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Elementos químicos no universo: por que o hidrogênio e o hélio se tornam os protagonistas?
Na vastidão do universo, a composição dos elementos químicos demonstra as características fundamentais da matéria. De acordo com as mais recentes pesquisas astronômicas, o hidrogênio e o hélio tornaram-se os principais elementos mais explorados no universo e são mais abundantes do que todos os outros elementos.
Abundância de elementos
A abundância de um elemento é uma medida de sua presença em relação a todos os outros elementos no ambiente, geralmente expressa como fração de massa, fração molar ou fração de volume. No universo, o hidrogênio representa cerca de 74% da massa total, enquanto o hélio representa cerca de 24%. A posição dominante destes elementos no universo vem principalmente da nucleossíntese do Big Bang, quando as condições de alta energia do universo primitivo contribuíram para a formação de hidrogênio e hélio.
O hidrogênio é o elemento mais abundante no universo, com o hélio em segundo lugar. A quantidade de outros elementos presentes é relativamente pequena, mesmo em várias ordens de grandeza.
A formação e produção de elementos
No universo, o hidrogênio e o hélio foram formados poucos minutos após o Big Bang. Esses elementos foram os primeiros a serem formados, e os elementos pesados subsequentes foram produzidos principalmente através de processos de nucleossíntese em supernovas e estrelas gigantes vermelhas. Isto leva a um fenómeno interessante no universo, nomeadamente que os elementos com números atómicos pares são geralmente mais abundantes do que os seus elementos vizinhos com números atómicos ímpares, um fenómeno conhecido como regra de Odor-Huggins.
Composição elementar da Terra
Como parte do sistema solar, a Terra foi formada a partir da mesma nuvem de material, mas à medida que o planeta evoluiu, a sua composição elementar mudou em graus variados. A superfície terrestre é composta principalmente por dois elementos, oxigênio e silício, com uma proporção total de 74,7%, sendo que os demais elementos existem em proporções menores.
Embora o hidrogénio e o hélio sejam os elementos mais abundantes no Universo, a composição da Terra contraria esta tendência, mostrando o profundo impacto da actividade vulcânica e dos processos geoquímicos.
Interações químicas e impactos ambientais
A abundância de um elemento é afetada não apenas pela sua própria história nucleossintética, mas também pelas interações químicas do seu ambiente. Portanto, em diferentes ambientes, como a atmosfera, os oceanos e os organismos vivos, a composição dos elementos muda de acordo. Vejamos os oceanos da Terra, por exemplo. A proporção entre oxigénio e hidrogénio mostra o domínio da água, enquanto outros elementos no oceano são relativamente escassos.
Elementos químicos de uma perspectiva cósmica
Quando olhamos para galáxias mais distantes, descobrimos que as suas composições elementares são semelhantes às do hidrogénio e do hélio, os parceiros químicos do universo primitivo. É por isso que os astrônomos usam a metalização para descrever a evolução química das galáxias. A metalização se refere à quantidade de elementos pesados além do hidrogênio e do hélio presentes nessas galáxias.
Conclusão
Em última análise, o papel principal do hidrogénio e do hélio, e a sua abundância resultante entre todos os outros elementos do universo, são fundamentais para a compreensão dos cientistas sobre a formação e evolução do universo. Porém, será que esta composição também indica o processo de formação de outras estrelas? Existem elementos esperando em alguns cantos que ainda não descobrimos?
