Água formou-se logo após o Big Bang

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Redação do Site Inovação Tecnológica – 11/03/2025

“Isso implica que as condições necessárias para a formação da vida estavam em vigor muito antes do que imaginávamos.”
[Imagem: Portsmouth University]

Como a água surgiu no Universo

A água pode ser muito, muito antiga, tendo quase a mesma idade que o Universo: Novas simulações indicam que a água pode ter-se formado pela primeira vez entre 100 e 200 milhões de anos após o Big Bang,

Isso é muito antes do que os cientistas calculavam até agora, significando que a água pode ter feito parte da sopa primordial que deu origem às primeiras estrelas e galáxias.

Elementos químicos mais leves, como hidrogênio, hélio e lítio, foram forjados já no Big Bang, mas elementos mais pesados, como o próprio oxigênio, devem ter sido criados em reações nucleares dentro de estrelas ou em explosões de supernovas. Assim, imaginava-se que a água só poderia ter surgido muito mais tarde no Universo.

Daniel Whalen e colegas da Universidade de Portsmouth, no Reino Unido, utilizaram modelos de computador de duas supernovas – a primeira para uma estrela com 13 vezes a massa do Sol e a segunda para uma estrela com 200 vezes a massa do Sol – para analisar os produtos dessas explosões.

A primeira simulação indicou a produção de 0,051 massa solar (uma massa solar é a massa do nosso Sol) de oxigênio, enquanto a segunda supernova criou 55 massas solares de oxigênio, devido às temperaturas e densidades muito altas alcançadas.

À medida que esse oxigênio gasoso esfriava e se misturava com o hidrogênio circundante, a água conseguia se formar nos densos aglomerados de material restantes da explosão. Esses aglomerados provavelmente seriam locais para a formação da segunda geração de estrelas e planetas, conhecida como População III.

“Antes das primeiras estrelas explodirem, não havia água no Universo porque não havia oxigênio. Apenas núcleos muito simples sobreviveram ao Big Bang – hidrogênio, hélio, lítio e traços de bário e boro. O oxigênio, forjado nos corações dessas supernovas, combinou-se com hidrogênio para formar água, abrindo caminho para a criação dos elementos essenciais necessários à vida,” disse Whalen.

Resultados das simulações mostram vapor de água nos halos primordiais.
[Imagem: D. J. Whalen et al. – 10.1038/s41550-025-02479-w]

Condições para a formação da vida

Na simulação da primeira supernova, a massa de água atingiu quantidades que eram aproximadamente equivalentes a um centésimo milionésimo a um milionésimo de uma massa solar entre 30 e 90 milhões de anos após a supernova. Na segunda simulação, a quantidade de água atingiu aproximadamente 0,001 massa solar após 3 milhões de anos.

Os pesquisadores sugerem que, se a água conseguiu sobreviver à formação das primeiras galáxias, um processo potencialmente destrutivo, ela poderia ter sido incorporada à formação dos planetas bilhões de anos atrás. Isso dá suporte à noção de que a água pode ser um elemento importante na formação dos planetas – já sabíamos que a água está presente em discos de formação de estrelas e planetas.

“Isso implica que as condições necessárias para a formação da vida estavam em vigor muito antes do que imaginávamos – é um passo significativo em nossa compreensão do Universo primitivo. Embora as massas totais de água fossem modestas, elas estavam altamente concentradas nas únicas estruturas capazes de formar estrelas e planetas. E isso sugere que discos planetários ricos em água poderiam se formar no amanhecer cósmico, antes mesmo das primeiras galáxias,” concluiu Whalen.

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