Átomo extinto revela os segredos há muito guardados do Sistema Solar

Usando o átomo extinto de nióbio-92, investigadores do Instituto Federal de Tecnologia de Zurique (ETH Zurique) foram capazes de datar eventos no início do Sistema Solar com maior precisão do que antes. O estudo conclui que as explosões de supernovas devem ter ocorrido no ambiente natal do nosso Sol.

Se um átomo de um elemento químico tiver um excedente de protões ou neutrões, torna-se instável. Este liberta estas partículas adicionais como radiação-gama até que se torne instável novamente. Um destes isótopos instáveis é o nióbio-92 (⁹²Nb), que os especialistas também chamam de radionuclídeo. A sua meia-vida de 37 milhões de anos é relativamente curta, de modo que foi extinto logo após a formação do Sistema Solar. Hoje, apenas o seu isótopo filho, zircónio-92 (⁹²Zr), atesta a existência de ⁹²Nb.

Mesmo assim, os cientistas continuaram a usar o radionuclídeo extinto na forma do “cronómetro” ⁹²Nb-⁹²Zr, com o qual podem datar eventos que ocorreram no início do Sistema Solar, há cerca de 4,57 mil milhões de anos.

A utilização do “cronómetro” ⁹²Nb-⁹²Zr tem sido limitada até agora, devido a uma falta de informações precisas sobre a quantidade de ⁹²Nb presente aquando do nascimento do Sistema Solar. Isto compromete a sua utilização na datação e na determinação da produção destes radionuclídeos em ambientes estelares.

Os meteoritos são a chave para o passado distante

Agora, uma equipa de investigação do ETH Zurique e do Instituto de Tecnologia de Tóquio melhoraram em muito este “cronómetro”. Os cientistas alcançaram este avanço por meio de um truque inteligente: recuperaram os raros zircão e minerais de rutilo de meteoritos que eram fragmentos do protoplaneta Vesta. Estes minerais são considerados os mais adequados para a determinação do ⁹²Nb, porque fornecem evidências precisas de quão comum o ⁹²Nb era aquando da formação do meteorito. Então, com a técnica de datação de urânio-chumbo (átomos de urânio que decaem para chumbo), a equipa calculou a abundância de ⁹²Nb durante a formação do Sistema Solar. Ao combinar os dois métodos, os investigadores conseguiram melhorar consideravelmente a precisão do “cronómetro” ⁹²Nb-⁹²Zr.

“Este ‘cronómetro’ aprimorado é, portanto, uma ferramenta poderosa para fornecer idades precisas para a formação e desenvolvimento de asteroides e planetas – eventos que ocorreram nas primeiras dezenas de milhões de anos após a formação do Sistema Solar,” diz Maria Schönbächler, professora do Instituto de Geoquímica e Petrologia do ETH Zurique, que liderou o estudo.

As supernovas libertaram nióbio-92

Agora que os investigadores sabem com mais precisão quão abundante o ⁹²Nb era no início do nosso Sistema Solar, podem determinar mais eficazmente onde estes átomos foram formados e onde o material que compõe o nosso Sol e os planetas teve origem.

O novo modelo da equipa sugere que o Sistema Solar interior, com os planetas terrestres como a Terra e Marte, é amplamente influenciado pelo material ejetado por supernovas do Tipo Ia na nossa Galáxia, a Via Láctea. Em tais explosões estelares, duas estrelas em órbita interagem entre si antes de explodir e libertar material estelar. Em contraste, o Sistema Solar exterior foi alimentado principalmente por uma supernova de colapso de núcleo – provavelmente no berçário estelar onde o nosso Sol nasceu -, na qual uma estrela massiva colapsou sobre si própria e explodiu violentamente.

// ETH Zurique (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA)

Saiba mais:

Nióbio-92:
Isótopos de nióbio (Wikipedia)
Nióbio (Wikipedia)

Zircónio-92:
Isótopos de zircónio (Wikipedia)
Zircónio (Wikipedia)

Formação e evolução do Sistema Solar:
Wikipedia

Meteoritos:
Wikipedia

Vesta:
Wikipedia