Por que algumas estrelas têm determinados elementos químicos em sua composição e outras não? Como saber se uma estrela tem ou não determinado elemento químico?
R : Uma estrela nasce da aglomeração de matéria dispersa pelo espaço. Estrelas de primeira geração são constituídas de hidrogênio (H) e hélio (He), formados primordialmente. Estrelas de segunda geração, como nosso Sol, são constituídas de matéria remanescente da explosão de outras estrelas e possuem outros elementos químicos mais pesados. À medida que essas matérias vão se acumulando, como uma bola de neve, a temperatura no interior da proto-estrela aumenta gradativamente. Ela se tornará uma estrela quando a temperatura e a pressão em seu interior forem suficientemente grandes para desencadear a fusão nuclear.
Nesse processo, dois núcleos atômicos se unem formando um novo, mais pesado. Uma pequena quantidade de matéria remanescente é convertida em energia na forma de radiação eletromagnética ou fótons. A fusão nuclear continuará enquanto a temperatura e a pressão se mantiverem altas o suficiente, formando novos elementos químicos.
O caminho evolutivo de uma estrela depende diretamente de sua massa. A força da gravidade tende a contrair a estrela enquanto a pressão, devido à radiação, tende a expandi-la. Nas estrelas com massa inferior a 8 vezes a massa do Sol, o processo de fusão nuclear seguirá formando He, carbono (C) e oxigênio (O). A pressão de radiação superará a ação da gravidade e a estrela se expandirá, sua temperatura e pressão diminuem cessando o processo de fusão.
Nas estrelas com massa superior a esse limite, a fusão nuclear prossegue formando neônio (Ne), magnésio (Mg) e ferro (Fe). A estrutura nuclear do Fe apresenta um obstáculo para a fusão nuclear, mas a temperatura da estrela continuará aumentando e ela explodirá em uma estrela nova, ou supernova. A imensa quantidade de energia criada durante a explosão tornará possível a formação de outros elementos além do Fe. Depois da explosão, a evolução segue e a estrela poderá tornar-se uma estrela de nêutron ou mesmo um buraco negro.
A analise da composição química das estrelas é feita através da Espectroscopia. A distribuição dos elétrons em cada elemento químico é única. Quando um elétron faz a transição entre “camadas” no átomo, emitirá ou absorverá um determinado fóton. O conjunto dos fótons emitidos por um determinado elemento químico, em suas várias transições eletrônicas possíveis, é chamado Espectro de emissão. E o conjunto dos fótons absorvidos de um contínuo é o Espectro de absorção. Assim, observando o espectro de emissão de uma estrela é possível identificar exatamente sua composição.
O caminho evolutivo de uma estrela depende diretamente de sua massa. A força da gravidade tende a contrair a estrela enquanto a pressão, devido à radiação, tende a expandi-la. Nas estrelas com massa inferior a 8 vezes a massa do Sol, o processo de fusão nuclear seguirá formando He, carbono (C) e oxigênio (O). A pressão de radiação superará a ação da gravidade e a estrela se expandirá, sua temperatura e pressão diminuem cessando o processo de fusão.
Nas estrelas com massa superior a esse limite, a fusão nuclear prossegue formando neônio (Ne), magnésio (Mg) e ferro (Fe). A estrutura nuclear do Fe apresenta um obstáculo para a fusão nuclear, mas a temperatura da estrela continuará aumentando e ela explodirá em uma estrela nova, ou supernova. A imensa quantidade de energia criada durante a explosão tornará possível a formação de outros elementos além do Fe. Depois da explosão, a evolução segue e a estrela poderá tornar-se uma estrela de nêutron ou mesmo um buraco negro.
A analise da composição química das estrelas é feita através da Espectroscopia. A distribuição dos elétrons em cada elemento químico é única. Quando um elétron faz a transição entre “camadas” no átomo, emitirá ou absorverá um determinado fóton. O conjunto dos fótons emitidos por um determinado elemento químico, em suas várias transições eletrônicas possíveis, é chamado Espectro de emissão. E o conjunto dos fótons absorvidos de um contínuo é o Espectro de absorção. Assim, observando o espectro de emissão de uma estrela é possível identificar exatamente sua composição.
Espectros de emissão e absorção |
POR : JULIANA LIMEIRA
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