EL COSMOS EN EL CUERPO
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Cada uno de los protones de nuestro cuerpo se formó hace 13 mil 800 millones de años. Cuando el cosmos tuvo 380 mil años de existencia, los protones atraparon a los electrones, integrando los primeros átomos. Estos se aglomeraron en nubes donde nacieron las primeras estrellas.

Julieta Fierro Gossman

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POLVO DE ESTRELLAS

Milky Way and Echinopsis Atacamensis / Imagen cortesía © Stéphane Guisard, «Los Cielos de America»

VIDA EN LA TIERRA

Una de las reflexiones más interesantes que nos podemos plantear es pensar sobre lo extraordinario que ha sido que evolucione la vida en la Tierra hasta llegar al presente y las transformaciones por las que ha pasado el universo hasta formar la Tierra, la vida y nosotros.

El origen de la vida en la Tierra / Carlos Briones, Centro de Astrobiología

Estamos compuestos de los átomos que fabrica el universo. Cada uno de nuestros protones se formó hace 13 mil 800 millones de años. Cuando el cosmos tenía 380 mil años de existencia, los protones atraparon a los electrones, integrando a los primeros átomos. Estos se aglomeraron en nubes donde nacieron las primeras estrellas. Estas crearon elementos fundamentales para la vida, como el carbono, que es un elemento extraordinario, ya que se combina con otros formando compuestos como las proteínas que son las que dan las instrucciones a nuestro cuerpo para que funcione de manera tan fascinante.

Nuestro cuerpo también posee átomos que se crearon durante las explosiones de supernova, como el yodo, por ejemplo, necesario para que funcione nuestra glándula tiroidea, o el fósforo y el potasio, para que nuestras neuronas se comuniquen entre sí y podamos pensar.

Toda la vida en la Tierra requiere de agua. Esta favorece el intercambio de sustancias. El 75% del cuerpo humano está formado por agua. Se piensa que la vida surgió en un medio líquido, en sitios poco profundos, con abundancia de minerales y una fuente de energía intensa, como la que producen el Sol, las tormentas eléctricas o los impactos de meteoritos. Los primeros seres viviente fueron muy sencillos, posteriormente evolucionaron hasta formar células. Las células humanas existen gracias a las simbiosis de organismos que en el pasado eran independientes. Por ejemplo las mitocondrias, que son las responsables de generar la energía celular empleando azúcar y oxígeno. Como dato interesante sólo existen siete tipos de mitocondrias y se heredan por parte de la madre. Por eso sabemos que todos descendemos de siete posibles “Evas” que habitaron en nuestro mundo hacer unos 150 mil años. En la Tierra, la vida está formada por cadenas de ácido desoxirribonucleico, lo que nos dice que toda tiene un mismo origen. Es por eso que seres vivos pueden vivir a expensas de otros o en simbiosis. 

Las células humanas existen gracias a las simbiosis de organismos que en el pasado eran independientes.

El lector entenderá entonces que los anuncios comerciales que prometen destruir el 99,9% de las bacterias, por fortuna mienten, pues sin ellas, entre otras muchas cosas, las mucosas de nuestro sistema respiratorio no podrían funcionar adecuadamente. Asimismo, se comprenderá por ejemplo como funciona un remedio, que aunque pueda parecernos desagradable, permite eliminar los cólicos de los bebés dándoles una pequeña cápsula con excremento de sus madres que contiene las bacterias que los críos necesitan para digerir los alimentos, producir menos gases y no tener dolor abdominal.

Los estudios de las simbiosis ahora han recuperado nueva fuerza pues el ADN no explica todas las funciones del cuerpo humano; se ha tenido a recurrir a los tres kilos de bacterias que conviven con los adultos y que le facilitan funciones tan importantes como la digestión o la buena condición de la piel de nuestra espalda.

Los átomos en la Tierra se reciclan. Por ejemplo el oxígeno que respiramos es producto de plantas verdes que se nutren de agua, bióxido de carbono y otras sustancia. Las corrientes de circulación de aire y del mar transportan las sustancias de un sitio a otro. Así que todos tenemos átomos que pertenecieron a Barrabás, Lutero y Moctezuma. Cuando llueve podemos imaginar que nos bañamos en historia.

Zodiacal Light and Milky Way / Time Lapse cortesía © Stéphane Guisard, 'Los Cielos de America'

Dentro de 4 mil 500 millones de años, el Sol terminará de consumir el hidrógeno en el núcleo e iniciará las reacciones termonucleares del helio, esto aumentará su temperatura y nuestra estrella se convertirá en una gigante roja, comenzará a perder materia en forma de viento y millones de años después crecerá tanto que se desprenderá de toda su atmósfera extendida, se convertirá en una nebulosa planetaria, en su centro estará una estrella enana blanca, el antiguo núcleo estelar, a una temperatura de decenas de miles de grados, rodeada de una magnífica nube de gases incandescentes multicolores.

