Na Terra, o hélio é extremamente raro, e o hidrogênio representa apenas uma pequena fração de menos de 1% da crosta
É consenso entre os cientistas que o Universo é composto principalmente de matéria escura e energia escura, ambas invisíveis para nós aqui na Terra.
Já a matéria que conseguimos observar, chamada de bariônica, é formada predominantemente por hidrogênio (75%) e hélio (23%), sendo o restante constituído de outros elementos. No entanto, essa distribuição é bastante diferente da encontrada na Terra, onde o hélio é extremamente raro e o hidrogênio representa apenas uma pequena fração de menos de 1% da crosta.
De acordo com o site IFLScience, a predominância do hidrogênio no Universo se deve à sua formação logo após o Big Bang. Nos primeiros instantes de existência do cosmos, ele era uma sopa de partículas subatômicas. À medida que o Universo esfriou, essas partículas se combinaram, formando principalmente hidrogênio, além de pequenas quantidades de hélio e lítio. Com o passar do tempo, estrelas começaram a se formar, fundindo hidrogênio em hélio e, em estágios mais avançados de suas vidas, criando outros elementos da tabela periódica.
Entretanto, o processo de transformação de hidrogênio em outros elementos ainda está em seu estágio inicial no Universo. Por outro lado, na Terra, esse processo parece quase completo, com a maior parte do hidrogênio encontrado na forma de água (H₂O) ou ligado a outros compostos. A quantidade de hidrogênio presente por aqui, porém, é mínima quando comparada ao Universo como um todo.
Por sua vez, o hélio é ainda mais escasso na Terra. Esse gás foi identificado pela primeira vez ao ser observado em espectros solares durante um eclipse, antes mesmo de ser descoberto em nosso planeta. Assim como outros planetas, o nosso se formou a partir de um disco protoplanetário composto principalmente de hidrogênio e hélio, junto com outros elementos mais pesados resultantes da morte de estrelas anteriores. No entanto, ao contrário dos planetas gigantes gasosos como Júpiter, a Terra não conseguiu reter grandes quantidades desses gases devido à sua menor gravidade.
Gases leves escapam com mais facilidade da Terra
Por serem gases leves, o hidrogênio e o hélio conseguem escapar com mais facilidade da gravidade terrestre. Planetas maiores, como Júpiter, conseguem reter mais desses elementos.
Além disso, a proximidade da Terra em relação ao Sol faz com que esses gases sejam aquecidos, aumentando a probabilidade de que escapem para o espaço. No caso do hélio, ele é particularmente difícil de reter, já que raramente se combina com outros elementos, o que facilitaria sua captura.
Atualmente, acredita-se que o hélio presente na Terra é em sua maioria resultado do decaimento radioativo de elementos mais pesados, que produzem partículas alfa, correspondentes ao núcleo do átomo de hélio-4. Quando essas partículas capturam elétrons, tornam-se átomos de hélio. Embora muito do hélio gerado escape para o espaço, parte dele pode ficar preso em cavidades subterrâneas.
Apesar de ser conhecido popularmente por encher balões, o hélio tem aplicações cruciais, como no resfriamento de equipamentos científicos e máquinas de ressonância magnética. No entanto, com a redução do uso de combustíveis fósseis, que atualmente fornecem hélio como subproduto da perfuração de metano, encontrar novas fontes desse gás pode se tornar uma prioridade.
Por fim, embora o hidrogênio seja mais abundante na Terra do que o hélio, muito do hidrogênio que compôs os planetesimais formadores do nosso planeta escapou há muito tempo, principalmente durante os impactos que transformaram a superfície terrestre em um oceano de magma.
A quantidade de água presente hoje na Terra, um dos principais portadores de hidrogênio, pode ter se originado de cometas e asteroides, após um período em que o planeta pode ter ficado sem água. Mesmo assim, a Terra ainda possui mais hidrogênio do que a Lua e outros planetas internos, que perderam a maior parte desse elemento por processos semelhantes.
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