O surgimento dos grandes dinossauros

Os dinossauros foram a forma de vida vertebrada dominante na Terra durante aproximadamente 165 milhões de anos, um período notável para uma classe de animais. O assunto sempre foi de grande interesse popular, especialmente porque os vestígios da sua existência dão realidade aos mitos de monstros e dragões. No entanto, o assunto floresceu na mídia de forma intensa a partir dos anos 80. Uma das razões para tal interesse foi a discussão que se gerou na comunidade científica de paleontólogos, sobre a causa da extinção de todos os dinossauros, há 65 milhões de anos atrás.

Hoje é um fato aceito pela maioria dos paleontólogos que a causa para a extinção dos dinossauros foi o impacto de um asteróide, marcando o fim do período Cretáceo, há 65 milhões de anos atrás. Uma nova teoria, ainda bastante debatida, consiste no estabelecimento de uma simetria de fatos: ou seja, o aparecimento dos grandes dinossauros também teria sido causado pelo impacto de um asteróide.

Os fósseis mais antigos de dinossauros têm 230 milhões de anos, sugerindo que eles apareceram aproximadamente nessa época, durante o período geológico conhecido como Triássico. Durante tal período os dinossauros eram relativamente pequenos e dividiam o planeta com vários outros tipos de répteis.

Foi somente a partir do período geológico denominado Jurássico, que se iniciou há 202 milhões de anos atrás, que os dinossauros cresceram de tamanho e dominaram a paisagem diurna da Terra, tornando-se os legendários e conhecidos monstros. O grande carnívoro alossauro é desta época. Tal surgimento de grandes dinossauros ocorreu em um intervalo de tempo de somente milhares de anos, ou seja, num piscar de olhos na escala geológica, e não um processo gradativo.

Alguns fatos corroboraram tal teorial. Esqueletos de dinossauros são raros. Suas pegadas, no entanto, são surpreendentemente abundantes, e seus tamanhos são uma boa indicação das dimensões dos animais que as produziram. Pesquisadores analisaram 18 tipos de pegadas de dinossauros. Cada uma é associada a um tipo geral, não necessariamente a uma espécie. Portanto, elas contam a história de cada grupo de animais, mesmo não havendo qualquer vestígio de seus esqueletos.

Dos 18 grupos de dinossauros que produziram as pegadas, 5 desapareceram antes do início do Jurássico, 4 passaram diretamente ao Jurássico e 6 desapareceram exatamente na fronteira entre os períodos Triássico e Jurássico e 3, que incluem grandes dinossauros, surgiram repentinamente no início do Jurássico. Tal descontinuidade na fronteira entre os dois períodos é bastante sugestiva, indicando a ocorrência de um evento global na Terra, possivelmente um impacto com um asteróide. Tal possibilidade está ainda sendo investigada.

Anti-Matéria

A teoria da mecânica quântica descreve os fenômenos envolvendo átomos e partículas elementares, ou seja a física do mundo microscópico. Ela foi concebida começo dos anos 20 por uma geração de jovens e brilhantes físicos com menos de 25 anos. A sua forma mais conhecida hoje nos  textos didáticos foi criada em 1926 por Erwin Schrödinger, essencialmente para poder explicar, entre outras coisas, por quê um elétron pode orbitar um próton de modo estável, formando um átomo de hidrogênio. Por ter uma consistência lógica muito sólida e por poder explicar virtualmente todos os fenômenos quânticos até então conhecidos de forma convincente, sendo capaz até de prever novos, tal teoria logo teve aceitação na comunidade dos físicos.


Erwin Schrodinger (1887-1961)

