A composição do universo – os elementos que são os blocos de construção para cada pedacinho de matéria – está em constante evolução, graças ao nascimento e morte de estrelas.
Uma cientista da Universidade Estadual do Ohio (EUA) criou um esboço de como esses elementos se formam conforme estrelas crescem, explodem e se fundem, detalhado em um artigo publicado na revista científica Science.
Tabela periódica
O universo já passou por algumas mudanças interessantes. Ao longo do tempo, a tabela periódica – o número total de elementos no universo – se transformou muito.
“Por 100 milhões de anos após o Big Bang, não havia nada além de hidrogênio, hélio e lítio. E então começamos a obter carbono e oxigênio e outras coisas realmente importantes. E agora, estamos nos dias de glória da tabela periódica”, explicou Jennifer Johnson, professora de astronomia e autora do artigo.
A tabela periódica existe desde a década de 1860, quando um químico russo, Dmitri Mendeleev, reconheceu que certos elementos se comportavam da mesma maneira quimicamente, organizando-os em um gráfico.
Como os cientistas sabem há muito tempo, a tabela periódica é em grande parte feita de poeira de estrelas: a maioria dos elementos, do mais leve hidrogênio aos mais pesados como o laurêncio, começa com elas.
As fontes de elementos no Universo, de 15 minutos a 8 bilhões de anos. Crédito: Jennifer Johnson
As fontes de elementos no Universo, de 15 minutos a 8 bilhões de anos. Crédito: Jennifer Johnson
As fontes de elementos no Universo, de 15 minutos a 8 bilhões de anos. Crédito: Jennifer Johnson
As fontes de elementos no Universo, de 15 minutos a 8 bilhões de anos. Crédito: Jennifer Johnson
Nucleossíntese
A tabela periódica continua aumentando à medida que novos elementos são descobertos ou criados (caso dos elementos sintéticos, fabricados em laboratórios ao redor do mundo).
Já o processo de criar um novo elemento naturalmente – a nucleossíntese – começou com o Big Bang cerca de 13,7 bilhões de anos atrás.
Os elementos mais leves do universo, hidrogênio e hélio, foram os primeiros resultados dessa enorme explosão. Os mais pesados – quase todos os outros da tabela periódica – são, em grande parte, produtos da vida e da morte de estrelas.
De acordo com Johnson, estrelas de grande massa, incluindo algumas da constelação de Órion, a cerca de 1.300 anos-luz da Terra, fundem elementos muito mais rapidamente do que estrelas de baixa massa.
Essas estrelas grandiosas fundem hidrogênio e hélio em carbono e transformam carbono em magnésio, sódio e néon. Em seguida, quando morrem ao explodir em supernovas, liberam outros elementos – do oxigênio ao silício ao selênio – no espaço ao redor delas.
Variedade
Estrelas menores e de pouca massa, como as do tamanho do nosso sol, fundem hidrogênio e hélio em seus núcleos. Esse hélio então se funde em carbono. Quando a pequena estrela morre, deixa para trás uma anã branca.
Anãs brancas sintetizam outros elementos quando se fundem e explodem, por exemplo, cálcio ou ferro. Já estrelas de nêutrons fundidas podem criar ródio ou xenônio.
Uma vez que estrelas vivem e morrem em diferentes escalas de tempo, e diferentes elementos são produzidos enquanto uma estrela passa por sua vida e morte, a composição dos elementos no universo muda no decorrer dos anos.
“São necessários vários processos diferentes para que as estrelas criem elementos, e esses processos estão distribuídos de maneira interessante pela tabela periódica. Quando pensamos em todos os elementos do universo, é interessante pensar em quantas estrelas deram suas vidas. É preciso uma boa variedade para nos dar elementos”, conclui Johnson.
Expandindo referencias:
Phys.org
Mais informações: Jennifer A. Johnson, Populando a tabela periódica: Nucleossíntese dos elementos, Science (2019). DOI: 10.1126 / science.aau9540
Mais informações: Jennifer A. Johnson, Populando a tabela periódica: Nucleossíntese dos elementos, Science (2019). DOI: 10.1126 / science.aau9540
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