A Hipótese da Terra Rara

o quão parecido com a terra um planeta precisa ser para brigar a vida complexa deixando isso mais claro a terra tem uma lua Ela também tem continentes e oceanos uma composição química específica ela existe num sistema solar específico uma distribuição específica de planetas e todos esses fatores e diversos outros determinam a Terra e a história da terra incluindo a história da vida complexa mas quantos desses fatores são realmente cruciais pra vida complexa existir a ideia mais popular hoje em dia de que a vida precisa principalmente de água líquida e o resto talvez não seja tão

importante Se esse for o caso a vida deveria ser comum no universo incluindo a vida inteligente que a gente deveria conseguir detectar mas não importa para onde nós olhamos nós observamos e ouvimos o mais absoluto silêncio nós não detectamos vida inteligente na nossa vizinhança galática e esse é o paradoxo de ferme o conflito entre a vida parecer possível e provável no universo versus a falta de sinais de vida inteligente no Cosmos e Existem várias soluções propostas abordando diferentes pontos do paradoxo a hipótese da Floresta Negra que já foi tema de vídeo aqui no canal ataca

direto a conclusão e diz que a vida inteligente ativamente se esconde no universo com medo de ataques de outras civilizações Parando para pensar até que faz um certo sentido a gente não tem ideia das intenções de outras civilizações se elas existirem ou talvez a vida inteligente na galáxia se comunique de formas que nós nem entendemos ainda pode ser que a comunicação delas era Dubstep e ninguém entendeu ou quem sabe a vida seja comum no universo mas por azar nós somos a primeira civilização E isso também já foi um tema de vídeo aqui no canal Eu

acho que o canal PR mudar para paradoxo de ferme todo dia todas essas respostas atacam a conclusão do paradoxo elas aceitam que a vida complexa é ou vai ser comum no universo e então explicam porque que nós não encontramos nada vivo fora da terra ainda já a hipótese que nós vamos tratar hoje é uma das poucas respostas que ataca diretamente a premissa da hipótese de ferme a vida complexa precisa de muito mais do que água líquida para surgir em o planeta Essa é a hipótese da terra rara e de maneira resumida Ela diz que a

Terra é um dos raros planetas com a combinação certa de fatores pra vida complexa a hipótese da terra rara é menos excitante e digna de filmes do que muitas as outras propostas mas ela compensa isso com Rigor científico e uma proposta séria de pesquisa é possível testar essa hipótese de várias formas e talvez nós vamos descobrir o quão correta ela está no próximo século só antes de irmos mundo na hipótese da terra rara um aviso todos os produtos da minha loja estão com 20% de desconto mas os estoques estão acabando se você quer usar as

camisetas de ciência mais bonitas e ter a certeza de estar vestindo um pedaço do universo sempre que você sair de casa acesse uzil.com.br e escolha a sua favorita isso vale para moletons garrafas de água e bonés também todos os produtos do site Vista o universo junto comigo agora de volta ao vídeo a hipótese da terra rara é tão testável que a proposta original já se provou errada Em vários pontos o que é excelente Isso mostra que a hipótese está amplamente conectada com pesquisa astrofísica moderna por exemplo na proposta original feita por Peter Ward e Donald

Brown Lee uma das coisas raras sobre a Terra era ter Júpiter no sistema solar de forma que a gravidade de Júpiter reduzia a taxa de asteroides grandes colidindo com a terra mais recentemente o papel protetor de Júpiter está sendo revisado talvez Júpiter não seja tão crucial quanto nós pensávamos no começo dos anos 2000 pra vida na Terra nos anos 2000 também não era certo que planetas eram realmente comuns no universo mas desde então nós achamos mais de 5.000 deles ou seja planetas são sim bem comuns no universo e Isso inclui planetas rochosos como a terra

só que ao mesmo tempo em que nós desaprovam essas considerações da hipótese da terra rara nós encontramos novas coisas para levar em conta por exemplo planetas órfãos que são planetas sem estrelas Eles parecem ser como comuns no universo talvez até mais comuns do que planetas orbitando estrelas e isso pode indicar que sistemas planetários gravitacionalmente estáveis por longos períodos de tempo sejam mais raros do que nós imaginávamos e faz todo sentido se nós pararmos para pensar a maior parte das estrelas do céu tem pelo menos uma ou mais estrelas companheiras são sistemas binários ou até trinário