Para entonces la Tierra se habrá evaporado y formará parte del gas de la nebulosa planetaria. Su materia avanzará por es espacio y se integrará a nuevas nubes de materia interestelar, donde posiblemente se formarán nuevos sistemas planetarios, con los mismos átomos que alguna vez estuvieron en nuestros cerebros.

Tal vez nosotros podríamos provenir de materia reciclada de otro tipo de vida que evolucionó en planetas que giraban en torno de estrellas como la muestra o mayores y ahora sus gases son parte de nosotros, después de todo, venimos de las estrellas.

PEXELS

VIDA EN OTROS PLANETAS

A principios de este siglo se descubrieron los primeros planetas extrasolares. La idea es sencilla. Cuando una estrella cercana se mueve, se puede notar su desplazamiento respecto de estrellas más lejanas. Así como se nota el movimiento de una ambulancia respecto al de los peatones. A principios de siglo las técnicas observacionales y los procesadores de datos, permitieron medir que algunas estrellas en lugar de tener trayectorias rectilíneas la tenían ondulantes, lo cual mostraba la presencia de una compañera, que al girar en torno suyo la desplazaba en distintas direcciones. Algunas de estas compañeras resultaron ser planetas extrasolares.

Como sabemos, para que haya vida en la Tierra se requiere de agua líquida. En el caso de nuestro mundo, esta existe porque tenemos una atmósfera y una fuente de calor. El Sol es la principal y las plantas verdes utilizan su radiación para transformarla en azúcar que es la base de alimentación de los animales y demás especies. Otra fuente de calor proviene del las chimeneas hidrotermales en el fondo submarino que emiten energía proveniente del interior de nuestro planeta y producen compuestos azufrados que son la base de la cadena alimenticia de los seres vivientes que habitan en su vecindad. También se requieren elementos químicos variados. Es decir que mundos que sólo tuviesen hidrógeno y helio, que se hubiesen podido formar durante el universo temprano, no podrían albergar vida como la conocemos.

Se han descubierto miles de planetas extrasolares, la gran mayoría son mundos del tamaño de Júpiter, lo cual es lógico porque perturban más el movimiento de su estrellas y son más sencillos de descubrir. De hecho existen varios planetas similares a Saturno, con anillos espectaculares, uno de ellos tiene un diámetro 200 veces mayor que el de nuestro vecino.

La manera de conocer las propiedades de un planeta extrasolar es analizar lo que sucede a la luz cuando pasa delante de su estrella. Con este fin se construyó el telescopio espacial Kepler. Cuando un planeta pequeño o grande, con o sin atmósfera o anillos, transita delante de su estrella oculta parte de su luz. Es al analizar este proceso que se puede conocer el diámetro y la composición química de la atmósfera del planeta, de sus satélites y sus anillos.

El telescopio Kepler se construyó para estudiar exoplanetas/ NASA, Troy Cryder

Se han descubierto mundos parecidos a la Tierra, con agua líquida, que giran en torno de estrellas más viejas que el Sol. Es decir que si allí hubiese civilizaciones habrían tenido mayor tiempo que la nuestra para desarrollarse y por lo tanto su tecnología podría ser más avanzada. ¡El problema es que si les mandamos señales de radio que viajan a la velocidad de la luz, que es la más alta que existe, tardaría cientos de años en llegar hasta allá, y si nos contestaran otro tanto en regresar!

En fin la ciencia es tan fantástica que ya encontraremos maneras de descubrir vida extraterrestre, será interesantísimo.

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NUEVAS FRONTERAS

M45, The Pleiades Imagen cortesía © Stéphane Guisard, «Los Cielos de America»

Un gran matemático, de los miles que han existido, Kurt Gödel probó que nuestro conocimiento siempre será incompleto. En otras palabras no tenemos acceso a la verdad absoluta. Puesto en términos no matemáticos, estamos limitados, no sólo por la carencia de suficientes sentidos e instrumentos, sino por la estructura misma del conocimiento. Sin embargo la ciencia ha llegado a verdades parciales esenciales, lo cual se traduce en tecnología e innovación.

Si tuviésemos más sentidos, tal vez podríamos tener más y mejores instrumentos. Hasta hace poco conocíamos el cosmos gracias a objetos sólidos que caen a la Tierra, como los meteoritos que nos indican la edad del Sistema Solar. Todas las rocas de la superficie terrestre son demasiado jóvenes para decirnos cuándo se formaron pues continuamente la tectónica de placas y el vulcanismo las renuevan. Los rayos cósmicos son átomos provenientes de sitios remotos de la galaxia. Y por supuesto, la radiación electromagnética, como la luz y las ondas de radio nos permiten conocer las propiedades de los astros: como su temperatura, velocidad y composición química. Ahora tenemos una nueva herramienta: las ondas gravitacionales. Estas se producen cuando existen cambios súbitos en la gravedad de algún sitio del cosmos, por ejemplo la colisión de dos agujeros negros, como lo predijo Albert Einstein hace poco más de un siglo.

