Artículos sobre ciencia y tecnología de Mauricio-José Schwarz publicados originalmente en El Correo y otros diarios del Grupo Vocento

julio 28, 2012

La vida emplumada

Las plumas no son privativas de las aves, son un antiguo invento de la evolución cuya relevancia histórica apenas estamos empezando a desentrañar.

Las impresionantes plumas del pavorreal
son  un reclamo de apareamiento.
(Fotografía ©Mauricio-José Schwarz 2012)  
Hasta hace no mucho, las plumas de ave eran insumos esenciales para diversos aspectos de la vida humana, desde el humilde plumero hasta las almohadas más cómodas, como alerones de flechas y, por supuesto, como instrumentos de escritura tan importantes que los instrumentos que los sustituyeron siguen llamándose "plumas" y cuyos usuarios son, también, las grandes plumas de la literatura. Vamos, como si fueran las remeras de un ganso.

La caída en la popularidad e importancia económica de las plumas en las sociedades humanas se ha visto compensada, podríamos decir, por la enorme relevancia evolutiva que han mostrado tener estos peculiares apéndices formados por la dura proteína llamada queratina y, por tanto, parientes del cabello, los cuernos y las escamas.

De todos esos apéndices tegumentarios (es decir, surgidos de un tejido de cobertura, en este caso la piel) las plumas son con mucho los más complejos, lo que sugiere que son resultado de un largo proceso evolutivo..

La estructura de las plumas típicas que usan las aves para el vuelo es, simplificando, la de un elemento rígido central o raquis que sostiene a los lados dos láminas llamadas "vexilos" formadas por filamentos o "barbas" que a su vez están ramificados y articulados utilizando un sistema similar al del velcro: los ganchillos de una barba se aferran a las bárbulas de su vecino a lo largo de todo el filamento. Casi con seguridad todos hemos sido jugado, asombrados de la eficacia de este sistema, al separar las barbas de una pluma "despeinándola", para ver después cómo, al pasar los dedos planos sobre las caras del vexilo, las barbas vuelven a unirse ofreciendo una superficie tersa y ordenada que, entre otras cosas, es ideal para el vuelo.

Además de las plumas de hay otros tipos, como el plumón, que carece de ganchillos y aparece como un mechón que fue muy apreciado para la fabricación de edredones, colchas y bolsas de dormir por su enorme capacidad de aislamiento térmico. Están también, las semiplumas, a la mitad entre las plumas de vuelo y el plumón, las vibrisas, que son plumas modificadas hasta parecer pelos gruesos con un penacho en la punta, que son útiles, cerca del pico, para actividades como la cacería de insectos.

Estas plumas y otras variedades sugiere la idea de que las plumas más complejas, las de vuelo, son a su vez las más recientes evolutivamente. ¿Es posible que las plumas aparecieran en nuestro planeta antes que el vuelo?

Las plumas de los dinosaurios

Fue Thomas Henry Huxley, el naturalista británico y feroz defensor de la teoría de la evolución mediante la selección natural (tanto que fue llamado "El bulldog de Darwin") quien en 1868 sugirió por primera vez que el camino evolutivo hacia las aves iba de los reptiles a algunos dinosaurios pequeños terrestres que posteriormente desarrollaron el vuelo.

La idea de Huxley no recibió demasiada atención hasta que, en 1973, el paleontólogo estadounidense John Ostrom creyó contar con datos suficientes para confirmar la intuición de Huxley. A contracorriente de toda la paleontología de su época, Ostrom afirmó que las aves procedían de dinosaurios no voladores, que habían desarrollado las plumas como aislantes térmicos. De hecho, su afirmación era que las aves son dinosaurios. Su prestigio profesional se había consolidado casi diez años atrás, en 1964, cuando había descubierto al Deinonychus, cuya estructura demostraba que los dinosaurios no eran animales "de sangre fría" como los reptiles, sino que generaban su propio calor corporal.

