Los cinco elementos del universo
Un número relativamente pequeño de elementos constituye toda nuestra existencia. Nuestro cuerpo, la Tierra, el Sol y todo lo que conocemos en el Universo está compuesto por un conjunto de poco más de cien átomos diferentes. Eso es todo. La mayoría de nosotros estamos familiarizados con la tabla periódica de elementos de Mendeleyev, que mapea ingeniosamente los elementos por sus propiedades. Muchos sabemos también que los átomos de estos elementos constituyen toda la materia del universo. Pero, ¿se ha preguntado alguna vez de dónde vinieron estos átomos a la Tierra y cuál fue su origen?
Las evaluaciones actualizadas dicen que el 73% de toda la materia del Universo son átomos de hidrógeno y un 25% adicional son átomos de helio. Todo lo demás constituye un escaso 2% del material restante en el universo. Además, si se profundiza en los secretos de la astronomía, se descubre que los átomos sólo representan el 12% del Universo y que la mayor parte, un 72%, está compuesta por algo que no se comprende del todo, llamado “materia oscura”.
Una de las razones por las que esta información es tan sorprendente es que la situación en la Tierra es muy diferente. El elemento más abundante en la Tierra es el oxígeno, seguido del silicio, el aluminio y el hierro. El hidrógeno ocupa el décimo lugar. Sin embargo, hay que recordar que nuestro planeta y todo lo que hay en él son responsables de sólo un pequeño fragmento de toda la materia del Universo.
Elementos más comunes en la tierra
La materia normal está formada por los átomos que componen las estrellas, los planetas, los seres humanos y todos los demás objetos visibles del Universo.Por humilde que parezca, la materia normal representa casi con toda seguridad la proporción más pequeña del Universo, entre el 1% y el 10%.
Los cúmulos de galaxias emiten muchos rayos X porque contienen una gran cantidad de gas de alta temperatura. Midiendo la cantidad de rayos X de un cúmulo, los astrónomos pueden calcular tanto la temperatura del gas del cúmulo como la masa del mismo.
En teoría, en un Universo con una alta densidad de materia, los cúmulos de galaxias seguirían creciendo y, por tanto, deberían contener más masa ahora que en el pasado.La mayoría de los astrónomos creen que vivimos en un Universo de baja densidad en el que una misteriosa sustancia conocida como “energía oscura” representa el 70% de su contenido y, por tanto, lo impregna todo.En este escenario, los cúmulos de galaxias deberían dejar de crecer al principio de la historia del Universo y ser prácticamente indistinguibles de los actuales.
Elementos totales
Figura 7: La composición elemental del sistema solar. La abundancia del hidrógeno se ha fijado arbitrariamente en 1012, de modo que la menor abundancia en el gráfico es aproximadamente 1. (Haga clic en la imagen para ampliarla).
Los astrónomos tratan de entender de qué está hecho el universo. En términos prácticos, esto significa determinar las abundancias relativas de los diferentes elementos. Sin embargo, no existe una forma directa de medir la composición del Universo en su conjunto. Esto se debe a que los distintos objetos del universo tienen composiciones diferentes. Las diferentes composiciones reflejan los diferentes entornos en los que se forman estos objetos y sus diferentes historias. La materia se agrupa en forma de estrellas, nubes de gas, planetas, cometas, asteroides y meteoritos. Por ello, los astrónomos determinan la composición de esos objetos y, en última instancia, intentan deducir la composición global del universo.
La composición del universo no es estática. Hemos visto que el universo comenzó con hidrógeno y helio, y que los elementos más pesados se forman mediante la fusión en las estrellas y la potencia explosiva de las supernovas. Por tanto, la primera generación de estrellas estaba hecha sólo de hidrógeno y helio. Por tanto, esta primera generación de estrellas no pudo ir acompañada de planetas rocosos. A medida que el universo envejeció, más elementos ligeros se convirtieron en elementos pesados. Después de que la primera generación de estrellas masivas se convirtiera en supernova, enriquecieron el espacio con elementos pesados, lo que permitió que las generaciones posteriores de estrellas tuvieran planetas rocosos.
Elementos del universo tierra viento y fuego
Los átomos pueden unirse para formar moléculas, incluyendo moléculas orgánicas y procesos biológicos, en… [+] el espacio interestelar, así como en los planetas. Pero esto sólo es posible con los elementos pesados, que sólo se crean cuando se forman las estrellas.
La imagen más actualizada que muestra el origen primario de cada uno de los elementos que aparecen… [+] naturalmente en la tabla periódica. Las fusiones de estrellas de neutrones, las colisiones de enanas blancas y las supernovas de colapso del núcleo pueden permitirnos subir aún más de lo que muestra esta tabla.
Las abundancias de los elementos en el Universo hoy en día, tal y como se han medido para nuestro Sistema Solar. A pesar de… [+] ser los elementos 3, 4 y 5 más ligeros de todos, las abundancias de litio, berilio y boro están muy por debajo de todos los demás elementos cercanos de la tabla periódica.
Las primeras estrellas y galaxias del Universo estarán rodeadas de átomos neutros de… [+] gas de hidrógeno, que absorbe la luz de la estrella y frena cualquier eyección. Las grandes masas y las altas temperaturas de estas primeras estrellas ayudan a ionizar el Universo, pero hasta que no se formen suficientes elementos pesados y se reciclen en futuras generaciones de estrellas y planetas, la vida y los planetas potencialmente habitables son totalmente imposibles.
