Le stelle in noi

n. 505

stelle

Test di valutazione. Donne, la prossima volta che qualcuno vi dirà I tuoi occhi sono come stelle, potete dire “Sì lo so, lo dice anche la fisica”. Che succede poi? Caso A: il maschio di formazione cerebrale medio-bassa scapperà terrorizzato come una lepre. Caso B:  Uno affascinato anche dal vostro cervello potrebbe essere incuriosito e decidere di starvi a sentire (ho detto "starvi a sentire", vi rendete conto dell'eccezionalità dell'evento?). Abbiamo così dimostrato che la fisica aiuta le donne a non perdere tempo... Scherzo!  Dai torniamo alla fisica e agli occhi stellari: gli atomi che formano le piante, gli animali, la Terra e il Sistema Solare e tutto il resto sono stati fabbricati stelle. A me questa cosa affascina un sacco: quando accarezzo il mio gatto, sto toccando protoni, neutroni ed elettroni che arrivano da chissà quale zona dell’Universo! Ma allora si può stimare quanta “materia stellare” forma il nostro corpo? Certo!

Le stelle fabbricano nuclei da 13 miliardi di anni: sono aziende con una solida tradizione, potremmo dire. Le reazioni di fusione nucleare che avvengono al loro interno trasformano i nuclei più leggeri come l’idrogeno (1 protone) e l’elio (2 protoni) in elementi più pesanti. La maggior parte delle stelle, come il nostro Sole, non hanno però materia sufficiente per andare oltre la sintesi del carbonio (12 protoni) mentre quelle più massive arrivano fino al ferro (26 protoni). A quel punto la fusione si ferma ma l’energia accumulata è enorme e la stella esplode, diventando ciò che gli astrofisici chiamano supernova.

Durante i pochi minuti in cui avviene il botto, ci sono le condizioni di pressione e temperatura per “cucinare” nuclei più pesanti del ferro come cobalto, nickel, titanio. Così il materiale sparpagliato nel cosmo servirà per generare altre stelle e gli elementi stabili che troviamo sulla Terra. Allora “quanta stella” c’è in noi? Facciamo due conti.tavola

Sapendo che l’idrogeno si è formato durante la primissima infanzia dell’Universo, vediamo quanti atomi di questo elemento abbiamo e poi li sottraiamo al totale degli atomi. Il nostro corpo è in media formato da circa 7x10alla 27 atomi (7 seguito da 27 zeri). Di questi circa 4.2x10alla 27 sono idrogeni, che fluttuano nel nostro corpo formando le molecole d’acqua.

Facendo la sottrazione si ottiene che 2.8x10alla 27 sono... polvere di stelle! Considerando che il corpo umano è fatto da circa il 60% di acqua e che l’idrogeno in proporzione conta per l’11% di quella massa (in una molecola d’acqua ci sono 2 idrogeni, 8 neutroni e 8 protoni dell’ossigeno), allora l’11% di quel 60% è idrogeno “primordiale” e vale circa il 7% della massa totale. Quindi il 93% del nostro corpo è fatto di polvere di stelle.  La proporzione vale anche nei cani e gatti (non obesi).canegatto

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