El debate que encendió Ostrom está hoy prácticamente resuelto. Su hipótesis se vio confirmada en 2001 con el descubrimiento en China de un fósil de dinosaurio que claramente estaba cubierto de plumas de pies a cabeza. Y, como tantas veces ocurre en ciencia, una vez que se sabe lo que se busca, es más fácil encontrarlo. Desde 2001 se ha multiplicado incesantemente la variedad de fósiles de dinosaurios emplumados, desde pequeños animales del tamaño de un conejo hasta el enorme Yutyrannus huali, de 9 metros de longitud, pariente del tiranosaurio.

Hoy, el consenso paleontológico (con algunos disidentes que se oponen con argumentos aún no resueltos) es que las aves pertenecen al suborden de los terópodos, formado por los bien conocidos dinosaurios bípedos como el tiranosaurio o el velociraptor popularizado por el cine (aunque en la realidad es bastante más pequeño que su representante cinematográfico).

Pero el hecho incontrovertible es que las plumas aparecieron mucho antes que las aves y, por muchos millones de años, antes que el vuelo. Surgieron como escamas modificadas en forma de filamentos huecos, unas cerdas fibrosas de dos o tres centímetros de largo como las que cubrían la espalda y larga cola del Sinosauropteryx, un dinosaurio de unos 70 cm de longitud, formando bandas de un color claro y otro oscuro. El primer paso para llegar a las impresionantes plumas de los pavorreales y los faisanes.

Más adelante aparecerían plumas verdaderas como las que adornaban al Oviraptor, mientras que las plumas adaptadas para volar están ejemplificadas en el Archaeopteryx, el primer fósil descubierto en el que se conservaba la huella de sus plumas, una forma intermedia entre los dinosaurios y las aves modernas y que en 1861, fue una contundente confirmación de la teoría recientemente presentada por Charles Darwin.

Rax erineas, terópodo emplumado representado en el Museo
del Jurásico de Asturias (MUJA)
(Fotografía ©Mauricio-José Schwarz 2004-2012)
Si las plumas no nacieron para volar, se especula que pueden haber surgido como aislante térmico o como forma de comunicación visual para selección sexual o reconocimiento de especie, como despliegue de lucha o, incluso, como camuflaje. Y la forma en que los dinosaurios empezaron a utilizar las plumas para volar es también, todavía, materia de especulación.

Pero nacieron. Y cubrieron a los terópodos y quizás a otras variedades de dinosaurios, no excepcionalmente, no como un hecho aislado.

Los museos poco a poco han ido emplumando a sus dinosaurios, para responder a los avances del conocimiento sobre el pasado de la vida en la Tierra, y seguirán cambiando si pensamos en lo enormes que son aún los huecos que tenemos en la imagen de la evolución.

Plumaje de colores

Apenas en 2010 se consiguió identificar en algunos fósiles unos pequeños órganos responsables de la pigmentación, los melanosomas. Su análisis permitió determinar el color del Sinosauropteryx. Este mismo 2012, se publicó un estudio que demuestra que las plumas del Archaeopteryx eran negras. Y algunas plumas de dinosaurio atrapadas en ámbar, al estilo de "Parque Jurásico", van confirmando que el mundo de los dinosaurios era a todo color. Ahora todo es cosa de acostumbrarse a imaginar a un feroz tiranosaurio recubierto de un colorido plumaje.

julio 21, 2012

Biografía de un joven cuerpo estelar

A los 4.540 millones de años de edad, la Tierra tiene una nutrida biografía pese a ser todavía una chavala cósmica.

La primera visión que tuvimos de nuestro planeta
desde otro mundo. La Tierra sale en el horizonte lunar.
(Foto D.P. del astronauta del Apolo 8 Bill Anders
vía Wikimedia Commons)
No conocemos la edad exacta de la Tierra porque en realidad las circunstancias que dieron origen a su nacimiento están aún envueltas en interrogantes que, aunque se van desvelando poco a poco, siguen siendo numerosas.

Si nos atenemos a lo que se cree con base en los datos conocidos hasta ahora, el planeta se gestó en una enorme nebulosa de polvo cósmico que se condensó por atracción gravitacional. El polvo provenía de otras estrellas, supernovas que habían estallado desde el principio del universo, hace más o menos 13.700 MA (millones de años).

