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    Poeira estelar de gigantes vermelhos

    Uma gigante vermelha (estrela AGB) produz elementos pesados, como molibdênio e paládio, que formam poeira (quadrados vermelhos), enquanto elementos como o cádmio e algum paládio escapam como gás. As explosões de supernovas também produzem elementos mais pesados ​​e os ejetam no espaço como poeira (triângulos azuis) e gás. No meio interestelar, a poeira estelar se mistura com os grãos de poeira formados ali. No disco feito de gás e poeira, grãos de poeira mais voláteis perto do quente, sol jovem são destruídos. A poeira estelar de gigantes vermelhas é mais resistente do que a outra poeira e, portanto, se acumula em regiões mais próximas do sol. O jovem Júpiter serviu como uma barreira impedindo a mistura de material do interior e das regiões. Crédito:Mattias Ek / Maria Schönbächler

    Parte do material de construção da Terra era poeira estelar de gigantes vermelhos, pesquisadores da ETH Zurich estabeleceram. Eles também explicaram por que a Terra contém mais dessa poeira estelar do que os asteróides ou o planeta Marte, que estão mais distantes do sol.

    Cerca de 4,5 bilhões de anos atrás, uma nuvem molecular interestelar entrou em colapso. No seu centro, o sol se formou; em torno disso, um disco de gás e poeira apareceu, a partir do qual a Terra e os outros planetas se formariam. Este material interestelar completamente misturado incluía grãos exóticos de poeira:"Poeira estelar que se formou em torno de outros sóis, "explica Maria Schönbächler, professor do Instituto de Geoquímica e Petrologia da ETH Zurich e membro do NCCR PlanetS. Esses grãos de poeira constituíam apenas uma pequena porcentagem de toda a massa de poeira e estavam distribuídos de forma desigual por todo o disco. "A poeira estelar era como sal e pimenta, "diz o geoquímico. À medida que os planetas se formaram, cada um acabou com sua própria mistura.

    Graças a técnicas de medição extremamente precisas, os pesquisadores agora são capazes de detectar a poeira estelar que estava presente no nascimento de nosso sistema solar. Eles examinam elementos químicos específicos e medem a abundância de diferentes isótopos - os sabores atômicos de um determinado elemento, que compartilham o mesmo número de prótons em seus núcleos, mas variam no número de nêutrons.

    "As proporções variáveis ​​desses isótopos agem como uma impressão digital, "Schönbächler diz." Stardust tem realmente extremo, impressões digitais únicas - e porque foi espalhado de forma desigual através do disco protoplanetário, cada planeta e cada asteróide teve sua própria impressão digital quando foi formado. "

    Meteorito de ferro que foi analisado no Instituto de Geoquímica e Petrologia da ETH Zurique. Crédito:Windell Oskay / Flickr / CC BY 2.0

    Estudando paládio em meteoritos

    Nos últimos 10 anos, pesquisadores que estudam amostras de rochas da Terra e meteoritos têm sido capazes de demonstrar essas chamadas anomalias isotópicas para mais e mais elementos. Schönbächler e seu grupo têm observado meteoritos que originalmente faziam parte de núcleos de asteróides destruídos há muito tempo, com foco no elemento paládio.

    Outras equipes já haviam investigado elementos vizinhos na tabela periódica, como molibdênio e rutênio, para que a equipe de Schönbächler pudesse prever o que seus resultados de paládio mostrariam. Mas suas medições de laboratório não confirmaram as previsões. "Os meteoritos continham anomalias de paládio muito menores do que o esperado, "diz Mattias Ek, pós-doutorado na Universidade de Bristol que fez as medições de isótopos durante sua pesquisa de doutorado na ETH.

    Agora, os pesquisadores criaram um novo modelo para explicar esses resultados, como eles relatam no jornal Astronomia da Natureza . Eles argumentam que a poeira estelar consistia principalmente de material produzido em estrelas gigantes vermelhas. Estas são estrelas envelhecidas que se expandem porque esgotaram o combustível de seu núcleo. Nosso sol, também, se tornará uma gigante vermelha em 4 ou 5 bilhões de anos a partir de agora.

    Nessas estrelas, elementos pesados ​​como molibdênio e paládio foram produzidos pelo que é conhecido como processo de captura lenta de nêutrons. "O paládio é ligeiramente mais volátil do que os outros elementos medidos. Como resultado, menos dele condensou-se em poeira em torno dessas estrelas, e, portanto, há menos paládio de poeira estelar nos meteoritos que estudamos, "Ek diz.

    Os pesquisadores do ETH também têm uma explicação plausível para outro quebra-cabeça da poeira estelar:a maior abundância de material de gigantes vermelhos na Terra em comparação com Marte ou Vesta ou outros asteróides mais distantes no sistema solar. Esta região externa viu um acúmulo de material de explosões de supernova.

    "Quando os planetas se formaram, as temperaturas mais próximas do sol eram muito altas, "Schönbächler explica. Isso causou grãos de poeira instáveis, por exemplo, aqueles com uma crosta gelada, evaporar. O material interestelar continha mais desse tipo de poeira que foi destruída perto do sol, enquanto a poeira estelar dos gigantes vermelhos era menos propensa à destruição e, portanto, concentrada ali. É concebível que a poeira originada em explosões de supernova também evapore mais facilmente, uma vez que é um pouco menor. "Isso nos permite explicar por que a Terra tem o maior enriquecimento de poeira estelar de estrelas gigantes vermelhas em comparação com outros corpos do sistema solar, "Schönbächler diz.


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