Apesar do seu sucesso, a teoria quântica não era, no entanto, compatível com a teoria de Einstein da relatividade especial, criada em 1905. Isso não queria dizer que a mecânica quântica de Schrödinger era errada. Simplesmente ela não poderia ser aplicada a fenômenos que envolvessem altas energias, onde as velocidades passam a ser muito altas. Tal incongruência teórica começou a ser resolvida por Dirac, que em 1928 propôs uma teoria quântica relativística, capaz de descrever de forma consistente o movimento de elétrons em campos elétricos e magnéticos. Essa era a primeira aplicação da teoria da relatividade de Einstein na física quântica. A teoria de Dirac de 1928 conduziu a surpreendentes predições: além de descrever elétrons, a teoria parecia exigir a existência de um outro tipo de partícula, com massa idêntica à do elétron, mas com carga elétrica positiva, em vez de negativa. Tal partícula, que foi chamada pósitron, é a anti-partícula do elétron, e foi o primeiro exemplo de anti-matéria.  A confirmação experimental dessa fantástica teoria deu-se em 1931 com a descoberta do pósitron. A predição de Dirac aplica-se não somente ao elétron, mas também a todos os constituintes da matéria. Ou seja, cada partícula tem sua anti-partícula. Suas massas são iguais, mas certas características como carga e spin têm seus sinais trocados. Outra propriedade prevista por Dirac e confirmada experimentalmente é que quando uma partícula encontra sua anti-partícula elas se desintegram, transformando-se em um pulso de radiação eletromagnética. Teoricamente não há diferença entre partículas e anti-partículas, no que diz respeito à teoria que as descrevem. Mas há uma diferença fundamental quanto à sua ocorrência no universo à nossa volta. Ele é feito todo de matéria, e a anti-matéria criada em laboratórios logo se desintegra ao se chocar com matéria. Modernas teorias de teoria de evolução do universo exigem que no início dos tempos matéria e anti-matéria existiam em quantidades iguais. Um dos grandes mistérios da física é por quê ocorreu esse desequilíbrio.


Paul Adrien Maurice Dirac (1902-1984)

O físico Richard Feynman inventou o seguinte conto para ilustrar o conceito de anti-matéria.: vamos supor que os cientistas da Terra estabeleceram contato com um ser extra-terreno. Utilizando rádio, eles trocam informações sobre os seus mundos. Eles descrevem, por exemplo o formato do corpo do ser humano, suas dimensões, massa, longevidade, etc. Padrões de comprimento, tempo e massa podem ser definidos de modo universal através de partículas elementares da física, utilizando comprimentos de ondas, tempos de decaimentos radioativos, massa atômica.
Um problema surge quando o cientista tenta explicar que o coração humano fica no lado esquerdo do peito. Os conceitos de esquerda e direita são convenções assumidas na nossa linguagem. Como transmitir essa mensagem essa definição ? Uma solução poderia consistir na observação de neutrinos
Neutrinos, partículas aparentemente sem massa e sem carga, produzidas em certas reações de decaimento, apresentam um momento magnético de spin que poderíamos chamar de esquerdo. Anti-neutrinos, no entanto, possuem spin direito. É como se tivéssemos parafusos universais diferentes, com rosca esquerda e direita. Assim, bastaria que o extraterreno observasse um neutrino para entender o que é esquerdo. Assim, os dois marcam um encontro. Eles então combinam que vão estender a mão direita um ao outro. O terráqueo tem no entanto a seguinte instrução: caso o extraterrestre estender sua mão esquerda, afastar-se imediatamente, pois nesse casso o extraterrestre é feito de anti-matéria.


Richard Feynman (1918-1988)

A origem da Lua

Acredita-se que a terra tenha sido formada há aproximadamente 5,5 bilhões de anos atrás, através da aglomeração de grandes rochas resultantes da formação do sol. Então, há 4,5 bilhões de anos atrás, segundo uma teoria, um corpo do tamanho de marte chocou-se com a nascente terra, espalhando material suficiente para que a lua pudesse ser formada. Tal hipótese foi testada através de simulações computacionais, com resultados que tendem a comprovar sua veracidade. Além disso, um choque da terra com um grande asteróide seria capaz de desviar o eixo de rotação da terra com relação ao plano de órbita da lua, fato hoje observado.

Depois desse choque a calma então prevaleceu nessa parte do sistema solar por aproximadamente 600 milhões de anos. Análises feitas em rochas lunares trazidas pelos astronautas da missão Apollo sugeriram que há 3.9 bilhões atrás um cataclisma ocorreu: uma chuva de grandes corpos, do tamanho de asteróides, atingiu a terra, a lua, e provavelmente todos os planetas dessa região interna do sistema solar.

Tal teoria que ainda hoje recebe críticas, tem ganhado força com a análise de rochas lunares provenientes de crateras do lado oculto da lua e também de rochas de 12 crateras diferentes, pelas missões norte-americas e soviéticas. Nenhuma delas era mais antiga do que 3,9 milhões de anos, indicando que o evento foi suficiente intenso para apagar os traços de impactos anteriores. A fonte do cataclisma é desconhecida, embora haja teorias baseadas em simulações computacionais, sugerindo que essa chuva de rochas foi ocorreu devida à formação tardia dos planetas Netuno e Urano.