torna dinâmica gravitacional bem mais caótica e a chance de sobrevivência a longo prazo de um planeta como um todo menor por várias razões e o mesmo vale para sistemas Estelares com gigantes gasosos na região interna próximo a zona habitável de planetas rochosos esses sistemas também são gravitacionalmente perigosos se Júpiter e Vênus trocassem de lugar a terra teria problemas e aqui nós podemos entrar de vez na hipótese Vamos tentar listar todos os fatores que talvez tornem a terra um planeta raro e nós já podemos botar uma coisa na lista orbitar só uma estrela e existir um

sistema planetário estável orbitar uma só Estrela não é tão raro em si mas é um tanto quanto incomum orbitar duas ou mais estrelas pode ser perigoso tanto pela capacidade das Estrelas de expulsarem o planeta do sistema quanto pelo fato de que com dois sóis a quantidade de radiação solar chegando no planeta vai variar drasticamente o nosso planeta enquanto isso só tem duas possibilidades ou um lado tá Virado pro sol ou ele tá na sombra já um pedaço de um planeta com dois sóis tem quatro possibilidades ou um dos sóis está no céu ou o outro

está ou os dois estão ou nenhum isso sem nem incluir mudanças radicais na distância das duas estrelas em relação ao planeta criando ainda mais variações abruptas de temperatura Talvez isso seja caótico demais para permitir o surgimento e evolução da vida complexa Outro ponto crucial é que a vida complexa precisa de tempo para evoluir então um planeta com uma civilização precisa orbitar uma estrela que vá ter uma vida longa da ordem de bilhões de anos e isso exclui estrelas muito maiores do que o sol de abrigar em vida inteligente justamente porque elas vivem muito menos do

que isso na ordem de milhões de anos por outro lado o planeta precisa receber energia o suficiente para ter água líquida e no caso de estrelas menores do que o sol Isso é um problema se a terra Orbit asse uma nã vermelha que é um tipo de estrela pequena mas abundante no universo a terra precisaria ter uma órbita bem mais próxima para receber a mesma quantidade de energia que ela recebe do Sol mas orbitar uma estrela mais de perto pode causar o travamento de Maré e fazer um dos lados do planeta ficar exposto à Estrela

100% do tempo Enquanto o outro lado fica na escuridão eterna da mesma forma que a lua está travada em relação à terra e aí a gente sempre vai ver o mesmo lado dela isso tornaria um lado do planeta um inferno eterno e o outro lado um inverno gelado eterno talvez apenas estrelas parecidas com o sol sejam capazes de abrigar vida complexa Então vamos adicionar isso na nossa lista e sim eu in funcionalmente estou sempre botando esse Complex atrás de vida porque vida simples como bactérias parecem muito boas em resistir a condições bem mais extremas do

que vida complexa e esse detalhe vai ser importante mais pra frente então Aqui nós temos os limites cósmicos pra segunda hipótese da terra rara agora então vamos virar nosso foco pro nosso próprio planeta a Terra é a joia azul do sistema solar com oceanos continentes um clima estável uma atmosfera com oxigênio livre e um satélite natural grande quais dessas características são realmente essenciais pra vida a mais óbvia é a água líquida a vida na terra está profundamente ligada com usar água de uma forma ou de outra inclusive é muito provável que a vida tenha surgido

dentro da água ter água líquida parece ser um fator crucial para desenvolver e abrigar vida mas isso não quer dizer que seja um fator raro nós encontramos água em todos os planetas rochosos e até em asteroides ter água parece ser comum para planetas o que Não parece comum é ter água água na superfície espalhada em oceanos entre continentes a capacidade de manter água líquida por longos períodos de tempo também parece ser mais rara do que simplesmente ter água e a terra só consegue fazer isso porque ela tem um clima relativamente estável que se Manteve assim

por períodos de bilhões de anos mesmo catástrofes climáticas do passado como possíveis zeras do Gelo globais só variaram a temperatura média do planeta em dezenas de graus é uma mudança significativa mas não o suficiente para esterilizar o planeta de qualquer forma de vida Então como que a terra mantém a sua temperatura estável e por consequência água líquida na superfície o truque É o tectonismo o fato de que a crosta terrestre sólida dividida em placas que flutuam sobre um mar de magma chamado manto terrestre Essas são as placas tectônicas E isso tem uma série de efeitos

pra cara do Planeta Um deles é a formação de continentes e o outro é vulcanismo e esses dois efeitos juntos est estabilizam a concentração de gás carbônico na atmosfera durante longos períodos e gás carbônico é um dos principais fatores que determina a temperatura média do planeta através do efeito estufa por exemplo a rocha exposta à atmosfera nos continentes captura gás carbônico da atmosfera reduzindo o efeito estufa e consequentemente a temperatura ambiente e esse efeito fica mais intenso quando a temperatura média do planeta aumenta então ele naturalmente impede o aquecimento extremo da superfície por outro lado