Quizá debido a la influencia de una supernova que estalló en las inmediaciones (en términos cósmicos), esta nebulosa formó primero una agrupación de materia en su centro, principalmente hidrógeno, que cuando llegó a ser suficiente en cantidad y densidad se encendió en una reacción de fusión nuclear creando nuestro sol. A su alrededor, la gravedad fue concentrando la materia de la nebulosa en distintos puntos, formando los planetas.

Inmediatamente después de su nacimiento, la Tierra no se parecía sin embargo en nada a lo que conocemos hoy. Era una aterradora bola giratoria de roca fundida, una colosal gota de magma hirviente flotando en el espacio.

Durante los primeros 100 MA de su existencia, un suspiro en términos cósmicos, la Tierra se ocupó en enfriarse y utilizó sus gases para crearse una atmósfera que pronto fue arrancada de la gravedad terrestre por el viento solar, y soportó el bombardeo de millones de meteoritos, cometas y otros objetos.

Por esas mismas fechas, hace 4.450 MA, un planetoide chocó con la aún caliente Tierra, que giraba tan rápido que el día duraba unas 7 horas y orbitaba alrededor de un sol que era mucho menos brillante que hoy. El resultado fue la formación de un satélite natural del nuevo planeta: la Luna.

Pasaron 550 MA y el planeta adquirió una nueva atmósfera de dióxido de carbono, vapor de agua, metano y amoníaco mientras su giro se ralentizaba hasta tener un día de 14,4 horas. El vapor de agua formó nubes y apareció la lluvia en forma de colosales tormentas que inundaron su superficie formando los mares.

Hace 3.800 MA terminaba la primera infancia del planeta, a la que los geólogos conocen como Eón (que quiere decir era muy larga) Hadeano, o de Hades y comenzaba el Arqueano, con la aparición de una corteza sólida en la superficie del planeta. Sólo 300 MA después quedó establecido el campo magnético de la Tierra, producido por la rotación de su núcleo formado principalmente por hierro fundido. Este campo la defiende desde entonces del viento solar, y apareció un fenómeno totalmente revolucionario: la vida.

Las primeras bacterias verdeazules o cianobacterias, los más antiguos fósiles que podemos estudiar, empezaron a producir oxígeno libre por primera vez y proliferaron hasta el final de este eón, que dio paso al llamado Proterozoico y que duró dos mil millones de años. Aparecieron los primeros continentes y la vida siguió desarrollándose y evolucionando hacia formas más complejas, pese a eventos catastróficos como la primera edad de hielo, llamada Huroniana.

Hace 2.200 MA aparecen los primeros seres vivos capaces de respirar (aeróbicos) dotados de mitocondrias, organelos que actúan como fuentes de energía de las células, entre otras tareas, y unos 400 MA después aparecen las primeras formas celulares complejas. Hace 1.600 MA aparecen las células con núcleos y unos 400 MA después surge la reproducción sexual como revolucionaria forma de adaptación mediante el intercambio de material genético.

La masa terrestre estaba reunida en un supercontinente llamado Rodinia cuando se produjo la siguiente gran revolución de la vida hace 1.000 MA: surgieron los seres pluricelulares. 250 MA después, Rodinia se separó y hace 600 MA los fragmentos formaron otro enorme supercontinente, llamado Pannotia. Y hay indicios que permiten suponer que al menos en una ocasión, la Tierra se congeló completamente, la llamada "hipótesis de la bola de nieve", hace 650 MA.

La tierra por encima de los océanos vivió una historia de separaciones y encuentros, como un puzzle que se deshiciera y volviera a formar de distintas maneras. Pannotia duró apenas unos 60 MA, antes de volver a dividirse en cuatro fragmentos, el mayor de los cuales es el conocido como Gondwana. Los fragmentos volverían a unirse en otro supercontinente, Pangea, hace 300 MA. La separación de ese supercontinente empezó hace 175 MA y dio origen a los continentes que conocemos hoy. Y esto porque la corteza de nuestra biografiada no está formada por una capa uniforme, sino por diversas placas que flotan sobre el núcleo fundido que sigue teniendo.

