jueves, 18 de noviembre de 2021

¿Cuál es el origen de los elementos químicos? Las estrellas.

 LOS ELEMENTOS QUE FORMAN LAS ESTRELLAS.

Figura 1. Cielo estelar. [1]
   

Parándonos a pensar en el día a día en el que vivimos podemos observar que todo lo existente de nuestro alrededor está formado por elementos químicos tales como el oxígeno que respiramos, el calcio de nuestros propios huesos, el hierro en la hemoglobina que circula por nuestra sangre, el carbono en la materia orgánica y el resto de elementos en la naturaleza de la cual disfrutamos. Estos elementos tienen su origen en el interior de una estrella hace millones de años y las estrellas se originan debido a reacciones termonucleares.

Tras el impresionante suceso del Big Bang en los primeros minutos tuvieron lugar la síntesis de los elementos tales como el hidrogeno, el helio y pequeñas cantidades de litio como elementos ligeros hasta el hierro. Posteriormente se formaron los elementos más pesados de la tabla periódica considerados a partir del cobalto en las explosiones de supernovas (explosión de una estrella). [2]

Figura 2. Explosión en el universo después del Big Bang.[3]

Entre las estrellas podemos distinguir las estrellas jóvenes como aquellas que contienen hidrogeno como elemento principal.[4] Como bien sabemos los elementos están constituidos por átomos y estos están formados por protones, electrones y neutrones.


- HIDROGENO 

El hidrogeno que forma cada molécula de agua proviene del Big Bang. Es el elemento más abundante del Universo. Este elemento es fundamental para la producción del resto de elementos producidos en las estrellas, pues cuando comienza la transformación de cuatro átomos de hidrogeno se obtiene uno de helio.[5]

- HELIO

Como se ha explicado con anterioridad, tras darse la unión de dos protones con dos neutrones se origina un núcleo de helio, obteniéndose el segundo elemento químico que constituye las estrellas.  Así tras fusionarse dos núcleos de helio se obtiene en este lugar berilio como nuevo elemento.

Las reacciones de transformación de un elemento en otro conllevan una energía sobrante que se puede observar en forma de luz, lo que conocemos como las estrellas. [6]

Figura 3. Reacción de transformación de 4 núcleos de hidrogeno en un átomo de helio.[7]

- LITIO

Obtenido también mediante el suceso del Big Bang, es una nueva forma de obtención del helio. Al alcanzarse temperaturas muy altas en el interior de una estrella, el litio se transforma en dos átomos de helio. [8]

La importancia de la existencia de un elemento tal como es el litio tiene un papel importante en nuestra sociedad en el desarrollo de baterías, las actualmente conocidas como baterías de ion-Litio usadas en ordenadores y teléfonos móviles.

- CARBONO 

El carbono se produjo por fusión nuclear en el interior de las estrellas, mediante la fusión de berilio con helio, obteniéndose este nuevo elemento. Este proceso continúa dando lugar a los diferentes elementos ligeros conocidos hoy en día por la sociedad. [9]

- HIERRO

El hierro tal y como lo conocemos tiene su origen en las explosiones de las supernovas que ocurrieron hace muchos años.

Figura 4. Imagen de supernova en la Vía Láctea.[10]

Un hecho que marcó un antes y un después sobre el conocimiento de las estrellas viene de la mano de Cecilia Payne, que durante el estudio de su tesis en 1925 determinó que las estrellas estaban formadas principalmente de hidrogeno y helio. Sin embargo, en aquel entonces se creía que las estrellas estaban hechas de silicio, carbono, hierro y otros elementos. Esto genero una gran controversia entre los astrónomos de la época que rechazaron esta evidencia. No obstante, la ciencia comprobó que estos resultados estaban en lo cierto y se le atribuyo el mérito a Cecilia.[11] Este hecho nos hace pensar sobre la gran importancia de la investigación.

Podemos concluir con la certeza de que cada átomo que forma nuestro cuerpo proviene del estallido de una estrella. Nuestra presencia en el planeta no existiría si estas estrellas no hubiesen estallado ya que los elementos más presentes para evolución y la vida fueron creados en el núcleo de las estrellas.

Video 1. Explosión de una estrella.


  Referencias.

[1]Cielo estelar. https://esahubble.org/images/heic0607a/ Fecha de acceso: (09/11/2021)

[2] Red social Facebook. MXSpace Magazine. https://www.facebook.com/mxspace/ Fecha de acceso:   (09/11/2021)

[3] Explosión en el universo después del Big Bang. https://www.perfil.com/noticias/ciencia/detectaron-la-mayor-explosion-en-el-universo-despues-del-bing-bang.phtml Fecha de acceso: (09/11/2021)

[4] El nacimiento de las primeras estrellas. CSIC. https://www.ipna.csic.es/blog/el-origen-de-los-primeros-elementos-quimicos Fecha de acceso: (09/11/2021)

[5] Formación de los primeros elementos en las estrellas. https://www.ipna.csic.es/blog/el-origen-de-los-primeros-elementos-quimicos Fecha de acceso: (09/11/2021)

[6] Formación de los primeros elementos en las estrellas. https://www.ipna.csic.es/blog/el-origen-de-los-primeros-elementos-quimicos Fecha de acceso: (09/11/2021)

[7] Reacción de transformación de 4 núcleos de hidrogeno en un átomo de helio. https://slidetodoc.com/fusin-nuclear-sun-cuatro-hidrgeno-ncleos-protones-dos/ Fecha de acceso: (09/11/2021)

[8] Blog de divulgación Dciencia. Ciencia para todos. https://www.dciencia.es/elementos-en-las-estrellas/ Fecha de acceso: (09/11/2021)

[9] Formación de los elementos en los interiores estelares.  
http://astronomia.net/cosmologia/stellar_a.htm  Fecha de acceso: (09/11/2021)


[11] Red social Facebook. Astronomía en tu bolsillo.  

[12] Nasa capta por primera vez la explosión de una estrella. https://www.youtube.com/watch?v=lj6WCYBNJjc Fecha de acceso: (09/11/2021)


Autoras: Carmen Delgado Álvarez y Paula Ruiz Cabello

Universidad de Córdoba.

Fecha de publicación: 24/11/2021




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