O Universo, um grande produtor de metais preciosos

Materiais tais como ouro, prata, zircónio, cádmio, platina ou estanho, altamente valorizados pelo homem em jóias ou lingotes, são produzidos em explosões relacionadas com estrelas de neutrões que as atiram para o espaço onde se fundem com planetas na sua fase de formação.

O Universo é como um sistema de reciclagem perfeito, onde nada acaba por se perder. Quando a Terra for comida pelo Sol, o que restará dos nossos átomos tornar-se-á a próxima geração de estrelas.

Átomo é uma palavra de origem grega, que significa "não pode ser cortada" porque era considerada indivisível, mas hoje em dia sabe-se que é constituída por várias partes chamadas electrões, prótons, e neutrões. Estes, por sua vez, podem ser divididos nas chamadas partículas elementares, quarks.

Dependendo da quantidade destes elementos, eles recebem nomes diferentes como hidrogénio, hélio, chumbo, ouro, ou magnésio, o que é importante saber porque o corpo humano, ou seja, nós, somos compostos por átomos como o oxigénio (65%), hidrogénio (9,5%) e cálcio (1,5%), entre outros, principalmente dos chamados leves.

Isto implica que a Terra também tem estes e mais, mas predomina o oxigénio, seguido do silício e do alumínio. No entanto, ao observar o Sistema Solar, o mais abundante é o hidrogénio, seguido do hélio, que é mil vezes mais abundante do que o oxigénio, o que é interessante porque é algo relativamente recente desde que foi descoberto após a Segunda Guerra Mundial.

Como ou de onde surgem estes elementos?

A resposta mais aceite até à data é o Big Bang ou uma grande explosão que ocorreu há 13 mil milhões de anos quando um universo anterior explodiu e, no início, havia apenas partículas elementares ou quarks que gradualmente arrefeceram, uniram, e criaram prótons, neutrões, átomos básicos: hidrogénio, hélio, e lítio... nada mais.

De onde vêm, então, os outros elementos? Aqui a chave reside na formação de gigantescas nuvens de gás, principalmente hidrogénio, onde existem regiões mais densas que tendem a colapsar (ao longo de milhões de anos) dando origem a estrelas.

Dentro delas, são geradas reacções nucleares que transformam hidrogénio em hélio, libertam energia e provocam o seu aquecimento; ou seja, é um enorme forno que produz hélio há milhares de milhões de anos; o Sol realiza este trabalho há 4,5 mil milhões de anos e tem actualmente mais deste elemento do que hidrogénio.

Como o Sol tem de fundir cada vez mais hélio, vai aumentar a sua temperatura, produzir carbono e tornar-se um gigante vermelho. O seu tamanho, que é actualmente cerca de 1% da distância entre o Sol e a Terra (unidade astronómica ou UA), aumentará para duas UA e o nosso planeta será devorado.

Para a Terra, isto implica que a temperatura subirá, a atmosfera evaporará e em pouco tempo os materiais que nos formam derreterão com o Sol, mas isto acontecerá dentro de 4,5 mil milhões de anos, esclareceu o especialista no estudo dos raios gama e das supernovas.

Quando o trabalho deste enorme forno nuclear estiver terminado, a estrela tornar-se-á uma anã branca e os materiais que produziu (carbono e oxigénio) voarão para longe, como se observa nas nebulosas planetárias.

Mas o Sol não é o maior, existem estrelas até 25 vezes mais maciças; ou seja, têm mais massa, são mais quentes, e podem produzir elementos mais pesados, tais como néon, silício, e, de facto, normalmente criam um núcleo de ferro no seu centro.

Quando já não conseguem manter este processo, aumentam de tamanho e morrem sob a forma de supernovas e, como se espera da estrela, atiram estes elementos para o espaço, como se viu nos restos da nebulosa do caranguejo conhecida por ter explodido em 1054, como foi registado pelos astrónomos chineses.

Os mais pesados são produzidos nas chamadas estrelas de neutrões, cuja dimensão poderia ser ainda menor do que a da Cidade do México, mas sendo altamente densos, uma colher de chá do seu material é tão pesada como um elefante.

Os mais maciços vivem aos pares, o que permite o seu estudo para além dos diferentes espectros de luz. Recentemente, o projecto LIGO começou a analisá-los através de ondas gravitacionais que em 2017 foi capaz de capturar a fusão de duas estrelas de neutrões ou kilonovae, como também são conhecidas, um processo em que se formam elementos mais pesados que o ferro.

Imagine que neste evento que foi observado em 2017, mais de uma massa terrestre (a massa que compõe a Terra) de ouro foi produzida, por isso imagine a quantidade de elementos pesados que são produzidos nestes objectos.