Nos toca aceptar que nunca tendremos acceso a la verdad en su absoluta totalidad y que el conocimiento cambia todos los días. Sin embargo, cada vez podemos sorprendernos más sobre el ingenio humano el cual permite a nuestra especie saber tanto sobre el universo desde aquí, desde la Tierra. Y esto es posible gracias a un cerebro compuesto principalmente de átomos que estuvieron alguna vez dentro de otras estrellas: oxígeno, carbono, hidrógeno, calcio, fósforo, potasio, azufre, sodio, magnesio, hierro, etc.

Potencias de diez / © Ray & Charles Eames, Eames Foundation

A lo largo de este recorrido sólo hemos mencionado los elementos químicos que constituyen al ser humano; sin embargo una vez que se organizan son mucho más que la suma de todas ellas. Durante este siglo por fin estamos analizando el cerebro con técnicas no invasivas, descubriendo cómo funcionan las redes neuronales, no sólo cómo las distintas partes del cerebro controlan las diversas funciones, sino cómo trabaja nuestra mente, esta maravilla que ha aprendido a autoanalizarse y a explorar el universo. 

¡Y pensar que venimos de las estrellas!

logo ocelotl investigaciones

J.F.

Manos de Tierra / Andrés Pico»

PARTE 3

AGRADECIMIENTOS

A Stéphane Guisard. Astrofotógrafo. Los Cielos de América

PORTADA

Another World At Night / Imagen cortesía © Stéphane Guisard, «Los Cielos de America»

ÁTOMOS

NGC2997, Spiral Galaxy in Antlia constellation / Imagen cortesía © Stéphane Guisard, «Los Cielos de America» , Thierry Demange,«Cap Nature»

EL UNIVERSO

La región Rho Ophiucus / Imagen cortesía © Stéphane Guisard, «Los Cielos de America»
«Hierbas Buenas» Valley Petroglyphs / Time Lapse cortesía © Stéphane Guisard, «Los Cielos de America»
Constelación de Orión pasando sobre el Castillo en Chichen Itzá Imagen cortesía © Stéphane Guisard, UNAM, INAH, «Los Cielos de America»
Constelación de Orión pasando sobre el Templo V en Tikal, Petén http://sguisard.astrosurf.com/Pagim/Tikal1.html#Picture5 / Imagen cortesía © Stéphane Guisard, INGUAT, MCDINAH, «Los Cielos de America»

LA EVOLUCIÓN ESTELAR

Galaxia Sombrero / Imagen cortesía © Stéphane Guisard, «Los Cielos de America» , Thierry Demange, «Cap Nature»
Total eclipse over ahu NauNau on Anakena beach, Rapa Nui (Easter Island) / Imagen cortesía © Stéphane Guisard, «Los Cielos de America»
Galactic Center at zenith at Paranal observatory / Time Lapse cortesía © Stéphane Guisard, «Los Cielos de America»

VÍA LÁCTEA

Vía Láctea sobre San Pedro Mártir / Imagen cortesía © Stéphane Guisard, «Los Cielos de America»
San Pedro Martir Observatory, BC, México / Time Lapse cortesía © Stéphane Guisard, «Los Cielos de America»
Partial Sun Eclipse 11th September 2007 from Paranal Observatory / Imagen cortesía © Stéphane Guisard, «Los Cielos de America»
All Sky Aurora above Great Slave Lake Yellowknife, Canada Time Lapse cortesía © Stéphane Guisard, «Los Cielos de America»

POLVO DE ESTRELLAS

Milky Way and Echinopsis Atacamensis / Imagen cortesía © Stéphane Guisard, «Los Cielos de America»
Zodiacal Light and Milky Way / Time Lapse cortesía © Stéphane Guisard, «Los Cielos de America»

NUEVAS FRONTERAS

M45, The Pleiades Imagen cortesía © Stéphane Guisard, «Los Cielos de America»

Para citar este artículo:

Fierro, J. (2019). El cosmos en el cuerpo. OC:TL, [en línea], Vol.1 (Gran Angular-02). Accesible en: https://https://https://https://https://https://octl.mx/atomos [Consultado el 29 Dec. 2019].

ISSN: 23959-290

Créditos texto: Julieta Fierro para OC:TL. Obra bajo Licencia Creative Commons CC-BY-ND 2.5

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El autor

Julieta Fierro Gossman ■ Investigadora en el Instituto de Astronomía de la UNAM y Profesora de la Facultad de Ciencias. Miembro de la Academia Mexicana de la Lengua y Honorable Miembro de la Royal Astronomical Society de Canadá. Fue Directora General de Divulgación de la Ciencia de la UNAM. Recibió las preseas Kalinga de la UNESCO, Klumpke-Roberts de la Sociedad Astronómica del Pacífico, Primo Rovis del Centro de Astrofísica Teórica de Trieste, Sor Juana Inés de la Cruz de la UNAM, Medalla de la Sociedad Astronómica de México, entre muchos otros.