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Toda la materia está constituida por los 90 elementos químicos naturales de la tabla periódica, desde el hidrógeno hasta el uranio. La vida no necesita de tantos elementos, se basta con apenas la tercera parte. De forma mayoritaria sólo cuatro, hidrógeno, carbono, nitrógeno y oxígeno, se combinan de incontables formas para dar las moléculas de la vida, aunque para ello necesitan de la contribución indispensable de 23-25 elementos. En definitiva, unos 30 elementos químicos son suficientes para sostener la vida.
Origen de los elementos
Fue necesario esperar hasta la segunda mitad del siglo pasado para que cuatro físicos ilustres propusieran que los elementos químicos se formaron en las reacciones nucleares que ocurrieron en las estrellas, en un proceso que se conoce como la nucelosíntesis estelar, que utiliza como combustible nuclear el hidrógeno que se formó en la gran explosión.
La gran explosión cósmica, el big bang, es el mejor modelo del que disponemos para explicar el origen del universo. Postula que hace unos 13.700 millones de años de forma espontánea se produjo la gran explosión cósmica que dio origen al espacio, la energía y el tiempo.
La temperatura inicial fue extraordinariamente elevada pero pronto con la expansión el universo se enfrió y apenas un par de minutos después la temperatura había descendido hasta unos 1.000 millones de kelvins permitiendo que las partículas elementales se asociaran formando los núcleos de los elementos más ligeros, grandiosas cantidades de hidrógeno, también de helio y sólo trazas del elemento siguiente, el litio. Todos los demás elementos, con pocas excepciones, se formaron en la nucelosíntesis estelar.
Materia bariónica y materia oscura
Éste es el origen de la materia ordinaria, que los físicos llaman bariónica, que hasta hace sólo unas décadas se creía que era el constituyente casi único del universo. Hoy se sabe que la materia bariónica es tan sólo un 4,6% del total y que hay un 23% de una forma misteriosa de materia, denominada materia oscura, que ejerce un efecto gravitatorio pero que no emite ni absorben radicación. Y un 72% de otra forma, todavía más misteriosa de energía (energía oscura), que es al parecer responsable de la expansión acelerada del universo. Se cree que la materia oscura forma enormes halos entorno a las galaxias y otras estructuras cósmicas.
El estudio de la materia y de la energía oscura constituye uno de los temas más atractivos de la astrofísica moderna y, de hecho, la propuesta de que la energía oscura es responsable de la expansión acelerada del universo fue distinguida con un Premio Nobel de Física de 2011.
Durante los primeros cientos de millones de años el universo estuvo sumido en una oscuridad impenetrable. Las primeras estrellas se formaron unos 400 millones de años después del big bang a partir del gas primordial, hidrógeno y helio originado. Y en las altísimas temperaturas de su interior se produjeron enormes cantidades de todos los elementos químicos, los elementos más pesados. Muchas de esas estrellas murieron en grandes explosiones, llamadas supernovas, que esparcieron por el espacio interestelar las primeras cantidades de los elementos químicos más pesados. Y la semilla fructificó y dio origen a la vida que conocemos hoy en la Tierra.
El material expulsado al espacio interestelar se mezcló con el gas primordial y sirvió para formar las estrellas de siguiente generación que cumplieron su ciclo vital y así hasta nuestros días. El sol, de hecho, se cree que es una estrella de tercera generación.
Explicación:
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