Pero ya para entonces, hace 542 MA, había comenzado el eón Fanerozoico, en el que aún vivimos y que se divide en tres eras claramente diferenciadas. En la Paleozoica aparecieron las primeras plantas que podríamos considerar modernas, y la vida había evolucionado hasta la aparición de reptiles muy complejos.

Estos reptiles darían lugar a los dinosaurios que reinaron en la era Mesozoica mientras, literalmente, los continentes se movían bajo sus patas hasta ocupar el lugar que tienen hoy (y siguen moviéndose). Finalmente, la era Cenozoica, en la que vivimos nosotros, ha cubierto los últimos 65,5 MA, en la que se extinguieron los dinosaurios no avianos y aparecieron los mamíferos como la forma dominante de vida en el planeta.

Nosotros... somos unos recién llegados... y sin embargo somos los únicos seres vivos hasta donde sabemos que intentan desentrañar los misterios de este nuestro planeta, que hoy es, en palabras de Carl Sagan, "un punto azul pálido", aunque de momento mucho de lo que creemos sea simplemente hipotético, como la historia temprana de los continentesa. Vivimos en un planeta del que, realmente sabemos poco todavía.

El nuestro es un planeta joven comparado con otros como los que orbitan a la estrella HIP 11952 desde hace 12.800 millones de años, nacidos en los albores del universo. Y, más allá de las metáforas que lo comparan con un ser vivo o una nave espacial con la cual recorremos el universo, es simplemente nuestro hogar.

Que no es poco.

El final

El mundo se va a acabar, sin duda. Pero no como lo predican los muchos y variados profetas empeñados en equivocarse varias veces al año, sino según las leyes del universo. El giro de la Tierra seguirá ralentizándose y el brillo de nuestro sol seguirá aumentando, con lo que la vida en el planeta desaparecerá en un plazo de entre 500 y mil MA. Pero el planeta sobrevivirá otros 7 u 8 mil MA, hasta que el sol, convertido en un gigante rojo en expansión, lo empuje hacia el exterior del sistema solar y, finalmente, lo engulla. Un futuro del que no tenemos que preocuparnos por ahora.

julio 14, 2012

El hombre detrás del bosón

Peter Higgs, el físico que quizás nos ha obsequiado con la explicación de por qué el universo se mantiene unido.

Peter W. Higgs
(Foto CC-BY-SA-2.0-de de Andrew A. Ranicki
vía Wikimedia Commons)
Un jubilado de 81 años, de escaso cabello blanco y gafas, solía caminar las calles de Edimburgo sin llamar apenas la atención, ir a conciertos de madrigales y hacer algo de senderismo. Si uno hubiera preguntado, quizá alguien sabía que este ciudadano, que vive en un sencillo piso de la capital escocesa, había sido profesor universitario, y poco más. Algunos acaso sabrían que era un profesional altamente reconocido por sus colegas, pero sería irrelevante. Los mejores contables reciben reconocimiento de otros contables, pero los desconocidos no les invitan a una cerveza.

El 4 de julio, en una reunión en Ginebra, Suiza, todo cambió. Peter Ware Higgs, se convirtió en el centro de la atención mundial y su fama trascendió hacia toda la sociedad desde el abstruso entorno de su trabajo: la física teórica. Como lo relataba Higgs a New Scientist, de pronto su buzón rebosaba peticiones para prestar su imagen a un juego de mesa "Higgs", invitaciones a inaugurar edificios e, incluso, la petición de una pequeña cervecería de Barcelona sobre su cerveza favorita para fabricar una similar con su nombre. Del lado más serio, su universidad, la de Edimburgo, se apresuró a fundar dos días después el Centro Higgs para la Física Teórica y la Cátedra Peter Higgs.

¿Qué hizo el profesor Higgs para que se hablara de él de pronto como fuerte candidato al Premio Nobel, y salir más veces en los medios que en toda su vida anterior? En 1964, estudiando la explicación que la ciencia da al comportamiento del universo, propuso la existencia de una partícula que se encarga de darle masa a las demás.

