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La tabla periódica es un mapa de los átomos que nos componen: Mónica Rodríguez

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    • Con la conferencia La danza cósmica de los elementos, coordinado por Susana Lizano Luis Felipe Rodríguez Jorge, miembros de El Colegio Nacional.
    • La sesión fue impartida por Mónica Rodríguez, investigadora titular del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica, en Tonantzintla, Puebla.
    • La experta comentó que “todas las cosas que vemos en el Universo están compuestas de los elementos que integran la Tabla Periódica”, que a su vez se construyen de átomos.

Los átomos no bailan, pero lo que hacen cuando se relacionan entre sí, se parece a los bailes de los conciertos de Rock, Heavy Metal y Punk, en los que la gente choca unos con otros y con estos movimientos pueden llevar a cabo procesos tan complicados como la vida misma, sostuvo la especialista Mónica Rodríguez, al impartir la conferencia La danza cósmica de los elementos, sesión del ciclo Noticias del cosmos, coordinado por Susana Lizano Luis Felipe Rodríguez Jorge, miembros de El Colegio Nacional.

Explicó que la danza de estas moléculas no se da sola, pues requiere de la química que los une y los ayuda a cumplir sus funciones. En su ponencia, la investigadora titular del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica, en Tonantzintla, Puebla hizo un recuento de la historia de los átomos que componen el cuerpo humano y lo que le rodea. “Todas las cosas que vemos en el Universo están compuestas de los elementos que integran la tabla periódica, en principio, construidos de forma sencilla”.

De acuerdo con la experta en el estudio de la composición química de gas ionizado por estrellas masivas recién formadas, cada uno de los elementos cuenta con un núcleo que guarda partículas de carga positiva, negativa o neutra, es decir, que contiene protones, electrones o neutrones con diferente estado de ionización. “El elemento más sencillo es el hidrógeno, porque, en su versión más común, es simplemente un protón rodeado de un electrón con carga negativa; el siguiente elemento en orden de sencilles es el helio, que tiene dos protones en el núcleo y así les sigue el litio hasta cubrir toda la tabla periódica”.

Rodríguez nos recuerda que si bien, el hidrogeno, el carbono y el oxígeno son elementos que resultan fundamentales para la vida en la Tierra y que conforman el cuerpo humano, no hay que dejar de lado a muchos otros como el uranio que también se encuentra en el organismo y genera toxinas. “Los átomos de los elementos son pequeños y abundantes, incluso se dice que hay más moléculas en un vaso de agua que vasos de agua en los océanos de la Tierra”. Para dimensionar su abundancia, la experta aseguró que hay una posibilidad de que en este momento la sociedad respire, al menos, una molécula de la última exhalación de Julio César o de cualquier personaje histórico favorito.

Sostuvo que los átomos tienen el tamaño de una diez mil millonésima de metro y sus núcleos, donde guardan toda la masa, es la milésima parte de eso. Estas moléculas tienen en su interior bastante espacio vacío, “en los átomos sucede lo mismo que con los humanos, como decía Borges, lo que hace un hombre es como si lo hicieran todos”, en otras palabras, un átomo es exactamente igual que cualquier otro átomo y se puede pensar en montones de historias de su origen que se aplican casi a cualquiera de ellos.

En palabras de Rodríguez, los átomos que integran la vida en la Tierra tienen su origen en el inicio del Universo, hace más de 13 mil 800 millones de años con el Big Bang (la Gran Explosión); fue en ese momento de expansión y enfriado del cosmos que se formaron los primeros protones, neutrones y electrones. “En los primeros minutos del Universo, cuando todavía era lo suficientemente caliente para que las partículas estuvieran muy juntas y chocaban a gran velocidad, se produjeron procesos como la nucleosíntesis primordial, que permitió llegar a la conformación del núcleo de los primeros elementos como el de helio”.

“Cuando este proceso terminó, el 90 por ciento de los átomos que había en el cosmos eran de hidrógeno y el 10 por ciento restante, helio”. En relación con la formación de carbono, oxígeno y otras moléculas importantes para la vida, la especialista comentó que su origen se produjo en el interior de las estrellas. “Con los primeros átomos de hidrógeno y helio se formaron las primeras estrellas, dentro de estos objetos cósmicos sucedió algo parecido a los primeros minutos del Universo. Las galaxias tempranas eran muy pequeñas comparadas con la Vía Láctea, menos de un 10 por ciento de su tamaño, y ahí estaban muchos de los átomos de nuestro cuerpo”. Agregó, además, que las fusiones de las galaxias también fueron fundamentales para la conformación de estrellas nuevas.

Todo esto lo vivieron los átomos que habitan el organismo humano, de los que incluso muchos de ellos seguramente proceden de otra galaxia. Para tener una idea, “en la Vía Láctea se han encontrado, al menos, 12 galaxias pequeñas que cayeron en nuestra galaxia y seguramente muchos átomos provienen de allí”.

Mónica Rodríguez también se refirió a lo que le sucede a los átomos en sus viajes dentro de la Vía Láctea y explicó que éstos pueden estar millones de años dando vueltas alrededor del núcleo hasta que ese gas se concentra en las zonas más densas y por su propia gravedad comienzan a formarse estrellas masivas. “Para distinguir lo que le pasa a los átomos, primero es necesario identificar si la estrella en la que están es grande, es decir, tiene más de cien veces la masa del Sol; o pequeña, de hasta ocho veces la masa del Sol”.

Sostuvo que las estrellas, después de convertir todo el hidrogeno en helio, en su interior dejan de producir energía, se comprimen, se calientan y pueden empezar a producir diferentes reacciones como la de convertir el helio en carbono hasta llegar al hierro. “Las estrellas pequeñas terminan convertidas en una enana blanca y las grandes en una estrella de neutrones o agujeros negros.  Algunos de nuestros átomos transitaron por esos caminos”.

Sobre las estrellas de neutrones, que viven condiciones extremas, la doctora recordó que “a las estrellas les gusta formarse juntas, en parejas o tríos, algunos de nuestros átomos se formaron en un sistema de dos estrellas, cada una formó una estrella de neutrones hasta que juntas colapsaron, capaces de formar ondas gravitacionales. Elementos como el oro, porque tenemos átomos de oro en nuestro cuerpo y tienen funciones útiles, vienen de estrellas de neutrones”.

En conclusión, existen elementos químicos que provienen de la fusión en el Big Bang, de estrellas de baja masa, de la explosión de estrellas masivas, de la síntesis humana sin isotopos estables, de la fisión por rayos cósmicos, de la fusión de estrellas de neutrones y de la explosión de enanas blancas. La tabla periódica “es como un mapa de las historias de los átomos que nos componen y de su origen”, expuso la ponente.

Mónica Rodríguez subrayó que todos los átomos se juntaron hace unos 4 mil 600 millones de años, en una zona densa de la galaxia y ahí empezaron a formar estrellas como el Sol, al Sistema Solar y al planeta. “Todos esos átomos tuvieron su historia dentro de la Tierra y terminaron en nuestro cuerpo, sus historias seguirán una vez que nosotros ya no estemos”.

La danza cósmica de los elementos, primera conferencia del 2023 perteneciente al ciclo Noticias del cosmos, coordinada por Susana Lizano Luis Felipe Rodríguez Jorge, miembros de El Colegio Nacional, se transmitió en vivo el 13 de febrero y se encuentra disponible en las redes sociales de la institución.

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