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Até onde se sabe, apenas alguns elementos são necessários para a vida: hidrogênio, carbono, nitrogênio, oxigênio e fósforo, e o enxofre quase tão onipresente.
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Algumas formas de vida simples parecem sobreviver apenas com isso. O primeiro foi formado no Big Bang, e os três seguintes são o produto da fusão de hélio dentro do tempo de vida de estrelas comuns.
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O fósforo foi detectado no remanescente da supernova Cassiopeia A, confirmando a confiança dos astrônomos de que, como muitos elementos, ele é formado nessas explosões estelares. As supernovas também produzem enxofre, além de aumentar muito a abundância de carbono e oxigênio, dispersando amplamente todos esses produtos.
Os mamíferos dependem de pelo menos vinte elementos para fazer dentes, ossos e órgãos. Por sua vez, autores de artigo submetido a Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), mas ainda sem revisão por pares, observam que dois deles são considerados mais do que uma supernova para produzi-los, em vez de serem um produto do processo r que ocorre em quilonovas, as fusões de estrelas de nêutrons.
Essa observação já foi feita anteriormente, mas os autores apontam que as fusões de estrelas de nêutrons são produto de ondas gravitacionais. A chance de dois objetos tão pequenos e raros quanto estrelas de nêutrons se chocarem um com o outro na vastidão do Universo é muito pequena.
As estrelas de nêutrons são o produto de supernovas não grandes o suficiente para produzir buracos negros. Quando duas estrelas de 10 a 25 massas solares se formam em um sistema binário, cada uma pode se tornar uma estrela de nêutrons. Desde que nenhuma das explosões seja tão forte a ponto de expulsar o companheiro, os dois continuarão circulando um pelo outro.
Ondas gravitacionais e os humanos
- É aqui que as ondas gravitacionais entram em cena;
- A poderosa aceleração causada pela interação gravitacional dos dois objetos excepcionalmente densos produz ondas gravitacionais que transportam energia;
- O processo libera tanta energia, que podemos detectar sua ocorrência a bilhões de anos-luz de distância;
- Essa energia tem que vir de algum lugar, que é a órbita mútua das estrelas de nêutrons. Consequentemente, a órbita decai, com o par espiralando para dentro até colidir, produzindo uma quilonova, e com ela todos os elementos do processo r.
Sem ondas gravitacionais, as quilonovas seriam muito mais raras do que são – a chance de uma ocorrer durante a vida da Via Láctea em Universo sem ondas gravitacionais é remota.
Sem quilonovas, não há elementos de processo r, propõem o professor John Ellis, do Kings College London, e coautores. Como os elementos do processo r incluem iodo e bromo (ambos essenciais para os seres humanos), sem ondas gravitacionais, o argumento corre, não haveria humanos.
A cadeia da lógica pode ser desafiada em vários pontos. Obviamente, é plausível que, se a Terra fosse deficiente em iodo e bromo, o caminho evolutivo teria sido diferente, mas não poderia ter impedido algo semelhante a nós.
Os seres humanos dependem de iodo fornecido à glândula da tireoide para regular o metabolismo, entre outras coisas, e bromo para o desenvolvimento do tecido. Dado milhões de anos, no entanto, talvez os animais pudessem ter evoluído para desempenhar papéis semelhantes usando outros elementos.
Tal cenário hipotético é provavelmente impossível de provar ou refutar, a menos que possamos encontrar um grande estoque de planetas que se formaram tão remotamente a partir de qualquer kilonova que são desprovidos de elementos do processo r. Mesmo que o façamos, levará muito tempo até que possamos explorá-los para a presença de vida avançada.
Por outro lado, esses dois podem não ser os únicos elementos do processo r necessários para os seres humanos. Os autores observam que o molibdênio é utilizado por animais e plantas para transferir átomos de oxigênio, e que o tório e o urânio são provavelmente a razão pela qual temos placas tectônicas, sem dúvida uma das características essenciais da Terra.
Subindo mais na cadeia, pode-se questionar a conexão iodo-quilonova. É considerado muito provável que, as quilonovas produzam iodo, mas ainda não está firmemente estabelecido. Além disso, certos tipos de supernovas também podem desencadear processos r, mas isso ainda é incerto, e as quantidades produzidas dessa forma ainda mais.
Os autores reconhecem que essa parte de seu raciocínio ainda não foi conclusivamente estabelecida. Além disso, uma pequena porção do iodo da Terra vem do processo s, para o qual as ondas gravitacionais não são necessárias.
Os autores calculam que 4% do iodo da Terra tem fonte de processo S – talvez isso tenha sido suficiente para sustentar a evolução dos mamíferos, se necessário.
Pelo menos parte da ideia é testável no curto prazo. Se a estimativa dos autores das origens do iodo estiver correta, eles dizem, deve haver iodo-129 em material na superfície da Lua. Isso é algo que podemos procurar na próxima vez que os humanos pisarem em nosso satélite.
Tais investigações podem fazer avançar a ciência de maneiras inesperadas. Os autores observam que a descoberta do envolvimento de um asteroide ou cometa na extinção dos dinossauros não aviários surgiu dos esforços para testar se uma supernova próxima havia sido responsável.
Carl Sagan disse famosamente; “Se você deseja fazer uma torta de maçã do zero, você deve primeiro inventar o universo.” Se você quer um padeiro para a torta, pode precisar de um universo especificamente einsteiniano – mas, neste estágio, é muito cedo para dizer com certeza.
A pré-impressão do artigo está disponível em ArXiv.org.
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