Algunas partículas elementales del universo tienen masa, como el electrón, y otras no lo tienen, como los fotones que forman la luz. ¿Por qué? Peter Higgs postuló que el responsable era un campo nuevo que producía otra partícula elemental, el "bosón de Higgs".

La idea era excelente, matemáticamente sólida y se ajustaba a la perfección a la visión que tienen los físicos de la interacción entre las partículas elementales, conocida como "modelo estándar". Era la pieza que faltaba en el rompecabezas del universo. Pero mientras no se demostrara su existencia era sólo una hipótesis. El 4 de julio en Ginebra, los científicos a cargo del gigantesco acelerador de partículas LHC del CERN anunciaron que habían descubierto una partícula que coincidía con el bosón de Higgs, y que las probabilidades de que realmente lo fuera eran elevadísimas: 99,9994%

Peter Higgs nació en Newcastle upon Tyne, en el Reino Unido, el 29 de mayo de 1929 y creció en las ciudades de Birmingham y Bristol. En su niñez y adolescencia, su educación no fue fácil. Los bombardeos alemanes de la Segunda Guerra Mundial afectaron a Bristol (el joven Higgs se rompió un brazo al caer en un cráter) y una serie de ataques de asma que se convirtieron en neumonía lo obligaron a hacer parte de sus estudios en casa, animado por su madre, hasta entrar al famoso King's College de Londres en 1947.

La inspiración de Higgs era otro físico teórico que había estudiado en la escuela primaria de Cotham, en Bristol, con más honores que ningún otro alumno: Paul Dirac, Premio Nobel de Física, uno de los padres de la mecánica cuántica y cuya más famosa ecuación predijo la existencia de la antimateria. Higgs recuerda que lo entusiasmaba la idea de entender el universo, y así emprendió una carrera académica estelar en la física teórica, doctorándose con honores (como siempre en sus estudios) a los 25 años de edad.

Todavía como estudiante, en 1949, asistió al festival cultural Fringe de Edimburgo como apasionado de la música clásica y, especialmente, de la música de Monteverdi. La ciudad lo conquistó, de modo que después de su graduación pasó a realizar tareas de investigación y docencia en la Universidad de Edimburgo, ciudad donde aún hoy vive.

Después de volver temporalmente a Londres a tareas universitarias, se instaló definitivamente en su ciudad de ensueño en 1960, como profesor de física matemática e investigador, algo que en física teórica significa básicamente pensar sobre el universo, estudiar las ecuaciones que explican ciertos fenómenos y expresar nuevas ideas en ecuaciones originales o mediante la programación de modelos sobre dichos fenómenos.

Fue en 1964 cuando Higgs propuso una solución a la pregunta de por qué los objetos tienen masa. Una solución que sus colegas llamaron "elegante": la masa se debe a la existencia de un campo que rodea a las partículas. Algunas partículas se unen al campo más que otras y por tanto tienen más masa. Y este campo transmite la masa a través de esa escurridiza partícula que es el bosón de Higgs, y que fue postulado al mismo tiempo, de modo independiente, por los belgas Robert Brout y François Englebert, que publicaron sus resultados algunas semanas después que Higgs y se consideran codescubridores.

Su idea no fue recibida inmediatamente como una revolución y Higgs continuó con su vida académica y sus pasiones musicales y como senderista, con la que después se convertiría en su esposa, la lingüista estadounidense Jody Williamson.

Mientras era ascendido a una cátedra personal en física teórica en 1980, otros físicos empezaron a diseñar el experimento necesario para detectar una partícula de diminuta incluso a nivel subatómico y que existía apenas una milmillonésima de una milmillonésima de segundo antes de destruirse: un acelerador de partículas enorme con detectores con una precisión nunca antes lograda.

