De que é feito o Universo? — Dennis Wildfogel

Lição completa em: http://ed.ted.com/lessons/what-is-the-universe-made-of-dennis-wildfogel

Os átomos à nossa volta existem há milhares de milhões de anos — a maioria teve origem no incandescente e gasoso núcleo de uma estrela.
Dennis Wildfogel conta a cativante história da longa jornada destes átomos, desde o "Big Bang" até às actuais moléculas que actualmente os formam.

Lição de Dennis Wildfogel, animação de Pew36 Animation Studios.

Todos os objectos à nossa volta

são compostos
por unidades submicroscópicas

a que chamamos moléculas.

Por sua vez, as moléculas são compostas

por átomos individuais.

Frequentemente,
as moléculas decompõem-se

e formam novas moléculas.

Por outro lado,
quase todos os átomos

com que entramos em contacto
em toda a nossa vida,

os que compõem o chão por baixo de nós,

o ar que respiramos, a comida que comemos,

os que compõem todas
as coisas vivas, incluindo-nos a nós,

existem há milhões de anos

e foram criados em lugares
muito diferentes do nosso planeta.

Como é que esses átomos surgiram
é o que quero partilhar convosco.

Tudo começou há 14 mil milhões de anos

com um evento chamado Big Bang,

do qual resultou um universo
constituído apenas por gás.

Não existiam estrelas nem planetas.

O gás era constituído apenas por átomos

pertencentes aos elementos mais simples.

Cerca de 75% era hidrógenio

e o restante era hélio
quase exclusivamente.

Não existiam elementos
como o carbono, o oxigénio ou o nitrogénio.

Nem ferro, nem prata ou ouro.

Em alguns locais, a densidade deste gás
era ligeiramente maior do que noutros.

Devido à gravidade, esses locais
atraíam cada vez mais gás,

o que aumentava ainda mais
a força da gravidade,

que, por sua vez, atraía mais gás,
e assim consecutivamente.

Por fim, formaram-se
enormes bolas de gás denso

contraindo-se sob a pressão
da sua própria gravidade

e, consequentemente,
aquecendo o seu interior.

A determinada altura, o núcleo dessa bola

aquece ao ponto de ocorrer
uma fusão nuclear.

Átomos de hidrogénio
chocam entre si e formam hélio,

enquanto se libertam
grandes quantidades de energia,

suficientemente fortes para contrariar
a força de contracção da gravidade.

Quando a energia libertada
pelas reacções de fusão

iguala a atracção da gravidade
que puxa o gás,

acontece o equilíbrio.

E assim nasce uma estrela.

Durante a sua vida, as reacções de fusão
no núcleo de uma estrela maciça

produzem não só hélio,

mas também carbono, oxigénio, nitrogénio

e todos os outros elementos
da tabela periódica até ao ferro.

Mas, por fim, o combustível
do núcleo esgota-se

deixando-o entrar em colapso
completamente.

Isto causa uma inacreditável
e poderosa explosão

a que chamamos supernova.

Há duas coisas a assinalar

sobre como as supernovas
criam os elementos.

Em primeiro lugar, estas explosões
libertam tanta energia

que a fusão se descontrola

formando elementos com átomos
ainda mais pesados do que o ferro,

como a prata, o ouro e o urânio.

Em segundo lugar, todos os elementos
que se acumularam no núcleo da estrela,

como o carbono, o oxigénio, o ferro

e todos os outros formados
aquando da explosão da supernova,

são expulsos para o espaço interestelar

onde se misturam com o gás já aí existente.

E a história repete-se.

Nuvens de gás,
contendo agora muitos elementos,

para além dos originais hidrogénio e hélio,

têm áreas mais densas

que atraem mais matéria
e assim sucessivamente.

Como antes, resultam daí novas estrelas.

O nosso Sol formou-se
há 5 mil milhões de anos.

Tal significa que o gás do qual surgiu

foi enriquecido com muitos elementos

das explosões de supernovas
desde o início do universo.

Foi assim que o sol acabou
por conter todos os elementos.

É constituído por 75% de hidrogénio

e o resto constituído por 27% de hélio.

Mas tenhamos em mente que,

enquanto as primeiras estrelas

eram constituídas apenas
por hidrogénio e hélio,

os restantes elementos
da tabela periódica

constituem 2% do Sol.

Então e a Terra?

Os planetas formam-se num processo
acidental da formação das estrelas,

a partir do mesmo gás
que as próprias estrelas.

Os planetas pequenos como o nosso
não têm gravidade suficiente

para aguentarem muito hidrogénio ou hélio

pois ambos são gases muito leves.

Portanto, apesar de o carbono,
o nitrogénio, o oxigénio, etc.

perfazerem apenas 2% da nuvem
de gás da qual a Terra foi formada,

estes elementos mais pesados

constituem a maior parte do nosso planeta
e de tudo nele contido.

Pensem nisto:

Com excepção do hidrogénio
e de algum hélio,

o chão que pisamos,

o ar que respiramos, nós próprios,

tudo é feito de átomos

que foram criados no interior das estrelas.

Quando os cientistas perceberam isto,

na primeira metade do século XX,

o famoso astrónomo
Harlow Shapley comentou:

"Somos irmãos das rochas,
primos das nuvens."