La un moment sau altul, toți pasionații de știință au auzit cuvintele infame ale regretatului Carl Sagan: „Suntem făcuți din chestii cu vedete”. Dar ce înseamnă asta exact? Cum ar putea bilele colosale de plasmă, care arde cu lăcomie combustibilul nuclear în timp și spațiu îndepărtat, să joace vreun rol în a genera marea complexitate a lumii noastre pământești? Cum se face că „azotul din ADN-ul nostru, calciul din dinți, fierul din sângele nostru, carbonul din plăcintele noastre de mere” ar fi putut fi forțat atât de adânc în adâncul inimii acestor giganti stelari?
Nu este surprinzător, povestea este atât elegantă, cât și profund uimitoare.
Toate stelele provin de la începuturi umile: și anume, o aglomerație gigantică, rotativă de gaz și praf. Gravitatea conduce norul să se condenseze în timp ce se învârte, învârtindu-se într-o sferă de material tot mai strâns. În cele din urmă, steaua de a deveni devine atât de densă și fierbinte încât moleculele de hidrogen din miezul său se ciocnesc și se contopesc în noi molecule de heliu. Aceste reacții nucleare eliberează puternice explozii de energie sub formă de lumină. Gazul strălucește puternic; o stea se naște.
Soarta finală a stelei noastre fugitoare depinde de masa ei. Stelele mai mici și ușoare ard, deși hidrogenul din miezul lor este mai lent decât stelele mai grele, strălucind ceva mai slab, dar trăiesc vieți mult mai lungi. Cu timpul, însă, scăderea nivelului de hidrogen în centrul stelei determină mai puține reacții de fuziune de hidrogen; mai puține reacții de fuziune cu hidrogen înseamnă mai puțină energie și, prin urmare, mai puțin presiune exterioară.
La un moment dat, steaua nu mai poate menține tensiunea pe care nucleul ei o susținea față de masa straturilor sale exterioare. Gravitatea indică scala, iar straturile exterioare încep să cadă spre interior pe miez. Dar prăbușirea lor încălzește lucrurile, crescând presiunea de bază și inversând procesul încă o dată. O nouă coajă de ardere a hidrogenului este creată chiar în afara miezului, restabilind un tampon împotriva gravității straturilor de suprafață ale stelei.
În timp ce miezul continuă să conducă reacții de fuziune cu heliu cu energie mai mică, forța noii cochilii de ardere a hidrogenului împinge pe exteriorul stelei, determinând umflarea tot mai multă a straturilor exterioare. Steaua se extinde și se răcește într-un uriaș roșu. Straturile sale exterioare vor scăpa în cele din urmă de atracția gravitației, plutind în spațiu și lăsând în urmă un miez mic, mort - un pitic alb.
Stelele mai grele cad, de asemenea, ocazional în lupta dintre presiune și gravitație, creând noi cochilii de atomi pentru a fuziona în proces; cu toate acestea, spre deosebire de stelele mai mici, masa lor în exces le permite să continue formarea acestor straturi. Rezultatul este o serie de sfere concentrice, fiecare coajă conținând elemente mai grele decât cea care îl înconjoară. Hidrogenul din miez dă naștere la heliu. Atomii de heliu se contopesc pentru a forma carbon. Carbonul se combină cu heliu pentru a crea oxigen, care se fuzionează în neon, apoi magneziu, apoi siliciu ... până la fier, unde se termină lanțul. Astfel de stele masive acționează ca un cuptor, conducând aceste reacții printr-o energie disponibilă.
Dar această energie este o resursă finită. Odată ce miezul stelei devine o bilă solidă de fier, aceasta nu mai poate fuziona elemente pentru a crea energie. Așa cum a fost cazul stelelor mai mici, mai puține reacții energetice în miezul stelelor grele înseamnă o presiune exterioară mai mică împotriva forței gravitației. Straturile exterioare ale stelei vor începe apoi să se prăbușească, grăbind ritmul fuziunii elementelor grele și reducând în continuare cantitatea de energie disponibilă pentru a menține acele straturi exterioare. Densitatea crește exponențial în miezul care se micșorează, blocând protonii și electronii atât de strâns încât devine o entitate cu totul nouă: o stea cu neutroni.
În acest moment, miezul nu poate fi mai dens. Învelișurile masive exterioare ale stelei - care încă se prăbușesc în interior și sunt încă pline de elemente volatile - nu mai au unde să plece. Se trântesc în miez ca o platformă petrolieră care se prăbușește într-un zid de cărămidă și erup într-o explozie monstruoasă: o supernovă. Energiile extraordinare generate în timpul acestei explozii permit în cele din urmă fuziunea elementelor chiar mai grele decât fierul, de la cobalt până la uraniu.
Valul de șoc energetic produs de supernova se deplasează în cosmos, dezavantajând elemente grele în urma lui. Acești atomi pot fi ulterior încorporați în sistemele planetare ca ale noastre. Având în vedere condițiile potrivite - de exemplu, o stea adecvată stabilă și o poziție în interiorul zonei sale habitabile - aceste elemente oferă blocurile pentru o viață complexă.
Astăzi, viețile noastre de zi cu zi sunt făcute posibile de acești foarte mulți atomi, forțați cu mult timp în urmă în viața și în moartea stelelor masive. Abilitatea noastră de a face orice în orice - treziți-vă dintr-un somn profund, bucurați-vă de o masă delicioasă, conduceți o mașină, scrieți o propoziție, adăugați și scăpați, rezolvați o problemă, sună un prieten, râde, plânge, cântă, dansează, aleargă, jump, and play - este guvernat în mare parte de comportamentul micilor lanțuri de hidrogen combinate cu elemente mai grele precum carbonul, azotul, oxigenul și fosforul.
Alte elemente grele sunt prezente în cantități mai mici în organism, dar sunt la fel de esențiale pentru o funcționare corectă. De exemplu, calciul, fluorul, magneziul și siliciul lucrează alături de fosfor pentru a consolida și crește oasele și dinții noștri; sodiul, potasiul și clorul ionizat joacă un rol esențial în menținerea echilibrului fluidului și a activității electrice a organismului; iar fierul cuprinde porțiunea cheie a hemoglobinei, proteina care echipează globulele noastre roșii cu capacitatea de a livra oxigenul pe care îl inspirăm în restul corpului.
Așa că, data viitoare când veți avea o zi proastă, încercați acest lucru: închideți ochii, inspirați adânc și contemplați lanțul de evenimente care leagă corpul și mintea într-un loc de miliarde de ani de lumină departe, adânc în îndepărtatele spațiu și timp. Amintiți-vă că stelele masive, de multe ori mai mari decât soarele nostru, au petrecut milioane de ani transformând energia în materie, creând atomii care alcătuiesc fiecare parte din voi, Pământul și pe toți cei pe care i-ați cunoscut și iubit vreodată.
Noi ființele umane suntem atât de mici; și totuși, dansul delicat al moleculelor obținute din aceste lucruri stelare dă naștere la o biologie care ne permite să medităm Universul nostru mai larg și cum am ajuns să existăm deloc. Însuși Carl Sagan a explicat-o cel mai bine: „O parte din ființa noastră știe de unde am venit. Tânjim să ne întoarcem; și putem, pentru că cosmosul este și în noi. Suntem făcuți din chestii cu vedete. Suntem o cale prin care cosmosul se poate cunoaște pe sine. ”
