Entender como se originou a vida é um dos desafios propostos pela astrobiologia. Este trabalho busca compreender como argilas aniônicas do tipo hidróxidos duplos lamelares (LDH) interagem com alguns aminoácidos quando submetido a condições presentes no passado do nosso planeta. Para tanto, foi estudada a interação dos aminoácidos cisteína (cys), cistina (cyss) e ácido glutâmico (glu) com duas variações de LDHs: hidrotalcita, que consistem em um LDH de Mg e Al (LDHal), e as piroauritas, um LDH de Mg e Fe III (LDHfe). Os LDHs foram sintetizados com cada um dos três aminoácidos por coprecipitação (cop) e reconstrução (rec). Todos os compostos produzidos foram submetidos a irradiação com UV-C (254 nm), longa exposição à temperatura de 70 °C e ciclos de hidratação e dessecação a 70 °C, tentando simular condições próximas à Terra primitiva. Os resultados obtidos indicam que os aminoácidos estão presentes no espaço interlamelar dos LDHs. Sendo que os LDHfe e os LDHal_glu se mostraram mais inertes, não sofrendo variações significativas com as simulações prebióticas. Para os LDHal_cys ocorreu a formação de ligações do tipo S-S durante a síntese; a irradiação UV-C afetou de maneira distinta os LDHs cop e rec, sendo que apenas nos reconstruídos ocorreu a formação de SO4-2. A simulação de temperatura causou o rompimento das ligações S-S e a formação de ligações S-H, enquanto os ciclos de hidratação, ao que tudo indicam, acarretam a liberação da cisteína do meio interlamelar. Essas características presentes no LDHal_cys estão, em partes, também presentes para os LDHal_cyss. De maneira geral, os LDHs são eficientes na intercalação de aminoácidos e estáveis quanto à temperatura e, em alguns casos, a radiação UV-C. Desta forma os LDHs se mostram como um mineral que pode ter tido a sua importância na Terra prebiótica, sendo aptos a atuar na retenção de aminoácidos, resistência a algumas das condições presentes e com a possibilidade de liberar estas biomoléculas novamente no ambiente, tornando-as disponíveis para o aumento de complexidade química / Understanding how life originated is one of the challenges proposed by astrobiology. This work aims to understand how layered double hydroxides (LDH), a type of anionic clay, may interact with amino acids when submitted to conditions present in prebiotic Earth. It was studied the interaction between amino acids cysteine (cys), cystine (cyss) and glutamic acid (glu) with two LDHs variations: hydrotalcite, LDH of Mg and Al (LDHal), and pyroaurite, a LDH of Mg and Fe III (LDHfe). LDHs were synthesized with each of the three amino acids by coprecipitation (cop) and reconstruction (rec). All the LDHs produced were submitted to UV-C irradiation (254 nm), long exposure to the temperature of 70 °C and cycles of hydration and desiccation at 70 °C, trying to simulated the conditions presents in primordial Earth. The results indicate that amino acids are present in the interlayer region of LDHs. Since LDHfe and LDHal_glu were shown to be more inert, they did not undergo significant variations with the prebiotic simulations. For LDHal_cys the formation of S-S type bonds occurred during the synthesis; the UV-C irradiation differently affected the LDHs cop and rec, being that only in the reconstructed the formation of SO4-2 occurred. The temperature simulation induced breakage of the S-S bonds and formation of S-H bonds, whereas the hydration cycles leaded to the release of cysteine from the interlamellar space. These features present in LDHal_cys are, partially, also present for the LDHal_cyss. In general, LDHs are efficient in the intercalation of amino acids, stable in temperature and, in some cases, to UV-C radiation. In this manner, the LDHs may have been important minerals in the prebiotic Earth, being able to act in the retention of amino acids, resisting to some of the prevailing conditions and possibly releasing these biomolecules back into the environment, making them available for increasing chemical complexity

Orientador: Prof. Dr. Charles Morphy Dias dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa De Pós-Graduação em Ensino, História, Filosofia das Ciências e Matemática, 2015. / Esta pesquisa concentra-se no diagnóstico da abordagem de Universo e Vida em coleções didáticas do Ensino Fundamental II, buscando promover a valorização das relações estabelecidas entre a vida e o espaço cósmico na Educação Básica. Os principais objetivos consistem em discutir aspectos históricos e conceituais da interdisciplinaridade e da Astrobiologia, apresentar as orientações para o ensino de Universo e Vida segundo os Parâmetros Curriculares Nacionais e o Currículo de Ciências do Estado de São Paulo, analisar a abordagem desses temas em algumas coleções de Ciências da Natureza e sugerir informações, caminhos e ferramentas capazes de aproximar a Astrobiologia do Ensino de Ciências. Acreditamos que a discussão aqui sugerida apresenta-se como uma preocupação bastante relevante para uma geração que se tornou a primeira a ter possibilidades concretas de investigar o fenômeno da vida no contexto universal. / This research focuses on the diagnosis of Universe and Life approach in teaching collections of elementary school, seeking to promote the enhancement of relations between life and cosmic space in Basic Education. The main objectives relate to discuss historical and conceptual aspects of interdisciplinarity and Astrobiology, present the guidelines for the universe of education and life according to the National Curriculum Standards and the Curriculum of São Paulo State Sciences, analyze the approach of these themes in some collections of natural sciences and suggest nformation, ways and tools capable of bringing the Astrobiology Science Teaching. We believe that the discussion suggested here appears as a very relevant concern for a generation that became the first to have real opportunities to investigate the phenomenon of life in the universal context.

