Desde que el astrónomo norteamericano Harlow Shapley dijera: “estamos hechos de la misma materia de la que están hechas las estrellas”, ya han pasado muchos años. No obstante, la idea fue retomada una y otra vez a lo largo de los años para que fuera Carl Sagan quien la convirtiera en un parafraseado: “somos polvo de estrellas”.
Esta formulación se repite ahora a diestra y siniestra convirtiéndose en el enunciado que, para muchos, establece un puente entre la ciencia y la poesía. Pero, ¿es correcto? ¿Podemos realmente decir que somos polvo de estrellas?
La composición atómica de nuestro cuerpo es en 62 por ciento hidrógeno, esto es si consideramos el número de átomos que lo conforman. Si hacemos el cálculo en términos de peso entonces el hidrógeno da cuenta solo del 10 por ciento, pues se trata del elemento químico más ligero.
El hidrógeno es un elemento primigenio. Es decir, no se formó en el interior de las estrellas sino en un proceso conocido como “nucleosíntesis primordial”, que se desarrolló durante las primeras etapas del universo cuando apenas tenía un minuto. Constituye el 75 por ciento de lo que hay en el Universo y conforma también la materia prima de la que están hechas las estrellas; de tal manera que la frase original de Shapley es correcta: estamos hechos de la misma materia.
Aunque en el cuerpo se pueden encontrar aproximadamente 60 de los 94 elementos químicos que existen en la naturaleza, el 99 por ciento de la masa y el número corporal de átomos proviene de seis elementos: oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, calcio y fósforo. Pero cuidado, hay algunos elementos químicos que, sin ser parte de esta lista, son fundamentales para la vida.
En el interior de las estrellas se cocinan algunos de los elementos de la tabla periódica, pero ciertamente no todos ellos. Los elementos que tienen un número de protones mayor que 26 (elemento fierro) no se fabrican allí. Estos son el producto de fenómenos astrofísicos violentos como la explosión de supernovas, la fusión de estrellas de neutrones, la interacción de rayos cósmicos o, incluso la producción artificial en laboratorios donde se fabrican en cantidades ínfimas.
De los 94 elementos químicos estables que conocemos en nuestro planeta, menos de un tercio se produce de manera única en el interior de estrellas. Algunos otros elementos se producen alternativamente en diferentes procesos, es decir, pueden provenir lo mismo del interior de alguna estrella que de la explosión de una supernova. Así, por ejemplo: el aluminio, silicio, titanio, vanadio, molibdeno, mercurio, plata, entre otros, pertenecen a esta categoría. Un ejemplo muy significativo de este tipo de elementos producidos de maneras distintas es el Fierro, que, como sabemos, forma parte central de la sangre. La hemoglobina, es una metalo-proteína con estructura cuaternaria que lleva un átomo de fierro en el centro. De manera que el fierro que nos oxigena proviene en parte del interior de las estrellas y en parte de alguna explosión supernova. Es, pues, muy probable que encontremos en nuestras venas algunos átomos de este elemento que provienen de alguna o varias estrellas y otros que se originaron en alguna explosión.
Hay otros elementos químicos que constituyen el material biológico y que tienen un origen diverso. El Boro es un elemento químico con número atómico menor a 26 y, no obstante, tampoco se cocina en el interior de las estrellas. Ninguno de los procesos estelares conocidos lo sintetizan. El cien por ciento de este elemento se produce en la colisión de rayos cósmicos a través de un proceso conocido como espalación, que consiste en la ruptura de núcleos atómicos más pesados que dejan al Boro entre sus productos. Este fenómeno es poco frecuente y por lo mismo se encuentra poco Boro en la naturaleza.
Algo parecido ocurre con el Berilio, que es resultado de la fragmentación de Nitrógeno y Oxígeno de la atmósfera cuando llegan rayos cósmicos de alta energía.
Aunque muchos de los elementos más pesados que el fierro son menos abundantes, algunos son esenciales para la vida. Un ejemplo de esto es el Zinc, que no se produce en las estrellas y que interviene en muchos procesos biológicos importantes. Se dice que es crucial para el funcionamiento de más de 300 enzimas, la estabilización del Ácido Desoxirribonucleico (ADN) y el proceso de expresión genética, aunque en nuestro cuerpo solo se encuentra 0.00031 por ciento de átomos de este elemento. El zinc es un ejemplo de que, cuando de relevancia se trata, la cantidad no es indicativa.
En la actualidad se han producido 24 elementos artificiales en varios laboratorios del mundo. De tal suerte que de los 118 elementos químicos conocidos el 20 por ciento son fabricados con tecnología. Los elementos químicos que se producen únicamente en el interior de las estrellas son un poco más que esto, pero no mucho más.
Con todo esto, creo que la poética frase “somos polvo de estrellas”, requiere de modulación. Una parte de nosotros es polvo de estrellas, otra proviene de fenómenos astrofísicos o del choque de rayos cósmicos con átomos en la atmósfera y el elemento mayoritario que nos constituye proviene del origen mismo del Universo, de tal suerte que somos el resultado de una larga historia.
Esto no impide que podamos ser poéticos al momento de pensar en aquello que nos conforma. Podemos permanecer fieles a la declaración inicial del astrónomo norteamericano cuando dijo: “estamos hechos de la misma materia de la que se forman las estrellas”, porque, además, hoy sabemos que todos los elementos químicos están hechos de quarks y gluones, materia prístina de la que estamos construidos.
AQ