El resultado fue el LHC, que desde la década de 1980 pasó por los mecanismos de aprobación y su lenta construcción, aún no iniciada cuando Higgs se jubiló en la universidad en 1996. El acelerador empezó a funcionar en 2009 y consiguió las observaciones que prácticamente confirman el bosón de Higgs (o, quizá, los bosones de Higgs) en 2011.

Ahora, mientras Higgs espera un premio Nobel que quizá no le sea concedido dadas las reglas y tendencias del comité encargado de concederlo, disfruta de la fama. Aunque modestamente. Como relató él mismo, su única celebración por el descubrimiento anunciado el 4 de julio fue una botella de cerveza en el vuelo de vuelta de Ginebra a Londres.

Nada que ver con un dios

Peter Higgs no habla del "bosón de Higgs", sino del "bosón escalar", y explica pacientemente que el nombre "la partícula Dios" es simplemente una broma de Leon Lederman, de su libro de 1993 del mismo título y que él rechaza el nombre. Lederman quería señalar que el bosón de Higgs era la partícula que podía explicar por qué el universo se mantiene unido, pero de modo ligero y sin ninguna connotación teológica, como no hay idea teológica al decir, como ocurre con frecuencia, que Leonel Messi o Bruce Springsteen "son dios".

julio 07, 2012

Metales, mitos y estrellas

El avance del conocimiento y las sociedades humanas está estrechamente relacionado con el dominio de los metales, los hijos de las estrellas.

Todo el oro, como el usado para este anillo de Ramsés
II, se ha creado en explosiones de supernovas como la
SN 1994D.
(anillo: foto CC de Guillaume Blanchard; supernova:
foto CC de NASA/ESA por el telescopio Hubble)
Dice el "Breve diccionario etimológico de la lengua castellana" de Joan Corominas que la palabra "metal" entró en nuestro idioma hacia el año 1250, proveniente del latín "metallum", que probablemente significaba "mina". El Oxford English Dictionary añade que la palabra latina proviene del griego "metallon", que significaba por igual "mina", "cantera" o, sí, "metal".

Los griegos y romanos que les dieron nombre conocían únicamente siete metales: oro, cobre, plata, plomo, estaño, hierro y mercurio, mientras que los indostanos conocían además el zinc y los chinos el cromo, como se descubrió al ver que algunas armas del ejército de terracota de Xian lo usaban como recubrimiento. Pero no fue sino hasta el siglo XVIII cuando se desencadenó el hallazgo de los diversos metales que conocemos hoy.

Los metales son elementos químicos (o sus compuestos o aleaciones) que son buenos conductores del calor y de la electricidad, generalmente con un brillo característico, maleables y dúctiles, y que pierden fácilmente electrones para fomar iones positivos. Forman la mayor parte de los 90 elementos de la tabla periódica que se pueden encontrar en la naturaleza, 66 de ellos, divididos en 6 categorías.

Formación de los metales

El hombre encontró los primeros metales en su forma pura, como hoy aún podemos encontrar pepitas o vetas de oro, pero otros metales sólo se encuentran en forma de compuestos que deben ser beneficiados o procesados para extraerlos. Por supuesto, el origen mismo de esos asombrosos materiales fue asunto de la mitología.

Para algunos pueblos, los metales eran producto del sacrificio o autoinmolación de algún dios o semidiós, partes sagradas derramadas en beneficio de la humanidad. Para los antiguos chinos, la copulación del "chi" (energía vital mágica) de la tierra con el Cielo Polvoriento producía el nacimiento de un metal que, al paso de los milenios, iba generando los demás. Para Aristóteles, los metales y todos los minerales nacían de exhalaciones de la tierra relacionadas con los cuatro elementos. Las proporciones de los cuatro elementos daban como resultado los distintos minerales y metales conocidos.

La idea de que los metales estaban en continua formación, ya fuera por relaciones sexuales, exhalaciones o el crecimiento orgánico incluía el concepto de que si se dejaban reposar las explotaciones mineras agotadas, éstas se reabastecerían y se volverían, decía Plinio, "más productivas" debido al "aire que se infunde por los orificios abiertos".

