quarta-feira, 10 de junho de 2015

Notícia - O problema do lítio primordial

Foi o notável luso-brasileiro José B. de Andrada e Silva (um dos mentores da independência do Brasil) que descobriu, numa ilha perto de Estocolmo, o minério petalite, importante fonte de lítio (Li). Em 1817, cerca de 17 anos depois da sua descoberta, ao estudar a petalite, o químico sueco J. Arfwedson identificava finalmente o lítio enquanto novo elemento químico.

Aquando da nucleossíntese primordial, cerca de três minutos depois do Big Bang, o Universo produzia sobretudo hidrogénio e hélio e diminutas quantidades de lítio e berílio. As previsões da nucleossíntese primordial registaram retumbante sucesso quando comparadas com as abundâncias observadas, excepto para o lítio, o que é conhecido como “problema do lítio primordial”.

Julga-se que as abundâncias actuais do isótopo 7Li resultam essencialmente da nucleossíntese primordial, pois a maioria das estrelas não produz grandes quantidades de lítio. Embora as reacções de fusão termonuclear da cadeia protão-protão possam produzir o elemento no interior estelar, este será rapidamente destruído pela reacção (p, α), ou seja, o lítio desaparece em favor da criação de partículas alfa (núcleos de hélio). Já nas reacções nucleares ocorridas, por exemplo, entre o 12C com raios cósmicos no meio inter­estelar, a produção de lítio vê-se aumentada significativamente, em particular a do isótopo 6Li. Assim, o lítio produzido pelos raios cósmicos acaba por se misturar com o meio interestelar e ulteriormente torna-se parte das estrelas. Além disso, algumas estrelas de carbono (que são estrelas de gerações mais recentes, envelhecidas e frias, que podem ser do tipo “gigante vermelha”) são particularmente ricas em lítio, com abundâncias muito superiores às das estrelas (pouco evoluí­das) das primeiras gerações, pobres em metais. Para testar a abundância primordial de lítio, há, pois, que observar as estrelas mais velhas da nossa galáxia, aquelas cuja composição é mais antiga e menos evolução sofreu. Acontece que essas medidas revelam abundâncias três a quatro vezes inferiores às previstas pela nucleossíntese primordial!

Entre as respostas para o problema, sugere-se que o lítio primordial foi gradualmente destruído nas estrelas mais velhas, ao difundir-se no seu interior. A eficiência de tais reac­ções nucleares responsáveis pelo desaparecimento gradual do lítio é, porém, ainda hoje alvo de debate, bem assim como a extensão da supostamente “reduzida” camada convectiva de estrelas pobres em metais, onde se dará a destruição do elemento. A juntar-se à complexidade do problema vem a recente descoberta (assente numa crescente amostra observacional) de que as estrelas que possuem exoplanetas apresentam abundâncias de lítio até cem vezes inferiores às das estrelas sem planetas. Isto poderá justificar a muito baixa abundância de lítio no Sol, conforme argumenta a equipa que inclui o português Nuno Santos. Não é claro, porém, como a presença de planetas afecta a destruição de lítio na estrela ou no sistema planetário.

Não existindo ainda uma resposta robusta para todo o problema, uma equipa de astrofísicos sul-africanos sugeriu recentemente uma solução “mais simples”, na mesma linha de ideias que viola o Princípio de Copérnico, conforme referido na ultima crónica. Se o Universo não for homogéneo e isotrópico localmente, se vivermos num vazio relativo local, então quer as baixas abundâncias de lítio primordial quer a aparente aceleração da expansão do Universo poderão encontrar soluções em tais modelos “vazios”, evitando-se a necessidade da existência de energia escura.

Super Interessante
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