Grãos de poeira do espaço vistos na Terra dão pistas sobre vida de estrelas

No espaço, há nuvens que contêm gás e poeira ejetados das estrelas. O nosso Sistema Solar foi formado há 4,6 bilhões de anos a partir de uma destas nuvens moleculares.

A maioria desses grãos de poeira foi destruída durante a formação do Sistema Solar. Entretanto, uma quantidade muito pequena de grãos sobreviveu e permaneceu intacta em meteoritos primitivos. Eles são chamados de grãos pré-solares porque são anteriores ao Sistema Solar. Sou um cientista que estuda o início do Sistema Solar e além, concentrando-me principalmente em grãos pré-solares.

A foto é uma imagem desse tipo de grão tirada por um microscópio eletrônico de varredura. Esse grão é composto de carbeto de silício (SiC). A barra de escala é de 1 mícron, ou um milionésimo de um metro (39,37 polegadas). O grão foi extraído do meteorito Murchison, que caiu na Austrália em 1969.

Um fragmento do meteorito Murchison do qual o grão foi extraído, hospedado no Museu Nacional de História Natural em Washington, D.C.
Um fragmento do meteorito Murchison do qual o grão foi extraído, hospedado no Museu Nacional de História Natural em Washington, D.C. Imagem: Art Brom/Flickr, CC BY-SA

Cientistas investigaram as propriedades físicas do grão para determinar sua origem. O carbono tem dois isótopos estáveis, ¹²C e ¹³C, cujos pesos são ligeiramente diferentes um do outro. A proporção entre esses isótopos é quase inalterada pelos processos que ocorrem no Sistema Solar, como evaporação e condensação. Em contraste, processos nucleossintéticos em estrelas fazem com que as proporções de ¹²C/¹³C variem da ordem de 1 a mais de 200 mil.

Se esse grão tivesse se originado no Sistema Solar, sua razão ¹²C/¹³C seria 89. A razão ¹²C/¹³C do grão nesta imagem é de cerca de 55,1, o que atesta sua origem estelar. Juntamente com outras informações sobre o grão, a razão nos diz que esse grão se formou em um tipo de estrela chamado estrela gigante assimptótica. A estrela estava no final de seu ciclo de vida quando produziu profusamente e expeliu poeira para o espaço há mais de 4,6 bilhões de anos.

As áreas escuras nesta imagem da Nebulosa Carina são nuvens moleculares
As áreas escuras nesta imagem da Nebulosa Carina são nuvens moleculares Imagem: NASA, ESA, N. Smith (U. California, Berkeley) et al., and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Os cientistas encontraram outros tipos de grãos pré-solares em meteoritos, inclusive diamante, grafite, óxidos e silicatos. Os grãos pré-solares, como o da imagem, ajudam os pesquisadores a entender a nucleossíntese nas estrelas, a mistura de diferentes zonas nas estrelas e a ejeção estelar, e como as abundâncias dos elementos e seus isótopos mudam com o tempo na galáxia.The Conversation

Sachiko Amari, Research Professor of Physics, Arts & Sciences at Washington University in St. Louis

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