A menudo, los estudiantes de las clases de astronomía educativa de mi comunidad me preguntan si se han encontrado elementos nuevos en el espacio exterior desconocido en la Tierra. La respuesta a la pregunta es no: la naturaleza usa los mismos 98 elementos naturales para modelar todo, desde las estrellas y planetas familiares hasta aquellos en las galaxias más lejanas que podemos ver. Fuera de un compuesto o mineral ocasional, la Tierra es el lugar donde encontrarás elementos más exóticos que en cualquier otro lugar del universo.
Un elemento es una sustancia pura hecha de un solo tipo de átomo. Lo que diferencia a un elemento de otro es el número de protones en el núcleo de sus átomos. Cualquier átomo con seis protones siempre será carbono, 79 protones de oro, 94 protones de plutonio y 1 protón de hidrógeno. El número de protón también es el elementonúmero atómicosobre elTabla periodica de los elementos. Los elementos de la tabla están ordenados de acuerdo con su número atómico.
Los dos elementos más comunes son hidrógeno y helio, números 1 y 2 en la tabla periódica; juntos constituyen el 98% de toda la materia visible en el universo. El 2% restante incluye todo lo demás, desde peso ligerolitio (número 3) hastacalifornio (98), el elemento natural más pesado encontrado en la Tierra y en las estrellas. El californio es inestable y "se descompone" en elementos más simples. Aunque los científicos llegan al laboratorio bombardeandoberkelio (97) con neutrones, pequeñas cantidades de este elemento muy raro se encuentran naturalmente en los ricos depósitos de uranio.
Cuando estaba en la escuela secundaria estudiando química, la tabla periódica de elementos terminó en Lawrencium (103). En la actualidad hay 118 elementos, el más reciente creado en el laboratorio esununoctium (usted-nah-NOC-tee-um) De hecho, todos los elementos más allá del 98 son artificiales, revividos en reactores nucleares o en experimentos de aceleración de partículas. Viven vidas muy cortas. Con tantos protones cargados positivamente empujando uno contra el otro en sus núcleos, estos elementos se dividen rápidamente en otros más simples en un proceso llamadodesintegración radioactiva.
En la época del Big Bang, cuando el universo surgió, solo se cocinaron los elementos más simples: hidrógeno, helio y pequeñas cantidades de litio. No puedes construir un planeta con cosas tan esponjosas. Se necesitó la primera generación de estrellas, que se formaron a partir de estos bloques de construcción básicos, para sintetizar elementos más complicados como el carbono, el oxígeno, el azufre y similares a través de la fusión nuclear en sus núcleos.
Cuando las estrellas explotaron como supernovas, estos nuevos elementos no solo fueron lanzados al espacio, sino que el enorme calor y la presión durante la explosión construyeron elementos aún más pesados como el oro, el cobre, el mercurio y el plomo. Todos se incorporaron en una segunda generación de estrellas. Y un tercero.
El 2% de los elementos hechos en estrella, que incluyen carbono, oxígeno, nitrógeno y silicio, entre otros, fueron a construir los planetas y luego se volvieron esenciales para la vida. Estamos hechos de material altamente procesado, tú y yo. Los átomos de nuestros seres han estado entrando y saliendo de los núcleos de varias generaciones de estrellas. Piensa en esto bien y con fuerza y es posible que te pongas en contacto con tu propia "estrella interior".
Replanteemos la pregunta sobre los materiales exóticos en el espacio no presente en la Tierra. En lugar de elementos, si miramos compuestos, tocamos paydirt. Un compuesto también es una sustancia pura, pero consta de dos o más elementos químicos unidos. Los compuestos familiares incluyen agua (dos hidrógenos unidos a un oxígeno) y sal (un sodio y un cloro).
Los astrónomos han encontrado sobre220 compuestos o moléculas en el espacio exterior, muchas de ellas con hermanos en la Tierra pero algunas extraterrestres. No tenemos que ir muy lejos para encontrarlos, ya que algunos han sido entregados directamente a nuestra puerta como paquetes rocosos llamados meteoritos. Aquí hay una breve lista denuevos minerales que se formó dentro de los asteroides (donde se originan los meteoritos) en condiciones muy diferentes a las que se encuentran en la Tierra:
* Barringerita - un compuesto metálico hecho de hierro, níquel y fósforo
* Oldhamite - mineral marrón compuesto de calcio, magnesio y azufre
* Kosmocloro - mineral verde que contiene calcio, cromo, silicio y oxígeno
¿Qué tal cosas nuevas en planetas y cometas? Los astrónomos han descubierto compuestos en las atmósferas de los planetas gigantes como Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.silano (silicio-hidrógeno),arsina (arsénico-hidrógeno) yfosfina (fósforo-hidrógeno) que no existen naturalmente en la Tierra. Los humanos han creado los tres en el laboratorio y los han utilizado bien en diversas industrias, incluida la fabricación de semiconductores.
Y luego estáBrownleeita, un siliciuro de manganeso encontrado en 2003 en una partícula de polvo desprendida por el cometa 26P / Grigg-Skjellerup. Más allá del sistema solar, los astrónomos ven moléculas de carbono inusuales de cadena larga en el espacio que no podrían formarse en la Tierra porque el oxígeno las desgarraría. El espacio es su refugio seguro.
Entonces, la Tierra es la ubicación en el Universo donde encontrarás más elementos exóticos que en cualquier otro lugar. Gracias a la actividad humana y las moléculas complicadas que se unieron para formar vida, la Tierra es el lugar más exótico del universo.
