Isótopos extraterrestres são encontrados no fundo do oceano

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Imagem: Oceano. Fonte: Pixabay
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Cientistas da Austrália encontraram isótopos altamente radioativos – ferro-60 e plutônio-240 – em altas concentrações, a 1.500 metros de profundidade, no fundo do oceano pacífico. Esses são elementos químicos que não estão presentes na natureza, portanto, só podem ter chegado até aqui vindo de fora de nosso sistema solar. Sua presença agora pode ajudar a entender melhor a física de eventos cataclísmicos como supernovas (explosões estelares) e talvez, até colisões de estrelas de nêutrons.

Elementos instáveis no fundo do mar

Muitas estrelas já colidiram na história do universo, liberando ferro, urânio, plutônio, ouro e outros elementos pesados pela galáxia. É esperado que a Terra apresente uma boa quantidade desses elementos – alguns mais estáveis que outros.

Remanescente da supernova Cassiopeia A.Remanescente da supernova Cassiopeia A.Fonte:  Pixabay 

Mas elementos pesados como o ferro-60 são instáveis, o que significa que, com o tempo, eles se degradam em átomos menores e mais estáveis. É por isso que temos muitos átomos de níquel em nosso ambiente terrestre - eles há muito tempo já foram ferro-60. Mas muito antes mesmo: o elemento possui meia-vida (metade do tempo que leva para se decompor) de 2,6 milhões de anos, que para nós é muito, mas em termos de universo, é pouco.

E então como isótopos de ferro-60 foram encontrados no fundo do oceano? De onde eles estão vindo, se por aqui ele já virou níquel? O ferro-60 é comumente produzido em explosões de supernovas, junto com muitos outros elementos pesados – e alguns deles acabam em nosso sistema solar. Então encontrar o elemento em concentrações altas na crosta terrestre, isolado de processos humanos artificiais, sugere aos cientistas um fluxo de entrada do isótopo no passado geologicamente recente da Terra.

A equipe do estudo detectou dois picos de ferro-60 nos últimos 10 milhões de anos em nosso planeta. Sabendo que eles provavelmente são resultado de explosões de supernovas próximas (dentro de algumas centenas de anos-luz), o time decidiu ver quais outros isótopos estavam presentes nas mesmas áreas do oceano. Foi quando descobriram uma pequena, mas notável, quantidade de plutônio-244 – que tem meia-vida de 80 milhões de anos.

E de onde veio o plutônio?

Segundo a equipe, todos os vestígios originais do plutônio-244 desapareceram da Terra após bilhões de anos, então o isótopo incomum precisa ter vindo de fora. No entanto, há discordância na comunidade científica a respeito da sua produção. Nem todos acreditam que as supernovas sejam seu principal impulsionador.

Alguns cientistas creem que são necessários eventos mais calamitosos para bombear o isótopo, como colisões de estrelas de nêutrons. Encontrar plutônio-244 associado a produtos confirmados de supernovas, como o ferro-60, é a primeira evidência direta de que esse material realmente vem de estrelas que estão morrendo ou colidindo.

Ilustração da colisão de duas estrelas de nêutrons.Ilustração da colisão de duas estrelas de nêutrons.Fonte:  NSF/LIGO/Sonoma State University/A. Simonnet/Reprodução 

A equipe da pesquisa não sabe afirmar quanto do plutônio veio das mesmas supernovas das quais veio o ferro instável encontrado. Também é possível que alguma proporção do material recém-identificado tenha vindo de outros eventos celestes.

O plutônio-244 também poderia estar presente no meio interestelar e ter sido varrido por ondas de choque das supernovas – e assim chegado até aqui. Os cientistas responsáveis pelo estudo afirmam que precisam reunir mais amostras antes de desvendar esse mistério. Por enquanto, eles especulam que a produção de ferro-60 possa ser de dois a quatro eventos de supernovas que ocorreram entre 50 e 100 parsecs (cerca de 160 e 330 anos-luz) da Terra.

Observando o isótopo em conjunto com outros elementos, a equipe poderá construir aos poucos conhecimento a respeito das condições de explosões vizinhas que ocorreram milhões de anos antes que os humanos soubessem. Quando o estudo terminar, o resultado final pode trazer uma compreensão mais completa dos processos que ocorrem em supernovas e outras explosões destruidoras no espaço.

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