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Radioatividade em meteoritos explicaria origem dos elementos mais pesados no nosso Sistema Solar

Estrela de nêutrons - Sputnik Brasil, 1920, 01.03.2021
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Pesquisadores de vários países voltaram no tempo, até a formação do Sistema Solar, há 4,6 bilhões de anos, para ganhar novas perspectivas da origem cósmica dos elementos mais pesados da tabela periódica.

O estudo, publicado no jornal Science, foi conduzido por pesquisadores da Rede de Pesquisa Internacional de Astrofísica Nuclear (IReNA, na sigla em inglês) e do Instituto Conjunto de Astrofísica Nuclear – Centro de Evolução dos Elementos (JINA-CEE, na sigla em inglês), informa o Phys.org.

Os elementos pesados que encontramos em nossa vida diária, como o ferro e a prata, não existiam no início do Universo, há 13,7 bilhões de anos, tendo sido criados ao longo do tempo através de reações nucleares chamadas de nucleossíntese, de combinação de vários átomos. Em particular, o iodo, o ouro, a platina, o urânio, o plutônio e o cúrio, alguns dos mais pesados elementos, foram criados por uma nucleossíntese específica de captura de nêutrons rápida, ou simplesmente processo r.

Que eventos astronômicos podem produzir os elementos mais pesados? Essa tem sido uma questão dentro da comunidade científica há várias décadas.

Hoje em dia, pensa-se que o processo r possa ocorrer durante colisões violentas entre duas estrelas de nêutrons, entre um buraco negro de uma estrela de nêutrons, ou durante as explosões após a morte de uma estrela massiva. No entanto, tais acontecimentos são raros no Universo, mas, quando acontecem, os nêutrons são incorporados nos núcleos dos átomos, sendo então convertidos em prótons. Uma vez que os elementos pesados na tabela periódica são definidos pelo número de prótons em seus núcleos, o processo r constrói um núcleo mais pesado à medida que mais nêutrons são capturados.

© Foto / National Science Foundation/LIGO/Sonoma State University/A. SimonnetConcepção artística da colisão de duas estrelas de nêutrons
Radioatividade em meteoritos explicaria origem dos elementos mais pesados no nosso Sistema Solar - Sputnik Brasil, 1920, 01.03.2021
Concepção artística da colisão de duas estrelas de nêutrons

Alguns dos núcleos produzidos pelo processo r são radioativos, demorando milhões de anos até decaírem para um núcleo estável, tais como os do iodino-129 e do cúrio-247, produzidos antes da formação do Sol. Estes elementos acabaram sendo incorporados em sólidos que, mais tarde, acabariam por cair na superfície terrestre como meteoritos. Dentro desses meteoritos, a decadência radioativa gerou um excesso de núcleos estáveis. Atualmente, esse excesso pode ser medido em laboratórios, com o objetivo de se descobrir a quantidade de iodino-129 e de cúrio-247 presente na esteira da formação do Sistema Solar.

Porém, há uma característica que torna o processo r criador destes dois núcleos em questão: a sua taxa de decadência é praticamente igual, e parece que não mudou desde sua criação há bilhões de anos.

Possuidores destes detalhes, os pesquisadores conseguiram fornecer novas informações sobre a criação dos núcleos radioativos, mas ainda não foram capazes de desvendar a natureza astronômica do que possa ter provocado os processos r responsáveis pela formação dos elementos em estudo.

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