Para que as condições necessárias ao surgimento da vida fossem criadas, o universo precisou passar por processos altamente específicos, alguns dos quais parecem meras coincidências. Confira cinco das principais condições que permitiram a formação dos seres vivos tal como os conhecemos.
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As energias do Universo primitivo eram extremamente altas devido à sua densidade e temperatura logo após o Big Bang. Nesse período, todo o conteúdo do Universo estava concentrado em um espaço muito menor, o que gerava temperaturas e pressões imensas. Essas condições permitiam que partículas subatômicas colidissem com grande frequência e energia, favorecendo reações como a formação e destruição de núcleos atômicos leves.
Abundância de fótons
Durante os primeiros minutos do universo, a proporção de prótons e nêutrons livres era de aproximadamente 7 para 1. Essas partículas se combinavam facilmente para formar o deutério — também conhecido como hidrogênio pesado, composto por um próton, um nêutron e um elétron.
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Naquele período, a elevada temperatura e densidade do universo permitiam a formação de hélio-3 pela fusão de dois núcleos de deutério. A partir da fusão de dois átomos de hélio-3, formava-se o hélio-4, o isótopo mais estável e abundante do hélio.
Porém, enquanto as energias do universo primitivo ainda eram altas o suficiente, os fótons quebravam constantemente os deutérios, separando-os novamente em prótons e nêutrons e dificultando a formação dos isótopos de hélio.
Se os fótons estivessem em menor quantidade, todo o hidrogênio teria se fundido em hélio e elementos mais pesados. Sem hidrogênio, estrelas como o Sol não poderiam existir.
Escassez de Antimatéria
No universo primordial, uma enorme quantidade de quarks, léptons e suas respectivas antipartículas se aniquilaram, deixando um pequeno excesso de matéria em relação à antimatéria.
Os cientistas ainda não sabem porque havia mais matéria do que antimatéria — fenômeno conhecido como bariogênese. De qualquer forma, se isso não tivesse acontecido, todas as partículas teriam se aniquilado.
Na verdade, uma proporção ligeiramente diferente seria o suficiente para resultar em um universo completamente distinto, impossibilitando a formação de elementos pesados e, consequentemente, de planetas rochosos e a complexidade necessária para a vida como conhecemos.
Existência da matéria escura
A matéria escura é algo invisível que possui massa e não interage com a matéria “normal”, senão pela gravidade. Ela está presente nas grandes estruturas cósmicas como as galáxias e aglomerados de galáxias.
Modelos e simulações indicam que galáxias estão imersas em halos de matéria escura, sem os quais as galáxias seriam menores e incapazes de reter o material ejetado por explosões de supernovas.
Um exemplo que sustenta essa ideia é a Nebulosa do Caranguejo. As observações entre 2008 e 2017 mostraram sua expansão em cerca de um décimo de ano-luz, destacando a alta velocidade do material ejetado de supernovas. Sem a matéria escura, esses materiais escapariam das galáxias.
O estado de Hoyle
O estado de Hoyle do carbono é um estado nuclear de alta excitação do núcleo de carbono-12, crucial para a formação de elementos pesados no interior de estrelas vermelhas gigantes, por exemplo.
Neste processo, os núcleos de hélio podem se combinar para formar o carbono-12, mas para isso, o carbono precisa estar em um estado altamente excitado. Por outro lado, esse estado é instável e, ao decair, emite radiação e libera energia, facilitando a formação de mais carbono.
Como sabemos, o carbono é um elemento fundamental para a química que leva à vida. Em outras palavras, sem o estado de alta excitação de Hoyle, não haveria carbono o suficiente para possibilitar a vida no universo.
Estabilidade do próton
O decaimento do próton é teoricamente possível em algumas extensões do Modelo Padrão, como as Teorias da Grande Unificação (nenhuma delas comprovada), que preveem a instabilidade dos prótons devido à presença de bósons superpesados em seus interiores.
Se essas decadências ocorressem com muita facilidade, a matéria normal seria instável e a vida não seria possível. No entanto, a estabilidade observada do próton até hoje contraria essas teorias, e a razão para isso ainda não é compreendida pelos físicos.
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