Através de um pequeno binóculo já é possível a observação das crateras lunares. Os mesmos impactos ocorreram na terra, embora poucas sejam hoje visíveis, em parte pelo efeito de proteção da atmosfera que desintegra muitos meteoritos antes deles atingirem a superfície e também devido à erosão causada pelos ventos e chuvas. Na lua pequenas crateras de milhões de anos são visíveis porque a falta de atmosfera e água faz com que a erosão seja quase inexistente. Ou seja, o mundo que os astronautas visitaram nos anos 70 é praticamente o mesmo daquele do tempo em que a vida começou a aparecer na terra, há 3 bilhões de anos atrás.

Por essa razão o estudo da lua e de suas crateras não é importante por si só, mas também para elucidar os eventos que aconteceram em todo sistema solar, desde a sua formação, há cerca de 5,5 milhões de anos atrás. Um conhecimento detalhado das datas do impactos que causaram as crateras lunares, poderiam descrever eventos cósmicos que fazem parte da história do nosso planeta.

O melhor método para se conhecer a data de um impacto lunar seria ir lá e colher amostras estatisticamente distribuídas e fazer as datações. No entanto, não temos acesso fácil à lua no presente momento. Em 1969, na época quando o homem pisou na lua pela primeira vez, acreditava-se que pelo ano 2000 já teríamos lá algumas colônias. Não estamos nem perto disso. As 6 missões Apollo e as três russas, terminaram em 1972, trazendo amostras de rochas de somente 9 pontos distintos. Mais algumas rochas lunares que foram ejetadas após os impactos foram encontradas mais recentemente. Pouco se fez desde então, exceto estudar mais detalhadamente as rochas disponíveis.

Há um pequeno efeito de erosão lunar, que nos permite ao menos ter uma idéia da idade de crateras lunares. Os impactos produzem raios, que são rastros de pó fino formados durante a explosão, que se estendem por muitos quilômetros sobre a superfície. Tais raios são associados a crateras recentes, como aquela vista na lua através de binóculos, chamada Giordano Bruno. Enquanto que as crateras se mantêm inalteradas por bilhões de anos, os raios não, pois à medida que o tempo passa poeira fina vinda do espaço, micrometeoritos, acaba recobrindo os raios, fazendo-os desaparecer. Especula-se que talvez a cratera Giordano Bruno tenha sido decorrente de um aparente impacto ocorrido na lua em 1178 observado por cinco monges ingleses e descrito na crônica de Gervase de Canterbury. Uma evidência favorável a tal hipótese é dada pela observação do vibrações da superfície lunar.

Quando um meteorito muito grande ou veloz se choca com a lua, esta responde com vibrações. Calcula-se que tais oscilações não cessam antes de uns oitocentos anos, para um impacto do tipo que estamos considerando. Esses estremecimentos da superfícies podem ser medidos através de raios laser mandados da terra e refletidos em espelhos deixados na lua pelos astronautas da missão Apollo. A medição do tempo de ida e volta dos raios nos dá com excelente a distância da fonte do laser ao espelho. As medições indicam que a superfície lunar vibra com um período de cerca de três anos e amplitude de três metros, consistente com a idéia de que a cratera Giordano Bruno tenha menos de 1000 anos de idade.

Vida inteligente no universo

Uma das famosas frases do escritor inglês Arthur C. Clarke é : "Toda tecnologia suficientemente avançada é indistinguível de mágica." Uma adaptação interessante para tal idéia é: "Todo ser extra-terrestre suficientemente avançado é indistinguível de Deus".
Um dos programas de busca se inteligência extraterrena mais conhecidos é o chamado seti at home, que utiliza os computadores de usuários da internet do mundo inteiro, para fazer cálculos de análise de sinais recebidos pelo grande radio-telescópio de Arecibo, em Porto Rico. Até agora, apesar de haver vários sinais interessantes sendo analisados, nenhuma conclusão definitiva foi obtida.

Qualquer alternativa sobre a questão da existência ou não de inteligências extraterrenas no universo seria assustadora. A prova da existência de inteligências muito superiores à nossa iria mudar nossa concepção do lugar do homem no universo, colocando-nos num lugar muito mais insignificante do que aquele que já nos havia posto Copérnico.  Uma prova da não existência de outras inteligências no universo, além da humana, seria ainda mais assustadora, pois além de nos colocar numa posição de tremenda solidão cósmica, nos daria uma responsabilidade para a preservação da vida, que talvez nãosaibamos como assumir.

