"Disse Deus: 'haja luz'. E houve luz.
Viu Deus que a luz era boa;
e Deus separou a luz das trevas."
Gênesis 1:3-4
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| Gravura de Camille Flammarion. Imagem: http://www.fotolog.com/ale_saty/55051140/ |
Nucleossíntese é o ramo da astrofísica nuclear que estuda o processo de formação dos elementos químicos existentes no Universo. Para explicar o surgimento dos elementos devemos voltar no princípio de tudo, poucos instantes após a Grande Explosão ou o chamado Big Bang.
A Teoria do Big Bang sugere que o Universo tenha nascido há aproximadamente 14 bilhões de anos atrás. A grande explosão surgiu a partir da matéria quente e densa concentrada em um espaço infinitesimal, marcando o surgimento do tempo.
Instantes após a explosão, o Universo era composto apenas por partículas fundamentais (quarks) e radiação. Tudo era energia e o Universo era todo luz. Com a expansão, houve um consequente resfriamento. Com isso, os quarks foram se unindo aos pares e ternos, formando prótons e nêutrons. Estes deram origem aos primeiros núcleos de isótopos de hidrogênio e hélio. Estes dois elementos formam hoje os principais elementos constituintes do cosmos: cerca de 98% da matéria existente no espaço.
O hidrogênio e o hélio remanescentes do Big Bang formaram a chamada poeira cosmológica. Essa poeira se condensou e através da gravidade formou as primeiras estrelas. Os interiores das estrelas formadas apresentavam altas densidades e temperaturas, possibilitando novas reações nucleares: átomos de hidrogênio puderam se converter em hélio.
Com o passar do tempo, as estrelas de grande massa vão consumindo todo o hidrogênio. Os átomos de hélio formados na parte mais interna passam a se chocar violentamente, dando origem ao carbono. Com o aparecimento deste último elemento, a camada externa sofre uma expansão, enquanto o núcleo da estrela fica mais denso e quente; esta torna-se então uma gigante vermelha. No interior da mesma, átomos de hélio se combinam com átomos de carbono e formam o oxigênio.
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| Gigante vermelha Betelgeuse. Imagem: http://apod.nasa.gov/apod/ap980419.html |
Depois de esgotado todo o hélio da gigante vermelha, o carbono se torna o principal combustível e há a criação de outros elementos como o sódio, o magnésio, o alumínio e o silício. Nessa etapa surgem os neutrinos e a emissão destes eleva o desprendimento de energia da estrela, provocando a sua contração.
Passada a fase da gigante vermelha, o silício, agora em maior quantidade, torna possível o avanço evolutivo da estrela. Surgem agora os metais: níquel, cobre e zinco. Por possuir núcleo natural mais estável, o ferro é o último elemento a ser produzido na sequência de reações nucleares.
A formação de elementos pesados e a força gravitacional geram instabilidade no núcleo da estrela. Sucede-se um rápido aquecimento e uma onda maciça de colisões. Em seguida ocorre uma grande explosão: processo conhecido como supernova. É a morte da estrela...
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| Supernova SN 1987A. Imagem: http://www.dailygalaxy.com/my_weblog/ 2013/11/two-back-to-back-supernova-in-same-galaxy- nasa-astronomers-ask-are-they-linked.html |
Os destroços da supernova são lançados no espaço, deixando uma estrela de nêutrons como resíduos. Os elementos lançados no espaço combinados com cúmulos de hidrogênio resultantes da poeira cosmológica podem formar berçários estelares e nebulosas.
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| Nebulosa Cabeça de Cavalo. Imagem: http://www.planetaryvisions.com/display.php?id=B33_06&t=9&w=1 |
Dessa maneira, os destroços lançados formam as estrelas de segunda geração, de massa reduzida e composição mais complexa, capazes de abrigar elementos pesados constituintes dos planetas. Essas estrelas, depois de esgotado todo o combustível, se encolhem e se transformam nas chamadas anãs brancas.
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| Anã branca. Imagem: https://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_468.html |
Fontes:
BIANCHI, J. C. A.; ALBRECHT, C. H.; MAIA, J. M. Universo da Química. 1ª Ed. São Paulo: FTD, 2005.
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