o vulcanismo está constantemente repondo o gás carbônico na atmosfera impedindo que o planeta fique muito frio por falta de gases do efeito estufa graças ao tectonismo a terra mantém temperaturas relativamente estáveis na escala de bilhões de anos e esse talvez seja o ponto mais forte da hipótese da terra rara se o tectonismo for uma condição para vida complexa a vida complexa só vai surgir em planetas com características muito específicas pro tectonismo ser possível é preciso que o planeta tenha materiais radioativos para manter o magma da terra na forma de magma e impedir que ele fique

sólido muito cedo na história do planeta E além disso O tectonismo limita o tamanho dos planetas pros dois lados planetas menores que a terra vão esfriar suas partes internas mais rapidamente porque talvez limite o tempo pra vida complexa evoluir e Planetas muito maiores do que a terra vão ser pesados demais para terem placas tectônicas e Outro fator aqui é que o o planeta precisa de água mas ele não pode ter água demais para que os continentes sejam impossíveis Se esse for o caso o efeito de remoção de gás carbônico por continentes não vai ser tão

eficiente então além de ter continentes tectonismo e água nós precisamos ter a quantidade certa dessas coisas e o tectonismo em especial parece bem mais raro do que a água no universo pelo menos segunda hipótese da terra rara então nós podemos adicionar as condições necessárias para tectonismo pá na lista de coisas raras sobre a terra além de ser maravilhoso pro clima o tectonismo Talvez seja ruim pra vida complexa por outras razões mas antes nós precisamos entender um componente tão essencial pra vida complexa quanto o oxigênio o próprio oxigênio bactérias e áquas vida simples conseguem obter energia

respirando de várias formas diferentes usando os mais diversos elementos já a vida complexa só sabe respirar oxigênio por mais que vida complexa tenha uma grande diversidade de formas nós temos bem menos truques químicos para respirar do que bactérias e tem uma boa razão para isso o oxigênio é a melhor molécula para respirar Essa é a molécula que maximiza energia durante o processo de respiração talvez a vida complexa só seja possível respirando oxigênio então planetas com animais e civilizações precisam de oxigênio na Terra o oxigênio foi produzido por cianobactérias que aprenderam a fazer f fotossíntese transformar

gás carbônico em oxigênio e por conta da fotossíntese a atmosfera ficou cheia de oxigênio que era bem tóxico para boa parte da vida na Terra na época que eram principalmente outras bactérias e talvez essa combinação de oxigênio mais extinção em massa foi exatamente o que abriu as portas pra vida complexa uma nova fonte de energia mais eficiente junto com nichos biológicos que estavam Desocupados por causa da extinção então o oxigênio Talvez seja essencial paraa vida com complexa e no nosso planeta ele foi feito por vida simples mas essa não é a única forma de obter

oxigênio ele literalmente chove no espaço na forma de raio cósmico e Ventos Solares além disso a luz do sol pode quebrar moléculas de água e separar o oxigênio dela e aqui entra o contraargumento pra importância do tectonismo a produção não biológica de oxigênio é suprimida pelo tectonismo o vulcanismo libera ferro que captura oxigênio livre na atmosfera a única razão pela qual a terra tem oxigênio é porque as bactérias eram bem mais eficientes em produzir oxigênio do que os mecanismos não biológicos e o vulcanismo não conseguiu suprimir o efeito delas então o tectonismo se encontra em

um papel curioso ele Talvez seja importante para manter a água líquida importante pra vida complexa mas ao mesmo tempo talvez ele dificulte a evolução dessa vida justamente por causa da Necessidade por oxigênio e isso parece condizente com história da evolução na Terra por mais de 2 Bilhões de anos depois do surgimento da vida só existia vida simples na forma de bactérias e áquas criaturas unicelulares sem núcleos com DNA isolado vida complexa com DNA separado em núcleo e organelas com funções especializadas parecem ter evoluído apenas uma única vez na história do planeta Essas são as células

eucariotes e a sua evolução parece um dos eventos mais importantes da história natural o biólogo Nick Lan inclusive defende que esse é o grande filtro pra vida inteligente a formação de células complexas parece ser extremamente Improvável nós ainda não temos certeza de como essas células evoluíram mas a ideia base é que de alguma forma uma arquia um tipo de célula simples passou a viver dentro de uma bactéria grande tanto que algumas organelas como mitocôndrias t o seu próprio DNA que é parecido com diarias uma vez que isso aconteceu essa combinação de células começou a evoluir

