Grãos de poeira do espaço dão pistas sobre ciclo de vida das estrelas

Grãos pré-solares como este existiram há bilhões de anos em nuvens moleculares antes de chegarem à Terra em meteoritos Imagem: Provided by Sachiko Amari

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.

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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 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.

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

This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article.

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