La fertilità delle stelle

25 dicembre 2016

di Antonio Calfapietra, astrofisico

 

L’origine della vita è un tema che ha sempre affascinato l’uomo e nel corso dei secoli varie sono state le ipotesi e gli esperimenti volti a svelare questo mistero. Ma, andando ancora più a ritroso e risalendo dalle proteine agli amminoacidi fino alle molecole organiche, ci chiediamo anche, visto che l’Universo noto è costituito principalmente da idrogeno e da un po’ di elio, da dove siano saltati fuori gli elementi pesanti, cioè l’ossigeno, il sodio, il potassio e soprattutto il carbonio che è alla base della chimica organica.

 

La risposta è nelle stelle, ma non come vorrebbero farci credere gli astrologi (“crepi l’astrologo” si diceva anticamente, ma personalmente non vorrei che crepasse, solo che studiasse un po’) bensì in senso astrofisico, nel senso che ogni atomo dei nostri corpi proviene da una stella che ha esaurito il suo ciclo ed ha disseminato nello spazio gli atomi generati al suo interno. In effetti non staremmo qui a parlarne se alcune stelle non fossero esplose e gli atomi non fossero arrivati sul nostro piccolo e delicato pianeta.

 

Vediamo come vengono generati e distribuiti. Le stelle nascono dal gas presente nelle galassie, un insieme caotico di nubi di idrogeno neutro e ionizzato e pochi atomi di elio. Tali nubi si contraggono e si addensano a causa della forza di gravità, una forza estremamente più debole rispetto alle altre, mi si passi l’ossimoro, ma i cui effetti si avvertono da un capo all’altro dell’Universo, un po’ come la figlia femmina ultima nata in una famiglia con figli maschi.

 

Si forma così una protostella, che continua ad addensarsi per gravità e ad innalzare la sua temperatura interna. Per avere l’innesco delle reazioni nucleari che caratterizzano la vera e propria stella è necessario che la sua massa sia almeno l’8% della massa del Sole e la temperatura raggiunga i circa 15 milioni di gradi Kelvin, che è il valore al quale avviene la fusione dell’idrogeno. A causa di tale fusione si raggiunge un nuovo stato della materia, chiamato plasma, diverso dai tre stati classici (solido, liquido ed aeriforme).

 

Per capire in cosa consiste il plasma immaginiamo un silos vuoto da riempire solo con uova. Per quanto delicatamente possiamo introdurre e posare le uova dapprima sul fondo del silos e via via sugli strati che si vanno formando, alla fine il peso delle uova poste in alto farà rompere le uova più in basso. Se il tuorlo delle uova rappresenta il nucleo degli atomi ed il guscio delle uova quello degli elettroni che ruotano attorno al nucleo, ecco che la massa di uova schiacciate può darci un’idea di cosa sia il plasma: un vero caos.

 

Ma in questo caos accade una cosa importante. Gli atomi riescono a catturare neutroni liberi trasformandosi così in nuovi isotopi, cioè atomi dello stesso elemento ma con più neutroni.

 

A forza di catturare neutroni l’isotopo può diventare radioattivo e quando ciò avviene esso “decade”, cioè uno dei neutroni si trasforma in una coppia protone-elettrone dando vita ad un nuovo elemento, quello col numero atomico successivo, cioè successivo nella tavola periodica.

 

Ecco quindi come il processo di fusione nucleare permette la formazione di atomi sempre più pesanti. Tutto ciò avviene all’interno della stella fino a quando non finisce l’idrogeno e la pressione interna non basta più a bilanciare la forza di gravità. La stella perciò collassa e quelle più massicce esplodono trasformandosi in supernovae.

 

Gli atomi, sparati via dall’esplosione, spinti dal vento stellare o agganciate a comete e a meteore, intersecano l’orbita della Terra. La gravità terrestre fa il resto.

 

Si formano le molecole complesse, gli amminoacidi, le proteine e si accende la vita. Il mistero è svelato. Resta l’altro, quello all’altro capo dell’evoluzione, cioè come sia possibile che una massa gelatinosa e circonvoluta di un chilo e mezzo scarso chiamata cervello umano possa avere coscienza di sé e speculare sulla sua origine.

 

Ma qui siamo ancora, se non nel buio fitto, in penombra. ”Siamo figli delle stelle” cantavamo più o meno inconsapevolmente con Alan Sorrenti e Battiato, qualche annetto fa. Fino all’arrivo sul nostro pianeta, una fertilità asessuata e molto efficace, non c’è che dire. Poi, sulla Terra, abbiamo preferito l’altro tipo, meno efficace ma più divertente.

 

Soprattutto se poi ti nasce la figlia femmina.

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