juntas e a possibilidade de especialização permitiu que essa célula complexa usasse muito mais energia do que células simples abrindo as portas para uma série de novidades biológicas como por exemplo a cooperação e comunicação entre células permitindo a formação de criaturas multicelulares com tecidos especializados e mais pra frente reprodução sexual que é uma forma muito mais eficiente de criar variação genética e diversidade biológica e tudo isso só foi possível por uma mistura de tempo e sorte que nós podemos adicionar na lista a vida eucarionte mudou a cara do planeta Terra todos os animais fungos e plantas

são feitos dessas células Mas a vida complexa ter surgido ainda não foi o suficiente ainda levou centenas de milhões de anos para essa vida se diversificar e começar a formar o que chamamos de animais e dominar o planeta a oportunidade de evoluir não vem de graça no planeta a evolução de uma espécie significa morte para outras e aqui entra um ponto que talvez torne a terra tem uma quantidade razoável de extinções graças à Lua o número de asteroides que ca no planeta Terra é bem reduzido comparado aos outros tirando o caso do impacto que extinguiu

os dinossauros extinções em geral acontecem por mudanças bruscas nas condições climáticas e eu sei que isso vai soar estranho mas é importante que extinções aconteçam porque a longo prazo extinções regulares parecem aumentar a biodiversidade sem o fim de grandes números de espécies em massa a vida não parece ter oportunidade de mudar drasticamente tanto que foi uma das grandes extinções o evento da oxidação que abriu as portas pra vida complexa e provavelmente foi uma outra extinção em massa de bactérias graças a uma era do gelo que abriu as portas para evolução e diversificação da vida complexa

em animais plantas e fungos na forma da Explosão cambriana sem a lua para nos proteger de impactos de asteroides extinções em massa talvez fossem muito comuns paraa evolução realmente maximizar a biodiversidade mas graças à Lua a terra parece ter a quantidade certa de extinções pra biosfera se renovar e ter tempo de evoluir criaturas cada vez mais complexas então podemos adicionar a lua extinções como parte essencial da história da vida completando a nossa lista pro propósito desse vídeo e aqui entra a principal previsão testável da terra rara a vida simples é fácil de acontecer uma vez

que um planeta tem temperaturas adequadas e os químicos certos vidas simples como bactérias Pode surgir facilmente esse argumento é reforçado pelo fato de encontrarmos vidas simples em ambientes extremos de temperatura acidez e pressão aqui na terra existem bactérias a quilômetros abaixo da superfície em calor e frio Extremo e existem bactérias que às vezes até sobrevivem ao vácuo do espaço já a vida complexa por outro lado é muito mais frágil tem uma história evolutiva baseada em sorte e pode ser extinta muito mais facilmente Mente Vida complexa Só existe numa janela de temperatura bem mais limitada e

provavelmente só ao redor de estrelas como o Sol em planetas com tectonismo Luas grandes e oxigênio e por sua vez a presença de tectonismo lua e oxigênio implica em outras condições como as concentrações certas de materiais radioativos uma história de impactos e talvez a evolução de fotossíntese ou outra forma de produzir oxigênio então em resumo a grande propost osta da hipótese da terra rara é a vida simples deve surgir em qualquer caverna quente com água no universo já a vida complexa deve ser extremamente rar nós talvez sejamos o único planeta com as condições certas pra

vida animal em milhares de anos luz talvez até na galáxia Então como exatamente que nós vamos testar isso bom achando sinais de vida simples por todo canto Mas falhando encontrar sinais de vida inteligente nós já tivemos falsos positivos de vida tanto em Marte quanto de Vênus mas nós Ainda temos muito que explorar no nosso próprio sistema solar Talvez nós vamos encontrar vida em Marte ou quem sabe em alguma lua de Júpiter o telescópio espacial James web também está olhando para planetas fora do nosso sistema solar atrás de marcadores químicos de vida e se a busca

por vida fora da terra começar a dar resultado na forma de sinais de vida simples acompanhado de um silêncio profundo de sinais de outras civilizações inteligentes isso representa uma evidência em favor da hipótese da terra rara o que indica que o grande filtro que impede o surgimento de civilizações inteligentes Talvez seja Justamente a transição de bactérias para animais e nesse caso nós poderíamos respirar aliviados porque significa que o grande filtro estaria atrás de nós talvez a vida complexa seja tão Rara quanto o universo é grande mas eu gostaria muito de saber o que que vocês

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