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segunda-feira, 29 de junho de 2020

Somos realmente feitos de poeira estelar?

Estrelas que se tornam supernovas são responsáveis pela criação de muitos dos elementos da tabela periódica, inclusive aqueles que compõem o corpo humano.

O cientista planetário e especialista em poeira estelar, Dr. Ashley King, explica:

"É totalmente 100% verdade: quase todos os elementos do corpo humano foram feitos em uma estrela e muitos passaram por várias supernovas".




A primeira geração de estrelas

Pensamos que o universo começou há 13 ou 14 bilhões de anos, com o Big Bang. Naquele momento só existiam os elementos mais leves, como hidrogênio, hélio e quantidades minúsculas de lítio.

Elementos são matéria que não podem ser decompostos em substâncias mais simples. Na tabela periódica, cada elemento se distingue pelo seu número atômico, que descreve o número de prótons nos núcleos de seus átomos.

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O corpo humano e sua composição básica, em porcentagens.

A primeira geração de estrelas formadas como grumos de gás se juntou e eventualmente começou a entrar em combustão. Isto causaria uma reação nuclear no centro de uma estrela.

As primeiras estrelas que se formaram após o Big Bang eram maiores do que 50 vezes o tamanho do nosso Sol.

Dentro das estrelas ocorre um processo chamado nucleossíntese, que é basicamente a fabricação de elementos", diz Ashley. 'Quanto maior a estrela, mais rápido elas queimam seu combustível'.

As primeiras estrelas queimaram seu combustível rapidamente e foram capazes de tornar apenas alguns elementos mais pesados que o hidrogênio e o hélio. Quando essas estrelas se tornaram supernovas e expulsaram os elementos que tinham produzido, semearam a próxima geração de estrelas.

30 Doradus, also known as the Tarantula Nebula, is a large, star-forming region in a nearby galaxy. About 2,400 massive stars in the centre of 30 Doradus produce intense radiation and powerful 'winds' of ejected material. X-rays are shown in blue, produced by superheated gases, resulting from supernova explosions and stellar winds. The multimillion-degree gas carves out giant bubbles in surrounding cooler gas and dust
30 Doradus, também conhecida como a Nebulosa da Tarântula, é uma grande região de formação de estrelas em uma galáxia próxima. Cerca de 2.400 estrelas maciças no centro de 30 Doradus produzem radiação intensa e poderosos 'ventos' de material ejetado. Os raios X são mostrados em azul, produzidos por gases superaquecidos, resultantes de explosões de supernovas e ventos estelares. O gás com milhões de graus Célsius esculpe bolhas gigantes em gases mais frios e poeira ao redor. © NASA

Os cientistas podem distinguir a temperatura e a idade das estrelas a partir de sua cor. Estrelas mais quentes queimam azul, enquanto estrelas mais frias e mais velhas queimam vermelho.

A geração seguinte de estrelas semeadas foi então capaz de produzir outros tipos mais pesados de elementos como carbono, magnésio e quase todos os elementos da tabela periódica. Qualquer elemento do seu corpo que seja mais pesado que o ferro já passou por pelo menos uma supernova.

Portanto, é muito provável que haja um monte de estrelas diferentes que contribuíram com os elementos que vemos em nosso próprio sistema solar, em nosso planeta e naqueles que se encontram dentro de você".


O ciclo de vida de uma estrela

A queima que ocorre no interior das estrelas consome uma enorme quantidade de combustível e cria uma enorme quantidade de energia.

As estrelas são objetos imensos - mais de 99% da massa do nosso sistema solar está no nosso Sol - e a gravidade os aperta. Enquanto isso, a queima dentro de uma estrela cria energia que contraria o aperto da gravidade, razão pela qual o nosso sol é estável".

As estrelas permanecem nesse equilíbrio com a gravidade até ficarem sem combustível.

Quando isso acontece com estrelas realmente grandes, você pode obter algumas supernovas realmente, realmente espetaculares', diz Ashley. Nosso próprio Sol não será tão dramático quanto isso'.

Quando as estrelas morrem e perdem sua massa, todos os elementos que haviam sido gerados no interior são varridos para o espaço. Então a próxima geração de estrelas se forma a partir desses elementos, queimam e são novamente varridas para fora.

Esse constante reprocessamento de tudo se chama evolução química galáctica", diz Ashley. Cada elemento foi feito em uma estrela e se você combinar esses elementos de maneiras diferentes você pode fazer espécies de gás, minerais e coisas maiores como asteroides, e a partir dos asteroides você pode começar a fazer planetas e então você começa a fazer água e outros ingredientes necessários para a vida e então, eventualmente, a nós".

Este processo está em curso há algo como 13 bilhões de anos e pensa-se que nosso sistema solar se tenha formado há apenas 4,5 bilhões de anos".

Olhando através do tempo

Grandes estrelas duram alguns milhões de anos, enquanto estrelas menores duram mais de 10 bilhões de anos.

Você não pode realmente observar a forma de uma estrela e ver o que acontece em tempo real. Quando você olha as estrelas através de um telescópio, o que você está vendo provavelmente aconteceu há milhões de anos', diz Ashley. Você pode contar algumas coisas sobre sua composição com base na cor e na temperatura, mas não tudo.

Em 1987 houve uma supernova que possibilitou aos cientistas assistir e gravar um anel de material sendo ejetado, mas este tipo de ocorrência é rara".

A outra maneira de estudar o ciclo de vida das estrelas é encontrar amostras de poeira cósmica e observá-las através de um microscópio eletrônico.

Invisível ao olho humano, uma única mancha desta poeira muito pura e original (conhecida como grãos pré-solares, pois são mais velhos que o nosso Sol) tem apenas alguns mícrons de tamanho - 100 vezes menor que a largura de um cabelo humano.

Encontramos isso nos meteoritos primitivos, realmente primitivos, que nunca foram alterados nos asteroides do sistema solar primitivo", diz Ashley. É como procurar uma agulha em um campo inteiro de palheiros'.

A single pre-solar grain viewed through an electron microscope
Um único grão pré-solar visto através de um microscópio eletrônico

Então somos realmente feitos de pó de estrela?

A maioria dos elementos do nosso corpo foi formada em estrelas ao longo de bilhões de anos e múltiplas vidas em estrelas.

Entretanto, também é possível que parte do nosso hidrogênio (que compõe aproximadamente 9,5% do nosso corpo) e lítio, que nosso corpo contém em quantidades muito pequenas, tenha se originado do Big Bang.


Fonte:
NHM- Natural History Museum.
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