El Sol, los elementos y Huitzilopochtli supernova

En múltiples culturas, el Sol toma roles prioritarios, centro de los ciclos agrícolas y fuente de energía de los procesos terrestres superficiales (p. e. mareas, ciclones, lluvias, etc.). Desde los inicios de la humanidad, el Sol fue entendido como un astro central y representado como deidad prioritaria y potentada en los panteones de todo el mundo; es el caso de Ra (egipcio), Huitzilopochtli (mexica), Inti (inca), Surya (védico), Amaterasu (japonés).

¿Se han preguntado qué elementos químicos forman a la Tierra y cuáles forman al Sol; y de qué forma estos elementos se han acomodado para construir máquinas biológicas complejas como nosotros? Si me acompañan en esta contribución, les hablaré del Sol como proveedor de elementos y de cómo estos se distribuyeron en nuestro planeta hasta llegar a constituir humanos. Me gustaría que, con este relato, nos sensibilicemos ante el hecho de que todo lo que somos es producto de los mismos elementos que conforman todo nuestro entorno natural.

Es interesante ver cómo, una vez más, en retrospectiva y con los lentes del conocimiento contemporáneo, nuestros antepasados no tenían una cosmovisión tan alejada. El Sol, astro regente en múltiples culturas, principalmente por su asociación agrícola, es el centro generador de la mayoría de los elementos químicos que conocemos. Concretamente, el Sol es considerado como la estrella responsable, en sus distintas etapas, de la generación de los elementos que podemos encontrar en todo el sistema solar.

Para profundizar en el cómo, debo introducir el concepto de nucleosíntesis, el cual, es un proceso que describe la generación de los distintos núcleos de los 92 elementos conocidos. En total, hay cuatro mecanismos de nucleosíntesis, de los cuales tres son consecuencia de la actividad de las estrellas (como el Sol).

La primera, la nucleosíntesis cosmológica, que ocurrió con el origen del Universo en la gran explosión y expansión (Big Bang), dio origen a los elementos más ligeros, principalmente hidrógeno (H) y helio (He). Los siguientes elementos más ligeros, como litio, berilio y boro, se generan por un proceso conocido como nucleosíntesis por espalación de rayos cósmicos. Este mecanismo ocurre todo el tiempo y en buena medida por la energía producida por las estrellas.

Los gases producidos en el Big Bang se asociaron y formaron nebulosas, que corresponden a un momento previo a la formación de todas las estrellas. La concentración de gases en el centro de las nebulosas provoca el incremento paulatino de temperatura hasta alcanzar aproximadamente 10 millones de grados Celsius. Esta esfera densa (protoestrella) en las nebulosas a esa temperatura da pie a la segunda nucleosíntesis. Así, la nucleosíntesis estelar consiste en reacciones de fusión atómica entre los núcleos de H y He dentro de la protoestrella y da pie a la conformación de las estrellas como el Sol.

La fusión nuclear produce grandes cantidades de energía (lumínica, térmica, entre otras), cuatro veces la cantidad que produce la fisión nuclear (reacción asociada a las bombas atómicas). Nuestra estrella seguirá realizando fusión hasta que la nucleosíntesis estelar produzca el elemento hierro (Fe); esto implica que estas reacciones generaran 25 elementos de los 92 que conocemos.

Ninguna estrella es capaz de alcanzar la suficiente densidad y energía térmica para seguir fusionando átomos que le permitan construir elementos de mayor número atómico que el Fe. Cuando las estrellas alcanzan este punto y tienen dimensiones por arriba de las ocho veces la masa de nuestro Sol, entonces ocurre un colapso gravitacional conocido como supernova. Las supernovas producen cantidades de energía masiva capaz de producir la nucleosíntesis explosiva, que permite la síntesis de los elementos más pesados (hasta uranio, número atómico 92).

En nuestro planeta es ampliamente conocido que se encuentra uranio, por lo que el sistema solar actual no pudo ser producto de la nucleosíntesis que actualmente está sucediendo en el Sol, ya que una estrella sólo es capaz de generar Fe. En otras palabras, nuestra Tierra y el sistema al que pertenece tuvieron que provenir de al menos una supernova previa.

La realidad es que las concentraciones que tenemos de elementos más pesados que el Fe sugieren múltiples eventos de supernovas previas a la generación del Sol y la Tierra en la que existimos. El sistema solar y la Tierra son producidos a partir de la condensación del polvo y materia dispersada (polvo de estrellas, literalmente) por una supernova que, a su vez, es el remanente de una estrella que muy probablemente se generó a partir de otra supernova previa.

La Tierra condensó e incorporó en su estructura a todos los elementos de este polvo de estrellas. Los elementos se distribuyen a lo largo de las capas de la Tierra en función de su densidad, pero la concentración mayoritaria en ciertos depósitos depende de su afinidad geoquímica.

La primera clasificación contundentemente aceptada de los 92 elementos fue de Victor Moritz Goldschmidt. El llamado padre de la geoquímica consideró los grupos: atmófilos (afines a la atmósfera e hidrósfera), calcófilos (afines a fluidos de azufre, similares a los sitios hidrotermales), siderófilos (afines a metales, concentrados en el núcleo del planeta) y litófilos (afines a los minerales silicatos, es decir, manto y corteza terrestre). No obstante, desde la década de los 50 y 60 del siglo pasado, tenemos técnicas analíticas que muestran que prácticamente todos los elementos se encuentran en todos los materiales del planeta, sólo cambia su abundancia.

A manera de ejemplo, en la atmósfera predominan nitrógeno, oxígeno, carbono (dióxido de carbono, CO₂), hidrógeno (en forma de agua, H₂O) y argón; elementos atmófilos. Sin embargo, sabemos que contiene concentraciones bajas (trazas) de plomo, azufre, hierro, cobre, entre muchos más. Es claro, entonces, que los organismos vivos, incluidos nosotros los humanos, incorporamos los elementos que se encuentran en todas las esferas que nos rodean y, aunque principalmente somos carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre, contenemos en variables concentraciones todos los elementos de la tabla periódica.

Regresando a la cosmovisión de múltiples de nuestras culturas en todo el mundo, el Sol como ente divino primigenio y creador de todo no es del todo impreciso, aunque, para ser justos, los verdaderos creadores de toda sustancia constituida en este sistema solar por los 92 elementos químicos son los múltiples eventos de nucleosíntesis previos al Sol. ¿Qué les parece un Amateratsu rayos cósmicos o un Ra Big Bang o quizás un Huitzilopochtli supernova?

Por ahora, me quedo con la invitación para ustedes de que cada vez que vean la luz de ese astro distante y energético, piensen que está conformado exactamente por los mismos elementos que la Tierra. Más aún, que la pantalla a través de la que lees esta columna, las rocas que nos rodean, todos los objetos a nuestro alrededor e, incluso, todos nosotros somos parte de un todo y este todo es polvo de estrellas.