— Por que o conjunto B apresenta mais ferro do que o conjunto A? — perguntou um estudante ao comparar dois…

Questão

— Por que o conjunto B apresenta mais ferro do que o conjunto A? — perguntou um estudante ao comparar dois espectros em uma simulação didática fictícia de uma região da galáxia. No conjunto A, as estrelas se formaram de uma nuvem composta principalmente por hidrogênio e hélio. Após 3,0 x 10^14 s, algumas estrelas massivas dessa região encerraram sua evolução em explosões. O conjunto B formou-se posteriormente do gás remanescente. No espectro de B, a linha associada ao ferro, de comprimento de onda 5,26 x 10^-7 m, apresentou intensidade quatro vezes maior que em A. Durante a vida estelar, reações de fusão liberam energia, descrita por E=mc^2, com c=3,0 x 10^8 m/s. Analise os espectros e a sequência temporal descritos e conclua como o ferro se tornou mais abundante no conjunto B.

1. A) O ferro do conjunto B foi produzido integralmente por fusão no interior dos planetas desse conjunto.
2. B) O ferro do conjunto B permaneceu isolado nas estrelas anteriores e não alterou o gás remanescente.
3. C) O ferro do conjunto B foi criado pela luz das estrelas sem ocorrência de transformações nucleares.
4. D) O ferro do conjunto B surgiu quando átomos de hidrogênio se resfriaram diretamente na nuvem.
5. E) O ferro do conjunto B foi incorporado ao gás por ejeções de estrelas massivas anteriores.

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

1. No conjunto A, as estrelas se formaram de uma nuvem composta principalmente por hidrogênio e hélio, gases que não contêm ferro em quantidade relevante. Passo 2: Após 3,0 x 10^14 s, algumas estrelas massivas dessa região encerraram sua evolução em explosões (supernovas). O ferro é produzido por reações de fusão no interior dessas estrelas, e as explosões o espalham para o meio ao redor. Passo 3: O conjunto B se formou depois, a partir do gás remanescente, que já estava enriquecido com o material ejetado. Por isso a linha do ferro é quatro vezes mais intensa em B do que em A. Passo 4: Logo, a alternativa correta é E, pois descreve a incorporação do ferro ao gás por ejeções de estrelas massivas anteriores. Passo 5: A alternativa A está errada, pois o ferro não é produzido no interior de planetas, e sim no interior de estrelas massivas. A alternativa B está errada, pois o ferro não ficou isolado nas estrelas, já que as explosões o devolveram ao gás. A alternativa C está errada, pois a origem do ferro depende de transformações nucleares (fusão), e a luz das estrelas não cria elementos químicos. A alternativa D está errada, pois átomos de hidrogênio resfriados não formam ferro, que exige fusão nuclear em estrelas. Passo 6: Os dados de energia (E=mc^2) e o comprimento de onda da linha do ferro não são necessários para a conclusão. A energia liberada pela fusão explica o brilho das estrelas, mas não explica o aumento da abundância de ferro, que vem da sequência temporal: formação de estrelas, explosões e nova formação de estrelas a partir do gás enriquecido.

💡 Dica: Relacione a evolução estelar e a formação de elementos químicos para explicar a maior abundância de ferro.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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