elementi chimici

La NASA ha creato una tavola periodica speciale: puoi scegliere un qualsiasi elemento chimico e scoprire dove si è formato nell'universo; dalla morte delle stelle alle supernovae, passando per gli elementi creati dall'uomo fino ai più antichi di tutti, nel Big Bang. Pensi mai che l'ossigeno, il carbonio e l'idrogeno, gli elementi più presenti nel tuo corpo, si sono formati nello spazio? Alcuni si sono assemblati nelle stelle, altri addirittura al momento dell'esplosione del Big Bang. L'Astrophysics Science Division del Goddard Space Flight Center (NASA) ha appena realizzato uno strumento per permetterci di addentrarci in questo spettacolo dell'universo. Si tratta di una vera e propria tavola periodica, con gli elementi raccolti come in tutte le altre, ma con una particolarità: a ogni singolo elemento è associata l'immagine che permette di comprendere immediatamente come quell'elemento si sia formato nell'universo, che si tratti di un evento stellare o di un processo più ampio. Osservarla è una vera e propria caccia al tesoro nella chimica dell'universo: si può scegliere un qualsiasi elemento e scoprirne l'origine. La tavola periodica della NASA Tavola periodica della NASA. (Crediti: NASA's Goddard Space Flight Center, Robert Nemiroff, Jerry Bonnell, Cecilia Chirenti, Keighley Rockcliffe) Nel corpo umano gli elementi più presenti sono l'ossigeno e il carbonio; non tutti sanno che essi si formano proprio all'interno delle stelle, che fondono gli atomi tra loro creando elementi sempre più pesanti. Alzando gli occhi al cielo e guardando l'universo, quindi, vediamo in qualche modo gli elementi che ci costituiscono: è incredibile pensarlo, ma sono proprio le stelle a costituire gli elementi della vita. Quando alcune di queste stelle esplodono nelle cosiddette supernovae, alla fine della loro vita, l'enorme energia che sprigionano è responsabile di qualcosa di ancora più spettacolare: quest'energia permette la realizzazione di nuove reazioni nucleari, dalle quali scaturiscono gli elementi più pesanti del ferro. Per scoprire l'origine dell'idrogeno, addirittura, dobbiamo andare indietro nel tempo fino al Big Bang. L'obiettivo è quello di mostrare chiaramente l'origine dei vari elementi, considerando un aspetto particolarmente affascinante: su alcuni di essi, le informazioni riguardanti l'origine non sono ancora del tutto note e sono attualmente oggetto di ricerca sperimentale. Dal Big Bang alle stelle: l'origine degli elementi Osservando nel dettaglio la tavola periodica della NASA si possono riconoscere otto processi diversi corrispondenti a otto categorie grafiche, ciascuna associata ai giusti elementi. Il primo processo, forse il più affascinante, è quello degli elementi nati direttamente dal Big Bang; la sua presenza è limitata a pochissimi elementi sulla tavola, concentrandosi sull'idrogeno e sull'elio. La fonte più significativa per la creazione di questi elementi, stando alle ricerche attuali, è proprio l'esplosione primordiale che ha rappresentato l'inizio del cosmo: in pratica, la stragrande maggioranza degli atomi di idrogeno, che siano nell'aria che respiriamo, nell'acqua o persino nel nostro corpo, sono nati direttamente nel momento in cui tutto ha avuto inizio. Passando ai processi successivi, per la nascita di alcuni elementi è indicata la morte di stelle poco massicce (è il caso, ad esempio, del carbonio e dell'azoto); altri elementi invece, come il calcio e lo zinco, derivano dell'esplosione delle supernovae: in pratica, la presenza di questi elementi nelle nostre vite è stata vincolata ad alcune delle più spettacolari esplosioni esistenti nell'universo. Resto di supernova di Keplero (crediti: NASA/ESA/JHU/R.Sankrit e W.Blair) I fenomeni più affascinanti: supernovae e kilonove La tavola periodica esplora, tuttavia, anche processi ancor più complessi: alcuni elementi pesanti nascono, ad esempio, per decadimento radioattivo. Per alcuni elementi anche molto leggeri, invece, entra in scena qualcosa di davvero affascinante: si tratta di eventi collegati alla presenza di raggi cosmici. Altri elementi derivano dalla morte di stelle massicce. Ma uno degli avvenimenti più spettacolari di tutti è il merging (ossia la collisione) di stelle di neutroni: in pratica, quando due oggetti così compatti entrano in interazione gravitazionale arrivando a collidere, l'evento che ne deriva è così violento e catastrofico da permettere la formazione di nuovi elementi. Due stelle di neutroni infatti concentrano in pochi chilometri una massa paragonabile a quella di più di un Sole: se due oggetti così densi si scontrano "mescolandosi", l'esplosione che ne deriva (la kilonova) è così potente da permettere la nascita di elementi molto pesanti, che vengono poi scagliati nel resto dello spazio; in pratica, tutto l'oro o l'argento di un qualunque oggetto prezioso che tocchiamo, deriva da queste spettacolari e potentissime esplosioni, che hanno disperso questi atomi in viaggi lunghi miliardi di anni. Gli elementi e l'uomo Non mancano, infine, gli elementi la cui origine è piuttosto lontana dalle stelle: quelli creati dall'uomo. Grazie a reattori nucleari o acceleratori di particelle, l'uomo è stato capace di creare elementi estremamente pesanti, instabili e radioattivi; essi si concentrano nella parte finale della tavola periodica, con numeri atomici compresi tra il 95 (l'americio) e il 118 (l'oganesson, l'elemento con il numero atomico più alto in assoluto, con ben 118 protoni presenti nel nucleo). Tutto questo mostra chiaramente l'affascinante e variegata rosa di possibilità nell'origine di ogni cosa, di tutto ciò che costituisce la natura. Oggi, grazie alla ricerca spaziale e scientifica in generale, abbiamo a disposizione strumenti chiari e accessibili, che mostrano la straordinaria complessità del nostro universo. Quello che emerge, però, è tanto poetico quanto affascinante per la scienza: quasi tutto quello che vediamo e non vediamo, in qualche modo, arriva dalle stelle. Non sorprendiamoci se una parte di noi, piccola o grande che sia, non riesce a smettere di guardarle. Fonti: https://science.nasa.gov/image-article/apod-2026-september-14-where-your-elements-came-from/ https://svs.gsfc.nasa.gov/13873/ Crediti immagine di copertina: NASA's Goddard Space Flight Center, Robert Nemiroff, Jerry Bonnell, Cecilia Chirenti, Keighley Rockcliffe

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