Muitas vezes me perguntam pelos alunos das aulas de astronomia da minha comunidade se algum elemento novo foi encontrado no espaço desconhecido na Terra. A resposta para a pergunta é não - a natureza usa os mesmos 98 elementos naturais para modelar tudo, desde as estrelas e planetas familiares até os das galáxias mais distantes que podemos ver. Fora de um composto ou mineral ocasional, a Terra é o lugar onde você encontrará mais elementos exóticos do que em qualquer outro lugar do universo.
Um elemento é uma substância pura feita de apenas um tipo de átomo. O que diferencia um elemento de outro é o número de prótons nos núcleos de seus átomos. Qualquer átomo com seis prótons será sempre carbono, 79 prótons ouro, 94 prótons plutônio e 1 próton hidrogênio. O número de prótons também é o elementonúmero atômiconoTabela Periódica dos Elementos. Os elementos da tabela são organizados de acordo com seu número atômico.
Os dois elementos mais comuns são hidrogênio e hélio, números 1 e 2 na tabela periódica; juntos, eles representam 98% de toda a matéria visível no universo. Os 2% restantes incluem tudo o mais, desde leveslítio (número 3) atécalifornium (98), o elemento natural mais pesado encontrado na Terra e nas estrelas. O californio é instável e "decai" em elementos mais simples. Embora os cientistas cheguem ao laboratório bombardeandoberquélio (97) com nêutrons, quantidades vestigiais desse elemento muito raro são encontradas naturalmente em depósitos ricos de urânio.
Quando eu estava no colegial, estudando química, a tabela periódica dos elementos terminava em Lawrencium (103). Atualmente, existem 118 elementos, o mais recente criado no laboratório, sendoununoctium (você-nah-NOC-tee-um). De fato, todos os elementos além de 98 são artificiais, trazidos à vida em reatores nucleares ou em experimentos com aceleradores de partículas. Eles vivem vidas muito curtas. Com tantos prótons carregados positivamente empurrando um contra o outro em seus núcleos, esses elementos rapidamente se separam em outros mais simples em um processo chamadodecaimento radioativo.
Na época do Big Bang, quando o universo surgiu, apenas os elementos mais simples - hidrogênio, hélio e pequenas quantidades de lítio - foram cozidos. Você não pode construir um planeta com essas coisas fofas. Foi necessária a primeira geração de estrelas, formada a partir desses blocos básicos de construção, para sintetizar elementos mais complicados como carbono, oxigênio, enxofre e similares por meio de fusão nuclear em seus núcleos.
Quando as estrelas explodiram como supernovas, não apenas esses novos elementos foram lançados ao espaço, mas o enorme calor e pressão durante a explosão criaram elementos ainda mais pesados, como ouro, cobre, mercúrio e chumbo. Todos foram incorporados a uma segunda geração de estrelas. E um terço.
Os 2% de elementos feitos de estrelas, que incluem carbono, oxigênio, nitrogênio e silício, entre outros, foram para a construção dos planetas e mais tarde se tornaram essenciais para a vida. Nós somos feitos de material altamente processado, você e eu. Os átomos de nossos seres estão dentro e fora dos núcleos de várias gerações de estrelas. Pense nisso de maneira boa e difícil e você poderá entrar em contato com sua própria "estrela interior".
Vamos reformular a pergunta sobre materiais exóticos no espaço não presente na Terra. Em vez de elementos, se olharmos para os compostos, atingimos paydirt. Um composto também é uma substância pura, mas consiste em dois ou mais elementos químicos unidos. Os compostos familiares incluem água (dois hidrogênios unidos a um oxigênio) e sal (um sódio e um cloro).
Os astrônomos descobriram sobre220 compostos ou moléculas no espaço sideral, muitas delas com irmãos na Terra, mas algumas alienígenas. Não precisamos procurar muito para encontrá-los, já que alguns foram entregues à nossa porta como pacotes rochosos chamados meteoritos. Aqui está uma pequena lista denovos minerais que se formaram dentro de asteróides (de onde os meteoritos se originam) em condições muito diferentes das encontradas na Terra:
* Barringerite - um composto metálico feito de ferro, níquel e fósforo
* Oldhamite - mineral castanho feito de cálcio, magnésio e enxofre
* Kosmochlor - mineral verde contendo cálcio, cromo, silício e oxigênio
Que tal coisas novas sobre planetas e cometas? Os astrônomos descobriram compostos nas atmosferas dos planetas gigantes Júpiter, Saturno, Urano e Netuno comosilano (silício-hidrogênio),arsine (arsênico-hidrogênio) efosfina (fósforo-hidrogênio) que não existem naturalmente na Terra. Os seres humanos criaram todos os três no laboratório e os utilizaram em vários setores, incluindo a fabricação de semicondutores.
E então háBrownleeite, um silicida de manganês encontrado em 2003 em uma partícula de poeira lançada pelo cometa 26P / Grigg-Skjellerup. Indo além do sistema solar, os astrônomos vêem moléculas de carbono de cadeia longa incomuns no espaço que não podiam se formar na Terra porque o oxigênio as separava. O espaço é o seu refúgio.
Portanto, a Terra é o local no Universo onde você encontrará mais elementos exóticos do que em qualquer outro lugar. Graças à atividade humana e às moléculas complicadas que se juntam para formar a vida, a Terra é o lugar mais exótico do universo.
