Dona Fifi aos 19 anos.

Apostilas eletrônicas de Dona Fifi
ORIGEM dos ELEMENTOS


Elementos pesados formados nas explosões das supernovas
Pois bem, uma estrela, em sua vida normal, só consegue produzir núcleos de elementos até o ferro-56. Mas, sabemos que elementos mais pesados existem. O zinco-64 cobre nossos barracões, o bromo-79 está no pão nosso de cada dia, a prata-107 e o ouro-197 estão nos bolsos e cofres dos ricos. Sem esquecer nosso querido urânio-238.

É que existem outros processos, além da captura de núcleos de hélio. O mais freqüente é a captura de nêutrons. Quando a estrela alcança uma pressão bem avantajada, o ferro-56 pode capturar 3 nêutrons e virar ferro-59. Esse ferro-59, com 26 prótons e 33 nêutrons, é instável, com meia-vida de apenas um mês. Ele emite uma partícula beta (elétron) e vira cobalto-59, com 27 prótons e 22 nêutrons.

Esse processo de captura de nêutrons pode prosseguir até chegar ao bismuto-209. O processo todo leva anos para se completar e, por essa razão, é chamado de "processo lento de captura de nêutrons", ou, simplesmente, "processo-s", onde a letra "s" significa slow. Mas, esse processo lento só consegue produzir elementos até o bismuto-209. E os outros? E o urânio-238?

Os pesadões são produzidos por outro processo, o "processo-r", onde o "r" significa rápido. Trata-se de um tipo de captura de nêutrons que só pode ocorrer em condições super-especiais, nos momentos finais da vida da estrela, se ela tiver uma massa bem superior à massa do Sol. Depois que todos os processos descritos acima, inclusive o lento, se esgotam, a estrela não tem mais como segurar o tremendo arrocho da gravidade. A massa toda se contrai rapidamente e a densidade no miolo da estrela cresce tanto que os elétrons são engulidos pelos prótons, produzindo nêutrons e neutrinos, muitos neutrinos. A estrela vira uma enorme bola de nêutrons com densidade semelhante à densidade no interior de um núcleo atômico. Nesse ponto, a estrela explode espetacularmente como uma supernova.

O drama todo dura poucos minutos e é nessa ocasião que se formam os elementos mais pesados, inclusive o urânio-238. Como esse tipo de evento é relativamente raro, não é de admirar que os elementos pesadões sejam tão pouco abundantes. Depois que a estrela explode como uma supernova, seu material se espalha pelo espaço na forma de enormes nuvens e, eventualmente, chega às outras estrelas e aos planetas, como a Terra, por exemplo. A figura ao lado, mostra a nuvem de matéria remanescente de uma famosa supernova que foi observada no ano de 1054.
Você deve estar se perguntando como é que os astrofísicos sabem essas coisas se ninguém pode chegar perto de uma estrela, ainda mais se ela está explodindo. Bem, posso garantir que as evidências são muito expressivas. Só que eu não vou contar como elas são obtidas. Se eu contar tudo vou estragar sua curiosidade e espero que essa curiosidade lhe induza a ler mais sobre esses assuntos e, quem sabe, você pode acabar virando um astrofísico.


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