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Fundamentos de Astrobiologia (AST-416-3)

Proposta do curso

Fundamentos de Astrobiologia propõe apresentar uma abordagem multidisciplinar à questão da busca de vida no Universo. O programa discutirá algumas questões fundamentais, tais como O que é vida? Seu aparecimento na Terra é um evento casual ou uma necessidade cósmica? Como pensar a vida como ‘não a conhecemos’? Qual será o futuro da vida na Terra e em outros pontos do Universo?

O ponto de partida serão as condições cosmológicas e astrofísicas para o aparecimento da vida como a conhecemos, desde a formação dos elementos químicos, passando pela física e química básica para o aparecimento da vida até os requisitos necessários da evolução estelar.

O passo seguinte será o entendimento do conceito de Habitabilidade Planetária: passando pela zona habitável; atmosferas; a bioquímica do meio interestelar e a necessidade de água, sendo que, neste tópico, trataremos habitabilidade como ela é observada no contexto terrestre.

Em seguida, sistemas vivos serão discutidos sob diferentes aspectos, desde a perspectiva de sua origem e evolução na Terra, sobrevivência e resiliência em condições extremas e a possível síntese de vida por processos físico-químicos. Saindo da Terra, serão abordadas as condições do aparecimento e sobrevivência da vida no nosso Sistema Solar, as missões concebidas para a exploração de planetas e luas do Sistema Solar e os esforços para a busca de vida  fora fora do Sistema Solar, baseados na descoberta de mais de 2000 exoplanetas.

Finalmente, a busca de inteligência extraterrestre, a análise do projeto SETI e reflexões sobre o futuro da vida na Terra e no Universo concluirão o curso.

Os slides e notas de aula contendo os conceitos-chave serão disponibilizados mais abaixo para orientar o estudo semanal.

Outras palestras ligadas à area de astrobiologia podem ser encontradas aqui.

Critérios de avaliação

Testes (70% do conceito final): 9, com duração de 15 minutos, no início de cada aula.

Projeto (30% do conceito final): os temas propostos para a elaboração de um projeto de pesquisa serão propostos ao final da 4a. semana de aula. Caso haja interesse em algum tema especial ligado à disciplina, o professor deverá ser consultado. Ele poderá ser feito em grupo de até 3 pessoas, com uma apresentação oral e uma monografia entre 10 e 15 págs. de conteúdo (capa, índice e referências não contam para este conteúdo).



Cronograma

Início: 26/09/2016

Aulas: 6as. feiras, das 9h00 às 12h00

Apresentação dos seminários: 09/12/2016 e 16/12/2016



Bibliografia

1.Astrobiologia: uma ciência emergente. D. Galante, E. P. da Silva, F. Rodrigues, J. E. Horvath, M. G. B. de Avellar (orgs.), Tikinet/USP (2016) – Livro-texto eletrônico

2.Astrobiology: a multidisciplinary approach. J. Lunine, Pearson (2005) – Texto de referência

3.An introduction to astrobiology. I. Gilmour, Cambridge (2004)

4.O Universo vivo. C. Impey, Larousse (2009)

5.Habitability in our Universe. A. Loeb, ArXiv:1606.08926v1 [astro-ph.CO]

6.Life everywhere. D. Darling, Perseu Books (2001)

7.Life as we DO NOT know it. P. Ward, Viking (2005)

8.Astrochemistry: from astronomy to astrobiology. A. M. Shaw, Wiley (2006)

9.Artigos recentes, de revisão ou com conteúdo específico, serão recomendados ao longo do curso.



Uma lista de artigos interessantes (reviews e artigos específicos) que serão usados ou referenciados ao longo do curso podem ser baixados aqui.

Sugestões de leitura 

1. O que é vida: o aspecto físico da célula viva. E. Schrödinger, Cambridge Univ. Press e Ed. UNESP (1997, original de 1944)

2. O que é vida: 50 anos depois. M. P. Murphy e L. A. J. O’Neill. Cambridge Univ. Press e Ed. UNESP (1995)

3. Microcosmos. L. Margulis e D. Sagan, Cultrix (2002)

4. Complexidade e Caos. H. Moyses Nussensveig (Org.), Ed. UFRJ (1999)

5. Sós no Universo: porque a vida inteligente é improvável fora do planeta Terra. P. Ward e D. Brownlee, Campus (2001)

6. Artigos recentes, com “roadmaps”, reflexões e hipóteses mais especulativas, serão sugeridos ao longo do curso

 

Programa do curso
Semana 1 (PPT, notas de aula)
  • Discussão sobre o conceito de sistemas vivos; condições cosmológicas e astrofísicas para o aparecimento da vida

  • Leitura: Caps. 1, 2 e 6 do livro “Astrobiologia”, artigos “On the Habitability of our Universe” (A. Loeb, 2016) e “Defining life” (S. Benner, Astrobiology, 2010)

Semana 2 (PPT, notas de aula)
  • Cosmologia, Astrofísica e Astroquímica

  • Leitura: Cap. 3 do livro “Astrobiologia” e artigos “The astrochemistry of life” (A. Richards & P. Sarre, Astronomy & Geophysics,  vol. 42, p. 6.17, 2001) e “Astrochemistry: the issue of molecular complexity in astrophysical environments” (Michael de Becker, ArXiv: 1305.6243v1)

Semana 3 (PPT, notas de aula)
  • Astroquímica

  • Leitura: artigos “Many chemistries could be used to build living systems” (D. Baines, Astrobiology, 2004) e “Organic matter in space: from star dust to the Solar System” (S. Kwok, Astrophysics and Space Science, 2009)

Semana 4 (PPT, notas de aula)
  • Habitabilidade planetária

  • Leitura: Cap. 4 do livro “Astrobiologia” e cap. 11 do livro “Astrobiology: a multidisciplinar approach”.

Semana 5 (PPT, notas de aula)
  • Habitabilidade planetária

  • Leitura: caps. 12 e 13 do livro “Astrobiology: a multidisciplinar approach”.

Semana 6 (PPT, notas de aula)
  • A vida na Terra: química pré-biótica e a origem da vida

  • Leitura: Caps. 5 e 6 do livro “Astrobiologia”

Semana 7 (PPT, notas de aula)
  • A vida na Terra: a evolução da vida, a geologia terrestre e a vida em condições extremas

  • Leitura: Caps. 7 e 8 do livro “Astrobiologia”

Semana 8 (PPT, notas de aula)

  • A busca de vida fora da Terra: nosso Sistema Solar

  • Leitura: Caps. 11 e 12 do livro “Astrobiologia”

Semana 9 (PPT, notas de aula)

  • A busca de vida fora da Terra: exoplanetas e outras ousadias

  • Leitura: Cap. 13 do livro “Astrobiologia”

Semana 10 (PPT, notas de aula)

  • A busca de inteligência extraterrestre e o futuro da vida na Terra e no Universo

  • Leitura: caps. 14 e 15 do livro “Astrobiologia”

Semana 11

  • Discussões gerais e apresentação dos projetos

Semana 12

  • Apresentação dos projetos



Sala 45 Edifício CEA "novo", Av. dos Astronautas,1.758 - Jd. Granja - CEP 12227-010

Fone: 55-12-3945-7197

São José dos Campos - SP - Brasil

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Última atualização: Setembro de 2016