¿Los átomos del cuerpo humano provienen de las estrellas?


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Creo que no estoy solo quien vio videos sobre que nosotros (humanos) estamos hechos de los mismos átomos que algún día estuvimos en las estrellas. En otras palabras, algunos átomos en nuestros cuerpos son de estrellas que explotaron hace miles de millones de años.

Me pregunto si es realmente cierto. Quiero decir que la vida humana comienza cuando los espermatozoides fertilizan los óvulos. Ahora, ¿esa célula de esperma o óvulo contiene algunos de los átomos exactos de esas estrellas?

Sé una pregunta un poco extraña, pero sería interesante escuchar si es realmente cierto, que los átomos en nuestro cuerpo son los mismos que algún día estuvieron en las estrellas.

En caso de que se pregunte cuál es el video del que estoy hablando: http://www.youtube.com/watch?v=9D05ej8u-gU


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Como nota al margen sobre Neil deGrasse Tyson (NDT): es un gran orador, y puede que te interese su charla para SciCafe: youtube.com/watch?v=4KRZQQ_eICo
stevenvh

Definitivamente voy a ver esto, suena muy interesante.
user1880405

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No hay garantía de que todo el hidrógeno en su cuerpo haya pasado primero a través de una estrella. Algunos de ellos pueden haberse difundido desde el vacío de Boötes. La mayoría de los metales, algo más pesado que el helio, se formaron en estrellas en lugar del big bang: en.wikipedia.org/wiki/Big_Bang_nucleosynthesis
Wayfaring Stranger

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Técnicamente todas las partículas elementales son exactamente iguales, así que ...
Sir Cumference

Respuestas:


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Cuando los primeros átomos surgieron en el universo primitivo, eran principalmente hidrógeno (los átomos más pequeños que existen) y algo de helio. En todo el universo, esos átomos se agruparon bajo la gravedad hasta que la presión y la temperatura llegaron a ser tan altas que los átomos de hidrógeno se fusionaron para formar elementos más pesados. La reacción es la fusión nuclear, y es el motor de todas las estrellas. Primero el hidrógeno se fusiona para formar helio, y luego en una cascada los átomos de helio se fusionan para formar elementos más pesados.

Muchas estrellas mueren como una supernova, sin duda las explosiones más violentas del universo. La supernova, que era solo una estrella, se vuelve tan brillante como la galaxia completa de la que forma parte. Recuerde que dicha galaxia generalmente consta de 100 mil millones de estrellas.

Durante la explosión de supernova, todos los elementos, desde el helio hasta los elementos más pesados, son arrojados al espacio. Más tarde se unirán para formar planetas alrededor de nuevas estrellas. Entonces, de hecho, todo en lo que consiste la Tierra proviene de una estrella en explosión.

Y el siguiente paso es la vida. Una sola célula se compone principalmente de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, que en última instancia provienen de la tierra. Por ejemplo, una planta tomará estos elementos del suelo y del aire, y nosotros los animales lo conseguiremos de las plantas. Entonces, los elementos del suelo, que provienen de las estrellas, finalmente terminan en cada una de nuestras células.


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Tenga en cuenta que el hidrógeno NO proviene de las estrellas. Casi de manera absoluta, todo es primigenio.
Envite

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La afirmación de que "todo en la Tierra provino de una estrella tan explosiva" es simplemente engañosa e incorrecta. Los orígenes del carbono y el oxígeno, por ejemplo, son mucho más complejos.
Rob Jeffries

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No de " estrellas explosivas ". Lee mi respuesta. Aproximadamente el 50% de los elementos más pesados ​​que el hierro se fabrican en el proceso s y entran en el ISM a través de vientos estelares lentos de las estrellas AGB (por ejemplo). Gran parte del carbono y el oxígeno en el ISM llega allí de la misma manera.
Rob Jeffries

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@RobJeffries: el proceso s ocurre dentro de las estrellas, ¿no? Entonces los elementos se crean en estrellas. Eso es lo que estoy diciendo. Además, no digo que el evento de supernova cree los elementos, solo los arroja al espacio. ¿Estará de acuerdo en que en el momento en que ocurre una supernova contiene muchos elementos pesados ​​y que una masa muy alta es expulsada al espacio?
stevenvh

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Todavía estás perdiendo completamente el punto. Aproximadamente la mitad de los elementos pesados nunca se acercan a una explosión de supernova. Sí, se crean en estrellas, pero no son estrellas que terminan sus vidas en una supernova. (Y por cierto, las explosiones de supernovas no crean muchos de los elementos muy pesados a través de la r-proceso).
Rob Jeffries

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Los elementos químicos en nuestros cuerpos son heredados de la Tierra. La Tierra se formó en un disco de gas y polvo que giraba alrededor del protosun hace 4.500 millones de años. El material que formó la Tierra fue una selección del material de esa nebulosa protestelar que fue una vez parte de una nube molecular más grande.

Entonces, los átomos en nuestro cuerpo fueron una vez parte de esta nube molecular, por lo que debemos entender cómo llegaron allí.