Sobre a questão da existência ou não de ETs, o famoso físico italiano Enrico Fermi, opinou da seguinte forma: seres extraterrenos inteligentes não existem, ao menos na nossa galáxia.
Se existissem, já teriam tido tempo suficiente para lançar-se ao espaço e colonizar toda a galáxia. Nós mesmos, com somente 300 anos de ciência moderna já começamos a exploração espacial. Como os ETs não estão entre nós, argumentou Fermi, eles não existem.

O cientista computacional belga Hugo de Garis tem outro argumento: seres extraterrestres são abundantes no universo. Já tendo passado de suas fases biológicas, são agora máquinas nanotecnológicas ou formas de energia super-inteligentes e não tem interesse em se comunicar conosco, seres quase infinitamente inferiores. Seriam deuses desinteressados de nós.

O equilíbrio instável da vida

Copérnico, no século XV, afirmou que a Terra não era o centro do universo, sendo na verdade mais um planeta a girar em torno do Sol. Isso foi somente o começo de uma grande revolução, a ser levada adiante pela ciência moderna, que começou a derrubar o homem de seu pedestal de senhor do universo. Foi o início do fim do chamado antropocentrismo. Hoje sabemos que o sol é uma estrela média, apenas uma das aproximadamente 100 bilhões de estrelas que formam esse sistema espiral que forma a nossa galáxia, chamada Via Láctea. Para aumentar ainda mais nossa insignificância, há pelo menos mais 100 bilhões de galáxias, somente no nosso universo visível.
Apesar dessa aparente insignificância, nós humanos não conhecemos efetivamente nenhum outro mundo tal como o nosso. Sem dúvida não ocupamos um lugar tão ordinário no cosmos. Nosso planeta está localizado numa órbita estável a uma distância perfeita do sol, de modo que a matéria orgânica, tão sensível a temperaturas extremas possa subsistir. Nosso sol também é uma estrela relativamente perfeita, pelo fato de ser solitária e estável.

Mesmo ter planetas não é a regra: observações mostram que somente 3% das estrelas do tipo do sol possuem planetas. Aparentemente uma série de felizes coincidências faz possível a nossa existência. De fato, a tranqüilidade do nosso mundo é uma exceção e não a regra no cosmos. Não somente o planeta Terra possui uma posição privilegiada no sistema solar, mas tudo indica que também o nosso Sol está numa localização especial na Via Láctea. Astrônomos definem hoje o que se chama de zona habitável da galáxia, como sendo um anel em torno do núcleo, no qual planetas habitáveis poderiam existir. Estrelas situadas em uma região mais afastada do núcleo da galáxia não podem ter planetas , pois elas contêm poucos metais. Mais perto do núcleo, as estrelas até poderiam gerar planetas com freqüência, por terem mais metais. No entanto, a chance de choque de estrelas é maior e grande parte delas não leva uma vida solitária, e sim possuem companheiras.

Sistemas de estelares duplos, triplos ou múltiplos não são adequados para a vida num planeta . Sua órbita seria instável e caótica, sujeita a radiações que emanam da interação entre elas. Um planeta que orbitasse um sol mais próximo ao núcleo da Via Láctea estaria sujeito também às intensas radiações resultantes de violentas explosões de supernovas e também aos repentinos surtos de radiação gama, cuja origem exata ainda é desconhecida. Se o Sol estivesse localizado mais próximo ao núcleo de nossa galáxia, a Terra estaria sujeita a uma grande freqüência de choques com cometas, e instabilidades de órbita, e aos efeitos do grande buraco negro que está no centro. Embora as observações indiquem que ele esteja relativamente quieto, provavelmente por já haver devorado boa parte da matéria que o circundava, de tempos em tempos ele se desperta quando engole uma estrela. Ao cair no buraco negro do centro galáctico, a matéria é acelerada a velocidades altíssimas, o que gera jatos de radiação que poderiam pulverizar ou esterilizar sistemas planetários mesmo distantes.
Nossa Via-Láctea também é privilegiada para nós. Tal sossego e estabilidade, necessários para o desenvolvimento da vida, só são possíveis em galáxias do tipo espiral, onde o movimento das estrelas se dá de forma harmônica de ordenada. Tal paz poderá não ser duradoura. Em aproximadamente três bilhões de anos a galáxia Andrômeda estará se encontrando com a Via Láctea, o que poderá deslocar as estrelas de suas órbitas e também dar ignição ao buraco negro central, com desastrosas conseqüências para a vida.