O presente trabalho tem o objetivo principal de compreender os possíveis efeitos da radiação energética de um evento de Gamma-Ray Burst (GRB) sobre o meio interestelar no entorno de seu local de geração e em planetas possivelmente iluminados. Gamma-Ray Bursts foram detectados pela primeira vez nos anos 60 e rapidamente atraíram a atenção da comunidade astrofísica, uma vez que as energias emitidas apenas em poderiam alcançar 1054erg, o equivalente a massa de repouso do Sol. Não se conhecia nenhum mecanismo tão eficiente para extrair energia gravitacional para produzir tal evento. Mais tarde, a possibilidade da emissão ser colimada abaixou a energia em para 5x1050erg, mas o mecanismo central de geração ainda não foi completamente desvendado, havendo muito espaço para alternativas exóticas. Estudamos os efeitos de um GRB sobre o meio interestelar, em uma tentativa de distinguir os remanescentes do GRB do gerado por múltiplas supernovas. Usamos argumentos energéticos e sobre a possibilidade de alterações químicas e isotópicas devido a reações fotonucleares. Também trabalhamos com as implicações biológicas da iluminação de planetas por um GRB, concluindo que os efeitos de tais eventos podem afetar seriamente a biosfera de um planeta mesmo a distâncias de ~10kpc. / The present work has the main goal of understanding the possible effects of the hard gamma radiation produced during a Gamma-Ray Burst (GRB) event both on the interstellar medium surrounding the source of the burst and on planets possibly illuminated. Gamma-Ray Bursts were first detected on the 60s and quickly have attracted the attention of the astrophysical community, since the energies emitted just in could reach 1054erg, the rest mass of the Sun. No mechanism was known to be so efficient in extracting gravitational energy to produce such emission. Later on, the possibility of the emission being collimated has lowered the energy of the to 5x1051erg, but the central engine has not yet been completely understood, and there is still ample room for exotic alternatives. We have studied the effects of GRB on the ISM, in an attempt to distinguish the candidates of GRB remnants from those generated by multiple supernovae. We have used both energetic arguments and the possibility of chemical alterations due to photonuclear reactions. We have also worked on the biological implications of the illumination of planets by a GRB, concluding that the effects of such event could seriously harm the biosphere of a planet even at distances of ~10kpc.

O presente trabalho tem o objetivo principal de compreender os possíveis efeitos da radiação energética de um evento de Gamma-Ray Burst (GRB) sobre o meio interestelar no entorno de seu local de geração e em planetas possivelmente iluminados. Gamma-Ray Bursts foram detectados pela primeira vez nos anos 60 e rapidamente atraíram a atenção da comunidade astrofísica, uma vez que as energias emitidas apenas em poderiam alcançar 1054erg, o equivalente a massa de repouso do Sol. Não se conhecia nenhum mecanismo tão eficiente para extrair energia gravitacional para produzir tal evento. Mais tarde, a possibilidade da emissão ser colimada abaixou a energia em para 5x1050erg, mas o mecanismo central de geração ainda não foi completamente desvendado, havendo muito espaço para alternativas exóticas. Estudamos os efeitos de um GRB sobre o meio interestelar, em uma tentativa de distinguir os remanescentes do GRB do gerado por múltiplas supernovas. Usamos argumentos energéticos e sobre a possibilidade de alterações químicas e isotópicas devido a reações fotonucleares. Também trabalhamos com as implicações biológicas da iluminação de planetas por um GRB, concluindo que os efeitos de tais eventos podem afetar seriamente a biosfera de um planeta mesmo a distâncias de ~10kpc. / The present work has the main goal of understanding the possible effects of the hard gamma radiation produced during a Gamma-Ray Burst (GRB) event both on the interstellar medium surrounding the source of the burst and on planets possibly illuminated. Gamma-Ray Bursts were first detected on the 60s and quickly have attracted the attention of the astrophysical community, since the energies emitted just in could reach 1054erg, the rest mass of the Sun. No mechanism was known to be so efficient in extracting gravitational energy to produce such emission. Later on, the possibility of the emission being collimated has lowered the energy of the to 5x1051erg, but the central engine has not yet been completely understood, and there is still ample room for exotic alternatives. We have studied the effects of GRB on the ISM, in an attempt to distinguish the candidates of GRB remnants from those generated by multiple supernovae. We have used both energetic arguments and the possibility of chemical alterations due to photonuclear reactions. We have also worked on the biological implications of the illumination of planets by a GRB, concluding that the effects of such event could seriously harm the biosphere of a planet even at distances of ~10kpc.