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Física3ª sérieBNCC EM13CNT209Difícil⏱ medio

— Professora, como explicamos a presença de carbono no espaço interestelar? — questionou um estudante ao…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT209

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

— Professora, como explicamos a presença de carbono no espaço interestelar? — questionou um estudante ao observar um gráfico de abundâncias químicas em nuvens gasosas. Os dados indicavam aproximadamente 90% de hidrogênio, 9% de hélio, 0,5% de carbono e 0,05% de oxigênio. Sabe-se que a nucleossíntese primordial produziu principalmente hidrogênio e hélio. As nuvens enriquecidas em carbono ajudam a formar poeira cósmica e futuros sistemas planetários. Analise o texto-base e identifique qual modelo de origem do carbono no meio interestelar está de acordo com os dados apresentados.

  1. A) Nucleossíntese em estrelas AGB com expulsão por ventos estelares
  2. B) Produção em colisões de núcleos pesados em supernovas
  3. C) Síntese por spallation induzida por raios cósmicos
  4. D) Fusão nuclear na fase de contração dos protoestrelas
  5. E) Nucleossíntese primordial do Big Bang

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

  1. O enunciado diz que a nucleossíntese primordial produziu principalmente hidrogênio e hélio, o que indica que o carbono (0,5%) não foi formado no Big Bang em quantidade relevante. Passo 2: O carbono é um elemento mais pesado, formado no interior de estrelas por fusão de núcleos de hélio, no processo triplo alfa. Passo 3: Estrelas AGB (gigantes vermelhas de massa baixa a intermediária) produzem carbono em seu interior e o expelem por ventos estelares, enriquecendo o meio interestelar. Esse mecanismo explica a presença de carbono nas nuvens e a formação de poeira cósmica citada no texto. Passo 4: Por isso a alternativa A é a correta, pois é a única que combina produção estelar com dispersão do material no espaço. Passo 5: A alternativa B está errada porque colisões de núcleos pesados não são o mecanismo principal de origem do carbono. Passo 6: A alternativa C está errada porque a spallation por raios cósmicos fragmenta núcleos maiores e gera sobretudo lítio, berílio e boro, e não carbono em grande quantidade. Passo 7: A alternativa D está errada porque, na fase de contração protoestelar, ainda não ocorre fusão significativa de carbono, pois a fusão só começa quando o núcleo atinge temperatura suficiente. Passo 8: A alternativa E está errada porque a nucleossíntese primordial produziu quase apenas hidrogênio e hélio, como o próprio texto afirma.

💡 Dica: Analise os dados do gráfico e relacione com os processos de nucleossíntese estelar.

Alternativa por alternativa

A Correta

Estrelas AGB sintetizam carbono em reações de fusão e o liberam por ventos, enriquecendo o meio interestelar.

B Erradaerro: Conceitual

Acredita que o carbono é produzido principalmente por colisões de núcleos pesados durante explosões de supernovas, confundindo a nucleossíntese explosiva com um mecanismo de colisão entre núcleos.

C Erradaerro: Conceitual

Confunde spallation, que fragmenta núcleos maiores, com síntese de novos elementos, e supõe que os raios cósmicos fabricam carbono em quantidade significativa.

D Erradaerro: Conceitual

Supõe que protoestrelas já fundem carbono durante a contração gravitacional, quando nessa fase a fusão ainda não é suficiente para produzir elementos pesados.

E Erradaerro: Interpretaçãoa que mais engana

Ignora a informação do texto de que a nucleossíntese primordial produziu principalmente hidrogênio e hélio e assume que o Big Bang gerou o carbono observado.

Por que engana: Confundir a origem do carbono com processos de nucleossíntese primordial ou eventos não relacionados a estrelas AGB.

Raio-X da questão

Dificuldade Difícil
Bloom Analisar
Leitura medio
Discriminação alto
Peso pedagógico medio
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ interpretativa🧩 consolidacao
🎯 Conceito central

nucleossíntese estelar carbono

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

nucleossíntese primordial e estelar · composicao do meio interestelar

📚 Reveja

estude os processos de formação de elementos químicos em estrelas e Big Bang

⚠️ Erro mais comum

Confundir a origem do carbono com processos de nucleossíntese primordial ou eventos não relacionados a estrelas AGB.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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