Átomos de plutônio alienígenas aparecem no fundo do oceano

Cientistas que estudam uma amostra da crosta oceânica recuperada do fundo do mar do Pacífico, a quase um quilômetro de profundidade, descobriram vestígios de um raro isótopo de plutônio, o elemento mortal que foi fundamental para a era atômica.

Dizem que foi feito de estrelas em colisão e depois choveu na atmosfera da Terra como poeira cósmica há milhões de anos. Sua análise abre uma nova janela para o cosmos.

“É surpreendente que alguns átomos na Terra podem nos ajudar a aprender sobre onde metade de todos os elementos mais pesados ​​em nosso universo são sintetizados”, disse Anton Wallner, o primeiro autor do artigo e físico nuclear. Dr. Wallner trabalha no Australian National University assim como ele Helmholtz Center em Dresden, Alemanha.

Dr. Wallner e seus colegas relatou suas descobertas em Ciências na quinta-feira.

O plutônio tem uma má reputação, bem merecida.

O elemento radioativo alimentou a primeira explosão de teste nuclear do mundo, bem como a bomba que varreu a cidade japonesa de Nagasaki durante a Segunda Guerra Mundial. Depois da guerra, os cientistas encontraram as repercussões para a saúde o plutônio é particularmente mortal. Se inalado ou ingerido em quantidades mínimas, pode causar cânceres fatais. As pequenas quantidades também têm um impacto maior do que outros combustíveis nucleares, uma qualidade que ajudou a fazer destruidores de cidades compactos que as potências nucleares colocam em seus ICMs.

O elemento é frequentemente considerado artificial porque raramente é encontrado fora das criações humanas. Na tabela periódica, é o último dos 94 átomos caracterizados como de ocorrência natural. Traços disso podem ser encontrados nos minérios de urânio. Os astrofísicos sabem há muito tempo que ele também cria espontaneamente no universo. Mas eles tiveram dificuldade em identificar os locais exatos de sua origem.

O que torna o oceano profundo um bom lugar para reunir pistas alienígenas é sua extrema distância das ondas de mudança próximas à superfície do planeta. É um santuário onde as coisas podem permanecer quietas por milhões de anos. Nesse caso, os cientistas tiveram sorte quando tiveram a oportunidade de estudar o material de uma expedição japonesa que amostrou o fundo do mar no Pacífico equatorial.

As estrelas em seus núcleos tornam os elementos leves mais pesados, criando elementos tão pesados ​​quanto o ferro. A nova descoberta lança luz sobre as contribuições relativas de duas maneiras diferentes pelas quais se acredita que o universo produz todos os elementos que são mais pesados ​​que o ferro, incluindo muitos encontrados na vida cotidiana, como cobre e zinco, mercúrio e iodo.

Estrelas explosivas conhecidas como supernovas foram visto como uma fonte principal. O colapso gravitacional abrupto de uma estrela massiva transforma grande parte de sua matéria em elementos pesados ​​que se projetam para o espaço enquanto rebate em uma explosão colossal. Esses elementos à deriva eventualmente se misturam com átomos mais comuns para se tornarem a matéria-prima para novas estrelas e planetas, ou para a própria vida no caso dos humanos.

A segunda maneira é uma variação da primeira. Uma supernova deixa para trás um núcleo denso e colapsado conhecido como estrela de nêutrons, que acumula tanta massa quanto o sol em uma área do tamanho de Manhattan. A fusão de um par orbital de estrelas de nêutrons também é considerada para produzir uma explosão de elementos pesados, incluindo ouro e prata. Em 2017, pela primeira vez, astrônomos em busca de ondas gravitacionais evidência encontrada de duas estrelas de nêutrons colidindo, dando um impulso significativo à teoria cósmica.

Agora, os cientistas relatam que encontraram raros isótopos de ferro e plutônio que sugerem que a origem do plutônio é menos provável em uma supernova do que em uma fusão de estrelas de nêutrons.

“Em escalas de tempo cósmicas”, disse Wallner, “esses são muito característicos de recentes eventos explosivos.” Os cientistas datam a chegada terrestre desses átomos de plutônio em particular nos últimos 10 milhões de anos.

Isótopos são variedades do mesmo elemento cujos núcleos têm diferentes números de uma partícula subatômica conhecida como nêutron. A maior parte do plutônio na Terra, feito em reatores, é plutônio 239. Seu núcleo contém 145 nêutrons e é o material normalmente usado para detonar a força explosiva de uma bomba de hidrogênio.

Grande parte do fundo do mar do mundo é rico em crostas de metal terrestre rochoso depositadas ao longo de eras. A amostra recuperada tinha aproximadamente uma polegada de espessura e 18 polegadas de área. Os cientistas procuraram plutônio extraterrestre nas camadas mais profundas, usando um detector extremamente sensível otimizado para a descoberta de pequenos traços de plutônio. Ele registra dezenas de detecções de átomos cósmicos. Eles não são o plutônio 239, mas o raro isótopo 244, que tem 150 nêutrons.

Os cientistas descobriram que os raros isótopos de ferro e plutônio na amostra subaquática tinham uma proporção “menor do que o necessário” se a principal fonte de plutônio fosse uma supernova. Os autores concluíram que outros eventos astrofísicos, como fusões de estrelas de nêutrons, devem ter contribuído para sua criação.

Estados com armas nucleares têm feito experiências com uma variedade de isótopos de plutônio desde o início da era atômica, mas descobriram pouco do isótopo 244 na Terra. O Dr. Wallner diz que ele e seus colegas estão seguindo a trilha cósmica.

“Já passamos para outra amostra significativamente maior”, observou o Dr. Wallner, acrescentando que eles estão ansiosos para aprender mais.