Cientistas desvendam mistério do carbono perdido

Reações químicas entre partículas de carbono e oxigênio podem explicar por que a Terra tem muito menos carbono em suas rochas do que seria esperado

Misteriosamente, a Terra tem muito menos carbono em suas rochas do que seria esperado, considerando as quantidades disponíveis do elemento nas regiões de formação de planetas de nossa galáxia.

Mas um novo modelo sugere que reações químicas entre partículas de carbono e oxigênio podem ser a explicação.

Planetas surgem dos discos de gás e poeira que se unem ao redor de estrelas. O gás e a poeira nesses discos constituem o meio interestelar que forma o espaço entre estrelas em galáxias, com a poeira contendo partículas ricas em carbono e silicato.

Apesar da superfície verde e rica em carbono de nosso planeta, o manto da Terra é muito pobre em carbono se comparado à quantidade encontrada no meio interestelar.

Meteoritos, considerados os blocos de construção de nosso planeta, também apresentam pouco carbono, ao contrário de cometas, formados a uma distância maior do Sol.

Inversamente, o silício parece conseguir passar do meio interestelar, do qual os planetas se formam, para o corpo do planeta.

Astrônomos se esforçavam para compreender completamente a falta de carbono no manto terrestre e em meteoritos.

Agora, Ted Bergin, da Universidade de Michigan, Ann Arbor, desenvolveu um modelo que pode explicar o que aconteceu com o carbono.

Ele apresentou suas ideias no recente congresso da União Internacional de Química Pura e Aplicada, em Glasgow, Reino Unido.

Dreno de partículas

A evaporação das partículas primordiais ricas em carbono do disco era uma das teorias anteriores para explicar por que todo o carbono do meio interestelar não havia chegado ao material que formou a Terra.

Mas, para esse modelo funcionar, as temperaturas deveriam estar a pelo menos mil graus Kelvin, uma temperatura inalcançável na Terra considerando sua distância do Sol.

Bergin, com Jeong-Eun Lee, da Universidade de Sejong, na Coreia do Sul, e seus colegas desenvolveram um modelo dos processos químicos que poderiam estar ocorrendo no disco para determinar a temperatura do oxigênio e o local em que essas reações estariam acontecendo.

Bergin afirma que a superfície do disco já foi quente, embora nem de perto tão quente quanto os 1,2 mil graus Kelvin necessários para evaporar carbono.

Neste cenário, existem átomos de oxigênio que reagem com as minúsculas partículas de carbono, mas não com os silicatos.

Essas partículas têm cerca de um décimo de micrômetro de diâmetro. Por causa dessa reação, a parte intermediária do disco, onde os planetas são formados, teria se esvaziado de carbono.

"A reação é oxigênio se chocando com partículas de carbono e ejetando carbono", diz Bergin. E isso pode ocorrer a cerca de 500 Kelvin, explica ele.

Distante de uma fonte de calor, a reação entre oxigênio e carbono seria bem mais lenta, o que explica a razão de planetas como Marte não apresentarem déficit de carbono.

Salva-vidas

Mike Jura, da Universidade da Califórnia, Los Angeles, considera o modelo muito plausível. "Em amostras aleatórias de matéria interestelar, espera-se encontrar muito carbono", afirma ele.

Jura concorda que o modelo que sugere a evaporação de carbono é falho: "Não estamos nem perto de 1,2 mil Kelvin. E isso exige muito calor." O modelo químico de Bergin ajuda a descartar a necessidade de calor, diz ele.

Se o novo modelo estiver correto, espera-se constatar carbono em abundância na parte gasosa do disco do qual os planetas são formados.

Ele trabalha agora em uma forma de detectar esse carbono astronomicamente e espera no futuro testar a teoria.

E todo o carbono extra na parte gasosa do disco liberado no modelo pode ter ajudado a formar a vida, sugere Jura.

"Está muito claro que se a Terra ficasse com todo o carbono disponível, creio que isso representaria um certo problema para a formação da vida", afirma Bergin. "Nós teríamos um excesso de efeito estufa e a água teria evaporado."

Fonte: Terra