Por Dos minúsculos grãos de areia aos gigantes gasosos que habitam o espaço, todos os corpos do Universo são formados pelas mesmas peças: os átomos. Compreender essas partículas transformou a forma como a humanidade enxerga a natureza. Passamos a rearranjar as “peças do quebra-cabeça” da matéria para criar desde aviões que cruzam os céus até medicamentos que salvam vidas.
Porém, como surgiram os átomos? Do que são feitos? Essas questões intrigam a comunidade científica há séculos e, graças a muita pesquisa, hoje podemos ter um panorama da história dessas partículas fundamentais.
Para entendê-las, é preciso voltar às aulas de química. Antes de contar sua origem, precisamos responder: do que é feito um átomo?
A curiosa estrutura dos átomos
Um átomo é formado por três partículas fundamentais: prótons, nêutrons e elétrons. Prótons e nêutrons se agrupam no centro, formando o núcleo. Já os elétrons orbitam ao redor desse núcleo, em movimento constante — uma configuração que lembra, em escala microscópica, a disposição dos planetas ao redor do Sol.
Todos esses componentes têm cargas elétricas diferentes. Os prontos são carregados positivamente, os elétrons têm carga negativa e os nêutrons não têm carga.
Mas, como tudo isso se mantém estável? Para o sistema não colapsar, o átomo tem números iguais de prótons e elétrons, assim as cargas se equilibram. No núcleo, os prótons sairiam voando, porém, uma força chamada Força Nuclear Forte (FNF) supera a força de repulsão das cargas positivas e mantém tudo estável em seu devido lugar.
O que define um átomo é a sua quantidade de prótons – chamada de número atômico. Um simples hidrogênio, presente no ar que respiramos, tem apenas um próton. Enquanto isso, o complexo urânio, componente central de bombas nucleares e extremamente radioativo, tem 92 prótons.
O conjunto de átomos com o mesmo número atômico define um elemento. Para organizar esses elementos, os cientistas criaram a tabela periódica, uma forma prática de visualizá-los. A partir das inúmeras combinações entre eles, é possível formar tudo o que existe no Universo — das menores criaturas, até estrelas gigantes.
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Átomos surgiram na origem de tudo
A origem dos átomos está no começo de tudo (literalmente). Após 1 microssegundo do surgimento do Universo, o cosmos resfriou e um número enorme de prótons surgiu da combinação de partículas ainda menores, os quarks e glúons. Foi como se as peças do jogo fossem jogadas sobre o tabuleiro.
Os cientistas acreditam que, nesse estágio, o cosmos era cerca de mil vezes menor do que é hoje — e ainda mais quente. Essa combinação transformava o Universo em uma panela fervente, onde as partículas colidiam de forma intensa e caótica.
As condições foram melhorando conforme esse caos resfriava. Cerca de três minutos após o Big Bang, a temperatura havia caído para aproximadamente 550 milhões de graus Celsius — o suficiente para permitir a formação dos primeiros núcleos atômicos. Surgiram então os núcleos de hidrogênio (1 próton) e os de hélio (2 prótons).
Por serem elementos extremamente simples, hidrogênio e hélio dominam a composição da matéria comum no Universo. Cientistas estimam que cerca de 90% dos átomos do cosmos são de hidrogênio, enquanto o hélio responde por aproximadamente 8%.
No entanto, foi apenas cerca de 380 mil anos após o Big Bang que os primeiros átomos completos se formaram — quando a temperatura havia caído para em torno de 2.700 °C. Esse momento crucial é conhecido pelos astrônomos como Recombinação, marcando uma virada na história do cosmos: as partículas finalmente se uniram de forma estável.
Estrelas: as fábricas de elementos
Hoje, o Universo não é mais a panela borbulhante que um dia foi, mas ainda existem locais onde as partículas podem se chocar à vontade: as estrelas. Dentro de corpos gigantes, com mais de 5 vezes a massa do Sol, as temperaturas intensas fundem os átomos simples em elementos mais complexos.
O núcleo dessas estrelas colossais pode atingir mais de 550 milhões de graus Celsius — a mesma ordem de temperatura dos primeiros minutos após o Big Bang. É como se revivessem, em seu interior, o calor dos primórdios do cosmos.
Nessas fábricas estelares, os prótons se chocam e se aproximam o suficiente para a FNF grudá-los, formando núcleos mais pesados. Esse processo libera energia e mantém o sistema da estrela em funcionamento.
As peças são unidas uma a uma: o hidrogênio vira hélio, depois torna-se berílio (4 prótons) e após, carbono (8 prótons). Mas, há uma barreira final: quando uma estrela começa a fundir ferro (26 prótons), ela gasta mais energia do que libera. Caso continue, o corpo estelar perderá pressão interna e entrará em colapso gravitacional, explodindo em uma supernova.
Embora uma triste notícia para as estrelas, isso é ótimo para os átomos. A energia liberada na explosão é capaz de criar elementos ainda mais pesados que o ferro.
Outros eventos nessa magnitude, como a colisão de estrelas de nêutrons, também dão o mesmo resultado, criando elementos como ouro (79 prótons) e platina (78 prótons).
No fim, os grandes fenômenos do cosmos são responsáveis por criar suas menores partículas. Compreender essa origem nos ajuda a perceber que cada elemento ao nosso redor carrega uma herança cósmica — uma conexão profunda entre o infinitamente pequeno e o imensuravelmente vasto.