En el siglo XVI, Jerónimo Cardano, matemático y médico del renacimiento y uno de los fundadores de la teoría de la probabilidad, se hacía eco de esta creencia: "los materiales metálicos son a las montañas lo mismo que los árboles, y tienen sus raíces, troncos, ramas y hojas... ¿Qué es una mina si no es una planta cubierta de tierra?"

La idea del origen orgánico de los metales, su sexualidad y su composición elemental, y la creencia en que todos los metales eran la "semilla" del oro fueron bases de la alquimia, que buscaba en el "matrimonio de los metales" la consecución del sueño de la piedra filosofal, y soportó todavía varios siglos después del renacimiento.

Poco a poco, el avance del conocimiento científico sugirió que los metales, como todos los demás elementos, habían nacido con el universo. Pero, ¿al mismo tiempo o de modo progresivo?

Quien dio la clave del origen de los elementos pesados fue el físico inglés Sir Arthur Eddington, que en 1920 sugirió que las estrellas obtenían su energía fusionando núcleos de hidrógeno para producir helio, es decir, que eran grandes hornos de fusión nuclear. No fue sino hasta 1938 cuando el físico alemán Hans Bethe describió los mecanismos de la fusion de hidrógeno en helio.

Pero no explicaba los elementos más pesados que el helio, que abordó el físico Fred Hoyle después de la segunda guerra mundial, señalando cómo la abundancia de los elementos en una galaxia aumentaba conforme ésta envejecía. Es decir, que las estrellas iban produciendo, mediante fusión nuclear, elementos progresivamente más pesados que el hidrógeno (con un protón en el núcleo) y el helio (con dos protones). Por eso, precisamente, elementos ligeros (desde el punto de vista atómico) como el carbono, el oxígeno o el hierro son muy abundantes y otros más pesados como el oro, el mercurio y el uranio, son muy escasos.

Las enormes fuerzas del interior de las estrellas fusionan los elementos en su interior creando núcleos más pesados, lo que se conoce como "nucleosíntesis estelar". Dos átomos de hidrógeno producen uno de helio. Tres de helio se fusionan creando uno de carbono (que tiene 6 protones). Uno de carbono y uno de helio se conjuntan en un átomo de oxígeno, y así sucesivamente hasta llegar al hierro, el elemento más pesado que puede producirse dentro de una estrella y que en su núcleo tiene 26 protones.

El hierro es el elemento que tiene la energía de unión más fuerte e incluso las fuerzas de las estrellas comunes no pueden provocar que se fusione dando lugar a elementos más pesados, pero aún así, en la naturaleza, hay muchos elementos con núcleos más pesados que el hierro, desde el cobalto (con 27 protones) hasta el uranio (con 92), y sin contar los elementos hechos por el hombre que hasta la fecha llegan al elemento "ununoctio", con 118 protones.

Los elementos que van del cobalto al uranio sólo pueden producirse en las masivas explosiones de estrellas que llamamos "supernovas", lo que conocmos como "nucleosíntesis explosiva". que además, al estallar, distribuyen por el universo los elementos más ligeros creados cuando eran simples estrellas.

El polvo estelar lanzado por las supernovas puede después empezar a reunirse en nubes giratorias que dan origen a nuevas estrellas y sistemas solares. Así ocurrió con el nuestro. Todos los elementos de nuestro planeta más pesados que el hidrógeno y el helio, los dos principales elementos nacidos durante la explosión que dio origen al universo, el Big Bang, están fabricados en el interior de las estrellas. Estamos hechos, como decía Carl Sagan, del material de las estrellas.

Origen

En 2011, un grupo de investigadores publicó en la revista "Experimental Astronomy" una propuesta de misión a la Agencia Espacial Europea. La misión, llamada "Origen: creación y evolución de los metales desde el amanecer cósmico" pondría en órbita un observatorio espectroscópico para analizar la composición de grupos de galaxias y responder a preguntas como ¿cuándo se crearon los primeros metales?, ¿cómo evoluciona el contenido metálico del cosmos? y ¿dónde se encuentra la mayor parte de los metales del universo? La ESA aún no ha dado respuesta.