„Cosmosul este în noi. Suntem făcuți din praf de stele. Suntem o modalitate prin care universul se cunoaște pe sine”. Aceste cuvinte, rostite de Carl Sagan în celebra sa serie TV Cosmos din 1980, au rămas gravate în conștiința colectivă. 45 de ani mai târziu, citatul nu și-a pierdut nimic din impactul incredibil asupra curiozității noastre profunde față de Univers și a locului pe care îl ocupăm în el.
În aceste patru decenii și jumătate – și chiar și în cei aproape 30 de ani de la moartea lui Carl Sagan în 1996 – am învățat enorm despre ceea ce există în cosmos și despre modul în care acest lucru se raportează la noi. Cu toate acestea, cuvintele sale au rezistat testului timpului, chiar dacă expresia „praf de stele” a fost adesea citată greșit de-a lungul anilor ca „praf stelar”. Dar ce înseamnă, mai exact, că suntem făcuți din materie stelară?
În primul rând, trebuie să facem o distincție tehnică. „Praful stelar” are un înțeles foarte specific în astronomie și se numără printre mai multe surse de praf din univers. Aceste particule nu sunt ca praful pe care îl ștergi de pe mobilă pe Pământ; ele sunt adesea mult mai mici. Cele mai mici granule sunt formate din doar câteva molecule, iar cele mai mari au o distanță de aproximativ 100 de microni între ele. Deși acest praf se formează într-o varietate de medii spațiale, inclusiv în stele, praful stelar propriu-zis reprezintă doar o mică parte din tot praful cosmic.
Expresia „praf de stele” a lui Sagan este, așadar, mult mai corectă din punct de vedere științific. Spunem „mai” corectă deoarece praful cosmic, inclusiv cel stelar, contribuie la formarea planetelor. Din aceleași materiale care au format planeta noastră ne-am născut și noi: cu adevărat, cenușă cosmică din cenușă, praf din praf. Totuși, cuvintele lui Sagan subliniază rolurile specifice și cruciale pe care stelele le-au jucat în însăși existența noastră.
Suntem făcuți din praf de stele? Pentru a crea oameni, ai nevoie de stele
În timpul Big Bang-ului, la începutul universului, s-au format doar trei elemente: hidrogen, heliu și o cantitate infimă de litiu. Acest proces este cunoscut sub numele de nucleosinteză – formarea nucleelor atomice în primele minute intense de după Big Bang. Pe atunci, întregul univers vizibil era destul de compact. Dacă ne-am imagina că ar fi centrat în locul în care se află astăzi Soarele nostru, nu s-ar întinde mult mai departe de câteva zeci de sisteme stelare vecine.
Toată materia prezentă acum în universul vizibil exista deja acolo, doar că nu sub forma pe care o cunoaștem astăzi. Factorul care a făcut diferența sunt stelele.
Energia pe care stelele o eliberează în Univers este creată în nucleul lor. La temperaturi și presiuni incredibile, stelele fuzionează hidrogenul în heliu. Odată ce hidrogenul se epuizează și nu mai există energie care să împingă din interior spre exterior, steaua se prăbușește sub propria greutate. Acest colaps crește temperatura și presiunea în nucleu, moment în care stelele încep să fuzioneze heliul pentru a crea carbon și azot.
Acest proces se repetă ciclic în cazul stelelor mai mari, permițându-le să producă toate elementele din tabelul periodic până la fier. Dincolo de fier, însă, nu se mai obține energie prin fuziune. Aici intervin fenomenele violente. Elementele mai grele sunt produse prin mecanisme extreme, de la explozii de supernove (moartea unei stele masive) la scenariul unei „pitice albe hoațe” care fură suficient material de la o stea parteneră pentru a se prăbuși și a exploda. Alte elemente sunt forjate în coliziunile dintre stelele neutronice – un posibil rezultat final al acelor supernove.
Toate aceste elemente naturale sunt produse și apoi răspândite în galaxii, ajungând în cele din urmă în nebuloase, adesea numite „creșe stelare”, deoarece acolo se nasc noi stele și, ulterior, noi planete. În acel creuzet special s-a născut toată viața de pe Pământ. Deși elementele chimice care alcătuiesc moleculele noastre au fost găsite în spațiu (inclusiv pe asteroizi apropiați, cum ar fi Bennu), acest lucru indică pur și simplu că ingredientele noastre sunt comune și că moleculele fundamentale vieții sunt surprinzător de ușor de asamblat – motiv pentru care se găsesc, practic, peste tot.
Câteva cești de oxigen și un praf de sare
Dacă analizăm rețeta chimică a unui om, rezultatul este fascinant: 99% din corpul uman necesită doar șase elemente. În ordinea fracției de masă, acestea sunt: oxigen, carbon, hidrogen, azot, calciu și fosfor.
Peste jumătate din masa noastră, mai exact 65%, este oxigen, urmat de 18,5% carbon. Hidrogenul reprezintă doar 9,5% din masa noastră, chiar dacă, numeric, constituie 90% din totalul atomilor din corpul nostru (fiind, pur și simplu, cel mai ușor element).
Ce înseamnă asta? Că peste 90% din masa corpului nostru este formată din elemente chimice create în interiorul stelelor antice și prin procese stelare violente. Doar hidrogenul a fost creat în Big Bang; carbonul, azotul, oxigenul și restul provin din stele care au fuzionat elemente, au evoluat, au explodat și s-au ciocnit. Să luăm iodul, de exemplu: pentru ca acesta să se formeze, stelele neutronice au trebuit să se ciocnească în mod spectaculos. Același proces produce și aurul sau platina, dar, deși valoroase, acestea sunt mult mai puțin importante pentru funcționarea noastră biologică.
Sagan nu a greșit când a folosit expresia „praf de stele”, chiar dacă înțelegerea noastră asupra proceselor cosmice s-a rafinat considerabil din 1980 încoace. Dacă am vrea să fim cu adevărat meticuloși, am putea spune că suntem compuși în mare parte din materie stelară, plus o doză sănătoasă de hidrogen rămas din primele secunde de după Big Bang. Dar, în esență, el a avut perfectă dreptate.
Planeta noastră și toate ființele vii care o populează sunt produsul a 13,8 miliarde de ani de inginerie cosmică: de la interacțiunile cuantice din momentele imediat următoare Big Bang-ului, la supernove incredibile, la formarea prafului cosmic în nebuloasele reci și până la coliziunile cataclismice dintre rămășițele stelare. Suntem o sumă mai mare decât părțile sale, iar părțile noastre sunt, la propriu, istoria Universului. Oamenii sunt forțele Universului întrupate, iar asta este – să recunoaștem – destul de fascinant!
