VIDA BASEADA NO SILÍCIO

 

A capacidade dos átomos formarem ligações químicas depende inteiramente do status do orbital eletrônico mais externo de cada elemento. Se o orbital está cheio, o átomo 'abstém-se' de ligar. O Carbono tem o orbital externo exatamente meio-ocupado. 

Isto permite ao carbono relacionar-se com os outros átomos como um doador ou um receptor de elétrons. O carbono é notável pois ele pode formar compostos com quase cada elemento da tabela periódica. O orbital mais externo do carbono envolve o seu núcleo e isto permite o carbono formar ligações fortes. O carbono pode ligar-se consigo mesmo, e com tão grande poder como ele pode ligar-se com qualquer outra coisa.

 

O Silício tem um orbital externo que é quase parecido com o orbital externo do carbono. Entretanto, o orbital externo do silício está mais afastado do seu núcleo. Daí ele não pode formar ligações tão fortes com os outros átomos ou consigo mesmo. 

 

O silício é 135 vezes mais abundante, na Terra, que o carbono. Ele é encontrado no quartzo (dióxido cristalino de silício de forma hexagonal), no vidro (silicatos de boro e alumínio), e no cimento portland (silicatos de cálcio). 

 

Por que é menos provável ser o silício a raiz da vida? 

Como mencionado acima, desde que os elétrons mais externos do silício, estão mais afastados do núcleo, ele não pode produzir compostos ligados fortemente. Compostos com mais de três átomos de silício alinhados são instáveis, a menos que sejam forçados para o interior de um sólido de forma cristalina. A intensidade de uma ligação de silício consigo mesmo é somente 50% da intensidade da ligação entre dois átomos de carbono. Portanto a bioquímica do silício para vida é teoricamente possível, mas ele daria, mais provavelmente, origem a criaturas mais frágeis.

A figura abaixo(repetida centenas de vezes) é o melhor que o silício pode fazer para encadear as moléculas juntas. O silício não é simplesmente capaz de variabilidade na formação da cadeia como é o carbono. 

Problemas com a idéia da vida de silício.

            Problema 1: O metabolismo não é bom.

O metabolismo da vida terrestre normal depende das trocas de oxigênio/dióxido de carbono. Criaaturas de silício não seriam capazes de aproveitar oxigênio para esta tarefa. Isto é porque o silício liga-se tão rigidamente ao oxigênio funcionar o o processo dióxido e carbono em oxigênio, ou o inverso. O equivalente no silício ao dióxido de carbono é o dióxido de silício (o principal componente do vidro). Esta substância é um sólido ao invés de um gás em todas as superfícies planetárias. Inalando ou exalando vidro soa muito desagradável, mas oxigênio, quando primeiramente apareceu na Terra era igualmente ruim. Convertemos oxigênio ao nível molecular em dióxido de carbono para energia rápida, prontamente acessível. Existe um preço a ser pago pelo uso do oxigênio deste modo. O oxigênio não é inflamável mas é venenoso. Ele enferruja metais, torna a manteiga rançosa, transforma o vinho em vinagre, e transforma nossos cérebros em mingau. Estes efeitos negativos do oxigênio no corpo são as razões do porque as pessoas tentam consumir mais antioxidantes nas suas comidas. Organismos terrestres tem evoluído uma complicada cadeia de enzimas que manipulam oxigênio cuidadosamente. Silício se parece muito com o oxigênio e por conseguinte o oxigênio não funciona como um estimulador de energia. Se não puderem usar oxigênio como uma fonte de energia, as criaturas de silício estarão restritas a uma existência um pouco inferior.

            Problema 2: Ele precisa de bom solvente.

O silício não tem um solvente prontamente disponível. Um solvente é uma química que pode liberar nutrientes para as moléculas básicas, que podem levar os resíduos e que podem regular a temperatura. A vida baseada no carbono tem escolhido a água (H₂O) para esta tarefa. A amônia é uma parente próxima da água e poderia atuar como um solvente em temperaturas mais baixas dos planetas gigantes cheios de gases e seus satélites. O silício e seus compostos, entretanto, não estão otimizados nem para a água e nem para a amônia. O solvente confiável para o sikício é o ácido fluorídrico. Este composto é usado para causticar ´circuitos nos chips de silício. Star Trek estava certa quando mostrou a Horta no epsódio TNG do "The Devil in the Dark" (="O Demônio na Escuridão) excretava ácido. O flúor é um elemento raro e este fato por si só reduzirá drasticamente a ocorrência de criaturas de silício ( no mínimo na Terra ou nos outros planetas do sistema solar).

            Problema 3 : As moléculas não são comuns no espaço.

Se o silício fosse a base da vida em outra parte da galáxia seríamos capazes de encontrar evidências dele nos escombros que caem na Terra do espaço exterior. Hidrocarbonetos de todas espécies são encontrados nos cometas e meteóros. Além disso, veríamos evidências espectroscópicas de silício na atmosfera dos planetas no nosso sistema solar, e nas nuvens interestelares fora da galáxia Via Láctea. Não importa onde estamos olhando, não existe, entretanto, evidência de compostos de silício.

Conclusão

Silício e carbono deveriam ser aproximadamente iguais na sua habilidade para fazer formas de vida quando as condições ambientais são assim severas que a formação de moléculas complexas é condenada.  Entretanto, uma vez que as condições torna-se ligeiramente menos extremas, o carbono tem aceleradores embutidos para a formação de vida, permitindo-o ultrapassar o silício nesta tarefa. Como as plantas exóticas, a vida de silício poderia florescer, mas somente num nicho altamente protegido.

Clique aqui para ir a um artigo de 1998 sobre a possível vida baseada no silício nas profundidades dos oceanos da Terra.