O oxigênio na Terra

 

A Terra surgiu há 4,5 bilhões de anos e possivelmente a composição de sua atmosfera era similar à dos planetas vizinhos. Mas ao longo do tempo essa atmosfera se modificou completamente. Uma das principais mudanças foi o incrível aumento de oxigênio. Existe evidências do incremento permanente de concentrações de oxigênio entre 2,4 e 2,1 bilhões de anos atrás. Este aumento é conhecido como o "Grande Evento de Oxidação". A existência desse evento foi inferida pelas impressões em rochas sedimentares. Foi observado que a partir dessa época aparecem registros de solos vermelhos enferrujados, consequência da oxidação de ferro. Além disso, os sedimentos mais antigos continham minerais como a pirita, que depois desapareceram. A pirita é facilmente oxidável e, portanto, se desfaz na presença de oxigênio. 

Dados fósseis mostram que as cianobactérias foram os primeiros organismos produtores de oxigênio por fotossíntese e os responsáveis pelo "Grande Evento de Oxidação". A elevada quantidade de oxigênio criou condições para o aparecimento dos primeiros animais no ambiente marinho. Assim, o "Grande Evento de Oxidação" foi o grande passo para a explosão da vida na Terra.

REFERÊNCIA

Lyons, T., Reinhard, C. & Planavsky, N. The rise of oxygen in Earth’s early ocean and atmosphere. Nature 506, 307–315 (2014). https://doi.org/10.1038/nature13068

O buraco de minhoca

 Um buraco de minhoca é um objeto que, em teoria, cria uma "fenda" no espaço-tempo, servindo de atalho entre dois pontos distantes no universo. Embora pareçam coisa de ficção científica, os buracos de minhoca são possíveis na Teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein.

Quando Einstein publicou suas teorias no início do século XX, os cientistas descobriram que o espaço e o tempo são indivisíveis, isto é, são parte da mesma estrutura chamada espaço-tempo. Tudo no universo está nessa "malha", inclusive nosso planeta e nós, os seus habitantes.

O espaço-tempo é mais ou menos como uma grande esponja dessas de lavar louça ou preencher travesseiros. Podemos apertá-la e esticá-la, e, quando fazemos isso, a estrutura da esponja ao redor do local pressionado (ou esticado) se move um pouco.

Imagine que apertamos, com os dedos, dois lados opostos da esponja até que eles se aproximem o máximo possível, a ponto dos dedos quase encostarem um no outro. Claro, eles não podem de fato se tocar porque há uma camada de esponja entre eles, mas esses pontos pressionados ficaram bem próximos.

Se você tiver uma agulha pequena, poderia atravessar a esponja enquanto esses pontos estão pressionados um contra o outro. Mas, se você soltá-los e deixar o material voltar ao seu formato original, a agulha pode não ser grande o suficiente para entrar por um lado e sair pelo outro.

O espaço-tempo é muito maior que qualquer esponja, mas a analogia é útil para entender como os buracos de minhoca funcionam. É como se alguém pudesse apertar dois pontos distantes do universo, espremendo a malha do espaço-tempo até que eles se aproximem. Assim, o buraco de minhoca não é exatamente um atalho, pois o espaço dentro deles ainda é o mesmo. A distância entre os pontos foi apenas comprimida, assim como a esponja não desaparece entre seus dedos, apenas se contrai em si mesma por causa dos vãos de seu material.

A teoria de Arrhenius

 

Em 1884, o físico-químico Svante Arrhenius apresentou a sua tese de doutorado sobre a condutividade elétrica de soluções diluídas. É fácil repetirmos alguns de seus experimentos ao dissolvermos açúcar ou sal na água. Podemos constatar que a solução com açúcar não conduz eletricidade, ao passo que a solução salina permite a passagem de corrente elétrica. 

O açúcar em contato com a água se divide em porções muito pequenas e com propriedades similares às dos grãos maiores. Arrhenius propôs que quando um sal sólido é dissolvido em água, ele se divide em partículas menores com cargas elétricas. Dessa forma, o sal de cozinha ou cloreto de sódio (NaCl), dissolvido na água, produz Na+ (sódio sem um elétron) e Cl- (cloro com um elétron extra). Esses átomos eletricamente carregados (íons) é que permitem que a solução conduza eletricidade.

Até então imaginava-se que a produção de íons ocorria apenas com a aplicação de energia elétrica, mas Arrhenius sugeriu que os íons podem estar presentes em uma solução. Essa é a Teoria Eletrolítica da Dissociação. Deve-se ressaltar que essa ideia do cientista surgiu 13 anos antes da descoberta do elétron, a partícula subatômica responsável pela criação de partículas com carga positiva e negativa (chamadas íons). A teoria inovadora levantada por Arrhenius não foi bem recebida e a sua tese foi aprovada com razoável desprezo. Quase duas décadas depois, o Prêmio Nobel de Química de 1903 foi concedido a Arrhenius "em reconhecimento aos serviços extraordinários que prestou ao avanço da química por sua Teoria Eletrolítica da Dissociação".

REFERÊNCIAS

https://balticeye.org/en/eutrophication/elemental/arrhenius/#:~:text=In%201884%2C%20Arrhenius%20presented%20his,positively%20and%20negatively%20charged%20particles

https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/chem.201805264#:~:text=1%20The%20main%20idea%20of,current%20carriers%20responsible%20for%20the

https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/1903/arrhenius/facts/