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Segundo nova pesquisa, uma violenta colisão entre duas estrelas de nêutrons teria inundado o ainda não-formado Sistema Solar com elementos pesados. Cerca de 0,3% do ouro, platina e urânio da Terra poderiam ter sido forjados no incêndio de uma fusão a 1.000 anos-luz de distância, quando o Sistema Solar era pouco mais que uma nuvem de gás e poeira. Um crescente corpo de evidências indica que as fusões binárias de estrelas de nêutrons concatenaram na origem primária de elementos pesados. Estes, produzidos exclusivamente através da captura rápida de nêutrons 1, 2, 3, 4 (o ‘processo-r’). Como as fusões de estrelas de nêutrons ocorrem com pouca freqüência, sua deposição de isótopos radioativos na nebulosa pré-solar poderia ter sido dominada por alguns eventos próximos. Ou seja, os astrônomos encontraram o evento que trouxe o ouro e platina para nosso planeta.
A famosa colisão de estrelas de nêutrons, detectada em 2017, nos ensinou muitas coisas. Nos dados eletromagnéticos, produzidos pelo GW 170817, os cientistas detectaram a produção de ouro, platina e urânio.
Explicações
Isso ocorre porque uma explosão poderosa pode desencadear o rápido processo de captura de nêutrons. O fenômeno “r-process” é uma série de reações nucleares em que núcleos atômicos colidem com nêutrons para sintetizar elementos mais pesados do que o ferro. Embora os isótopos de vida curta não estejam mais presentes no Sistema Solar, suas abundâncias são conhecidas. Até porque seus produtos foram preservados em condensações de alta temperatura. Todos estariam presentes em meteoritos.
Os cientistas Imre Bartos e Szabolcs Márka, da Universidade de Columbia, analisaram os isótopos radioativos nos primeiros meteoritos do Sistema Solar. O objetivo foi o de descobrir de onde os elementos pesados da Terra podem ter vindo. Dessa maneira, a análise consistiu no entrecruzamento dos dados referentes aos isótopos radioativos.
Estes, por sua vez, são encontrados elementos pesados com números atômicos de 89 a 103. Todos são radioativos e podem ser encontrados em meteoritos desde os primeiros dias do Sistema Solar. “Nossos resultados abordam uma busca fundamental da humanidade: de onde viemos e para onde estamos indo?”, Márka afirma.
Cápsula do tempo
A meia-vida radioativa pode ser usada como uma espécie de cápsula do tempo para reconstruir períodos de tempo específicos. Como? Por que “meia-vida” se refere ao período de tempo que leva para que metade dos núcleos atômicos decaia. Essa é uma quantidade um tanto quanto conhecida para vários elementos. Assim, os pesquisadores puderam usar esses actinídeos de meteorito, plutônio, urânio e cúrio para reconstruir a abundância de elementos pesados no início do Sistema Solar.
Simulações numéricas do antigo Sistema Solar foram realizadas para comparar as abundâncias de meteoritos da vida real com os das simulações. Eles descobriram que, sem a fusão de estrelas de nêutrons, os dois não se encaixam.
Pulverização
A melhor combinação de actinídeos foi em uma colisão de estrelas de nêutrons, dentro da Via Láctea. Esse evento aconteceu em aproximadamente 100 milhões de anos antes da Terra se formar, quando a nuvem de gás se tornou o Sistema Solar. “Se um evento comparável acontecesse hoje a uma distância similar do nosso sistema, a radiação resultante poderia ofuscar todo o céu noturno”, Márka confirma [foto].
Assim sendo, os astrônomos encontraram o evento que trouxe o ouro e platina para nosso planeta. O acontecimento pulverizou elementos no espaço circundante, contribuindo com 70% do cúrio inicial do Sistema Solar e 40% de seu plutônio. Por causa do decaimento radioativo, há muito menos agora. Tudo isso contribui no nosso entendimento sobre os processos que moldaram o Sistema Solar.
Márka definitivamente tem consciência disso. “É muito difícil descrever as tremendas emoções que sentimos quando percebemos o que havíamos encontrado. Isso tem um tremendo significado para o futuro à medida que procuramos uma explicação de nosso lugar no Universo”.
O que nós somos sem as descobertas da ciência, não é mesmo?
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