Um progenitor massivo com M = 15·M_? (M_? = 1,98×10³° kg) explode como supernova ejectando 80% de sua massa…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar a evolução estelar associando-a aos modelos de origem e distribuição dos elementos químicos no Universo, compreendendo suas relações com as condições necessárias ao surgimento de sistemas solares e planetários, suas estruturas e composições e as possibilidades de existência de vida, utilizando representações e simulações, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um progenitor massivo com M = 15·M_? (M_? = 1,98×10³° kg) explode como supernova ejectando 80% de sua massa. Suponha que 2% da massa ejetada sejam elementos pesados (Z>26). (a) Calcule a massa de elementos pesados produzidos. (b) Analise como essa síntese e distribuição afetam a formação de sistemas planetários e a possibilidade de vida; relacione com E = ?m·c² e processos nucleares.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Cálculo: M = 15·1,98×10³° = 2,97×10³¹ kg; massa ejetada = 0,80·2,97×10³¹ = 2,376×10³¹ kg; massa pesada = 0,02·2,376×10³¹ = 4,75×10²? kg. Análise: a supernova sintetiza elementos pesados via captura de nêutrons e queima explosiva; a massa ejetada enriquece nuvens e discos protoplanetários com Fe, Si, C, O essenciais para formar planetas rochosos e compostos biogênicos. A energia associada à síntese provém de mudanças de massa: E = ?m·c², liberada em explosão e impulsionando a dispersão; sem esse enriquecimento os discos teriam poucos elementos pesados, limitando formação de mundos sólidos e ambientes quimicamente ricos para a vida.
Explicação
Os cálculos realizados demonstram a relação entre a massa do progenitor e a quantidade de elementos pesados gerados pela supernova, evidenciando a importância desses elementos na formação de planetas. A análise destaca como a energia liberada durante a explosão e a síntese de elementos pesados são fundamentais para enriquecer o meio interestelar, possibilitando a formação de sistemas planetários e ambientes favoráveis à vida. Assim, a resposta aborda tanto a parte quantitativa quanto a qualitativa do impacto das supernovas na evolução química do universo.
Raio-X da questão
sintese de elementos pesados
avaliacao
sintese de elementos pesados · processos nucleares
Revisar a relação entre supernovas e formação de elementos pesados.
O aluno pode confundir a quantidade de massa ejetada com a quantidade de elementos pesados, não aplicando corretamente a porcentagem dada.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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