Después de los primeros diez minutos más o menos, el universo contenía principalmente hidrógeno, helio y algunas trazas de litio, deuterio y tritio, y eso es todo. Sin oxígeno, hierro, carbono, etc.

Casi todos los elementos químicos más pesados ​​están hechos dentro de las estrellas. Podríamos detenernos allí: los átomos de carbono, oxígeno, calcio, etc. en nuestros cuerpos deben haberse formado en estrellas, y dado que estos átomos / núcleos son estables, deben sobrevivir sin cambios (se podría discutir si sus electrones se intercambian en reacciones químicas, etc., pero como los electrones son indistinguibles, esto apenas importa).

Pero, ¿cómo entran en una nube molecular y qué tipo de estrellas hacen estos elementos? Un par de respuestas identifica correctamente las estrellas masivas que explotan como supernovas tan importantes. Pero de ninguna manera son el único contribuyente, o incluso el contribuyente más importante para algunos elementos.

Si tomamos carbono y nitrógeno, estos se fabrican en reacciones nucleares dentro de estrellas de incluso un poco menos que una masa solar durante la rama horizontal y las etapas de la rama gigante asintótica. Estas estrellas pueden ser menos masivas y producir menos C y N que las estrellas masivas, pero hay muchas más. El material central se mezcla con la superficie durante los pulsos térmicos y la envoltura externa, enriquecida en una variedad de elementos químicos, se pierde gradualmente en el espacio a través de un viento lento. Esta es una fuente importante de carbono, nitrógeno, flúor, litio y una serie de elementos pesados ​​(Ba, La, Zr, Sr, Pb y muchos otros) producidos en el proceso s . Alrededor del 50% de los elementos más pesados ​​que el hierro se fabrican en el proceso s, que puede ocurrir en ambas estrellas masivas que explotan (principalmente isótopos con ) y las estrellas AGB menos masivas con vientos lentos y masivos (elementos hasta plomo y bismuto).UN<90

El hierro, el níquel y muchos otros elementos como el azufre y el silicio también se producen durante las supernovas de tipo Ia . Esta es la detonación de una enana blanca, la etapa final de una estrella de baja masa, después de la transferencia o fusión en masa. Las explosiones de novas más suaves causadas por la ignición del material acumulado en una enana blanca también enriquecen el medio interestelar.

Todos estos procesos diferentes producen patrones distintivos de abundancia de elementos.

El material enriquecido es arrastrado por explosiones de supernovas vecinas, por interacciones con brazos espirales y otras nubes moleculares. Se enfría, se condensa y se derrumba para formar una nueva generación de estrellas.

El análisis de los "granos presolares" encontrados dentro de los meteoritos nos dice de qué se formó nuestro sistema solar. Estos análisis nos dicen que todos los procesos anteriores fueron importantes para hacer los elementos químicos que formaban la Tierra y, por lo tanto, los de nuestros cuerpos.

[Puede encontrar más detalles sobre la producción de elementos más pesados ​​que el hierro (incluidas supernovas, estrellas AGB de baja masa, estrellas de neutrones en colisión, etc.) en mi respuesta de Physics SE a esta pregunta. ]


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Se cree que casi todos los núcleos de hidrógeno (protones), algunos núcleos atómicos de helio y trazas de núcleos de litio se formaron temprano en el universo, después del Big Bang. Se cree que casi todos los demás núcleos atómicos se han formado en estrellas o se han desintegrado de los núcleos atómicos, que se han formado en estrellas. Una fracción menor se forma por colisiones de alta energía con rayos cósmicos.

Los electrones del casco de los átomos en partes formadas durante el big bang, parte de ellos, cuando los neutrones se descomponen en protones. Estos neutrones pueden haber sido neutrones libres o neutrones unidos en núcleos atómicos inestables.

Por lo tanto, nuestro cuerpo no contiene exactamente los mismos átomos que se formaron en las estrellas. Pero sin las estrellas, la mayoría de los átomos además del hidrógeno en nuestro cuerpo no existirían.

Nuestro cuerpo contiene muchos de los mismos núcleos atómicos, ya que se formaron en estrellas, no exactamente los mismos átomos / iones.

Para ser un poco más precisos: nuestro cuerpo no contiene muchos átomos libres, sino principalmente moléculas e iones.


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Tu cuerpo tiene hidrógeno y elementos más pesados.

La mayor parte del hidrógeno en su cuerpo (realmente la mayor parte) es hidrógeno primitivo de los orígenes del Universo. Lo mismo sucedería para Helium, pero no lo tenemos (casi ninguno) en nuestros cuerpos.

Para todos los demás elementos, sí, provienen (en realidad la mayoría de ellos) de una estrella.

La secuencia es aproximadamente como sigue:

Cuando el universo era joven, nuestra galaxia era joven: era una nube hecha de hidrógeno y helio. Luego, algunas estrellas (llamadas estrellas de la Población III) nacieron y comenzaron a quemar hidrógeno en helio, y en las últimas etapas de sus vidas quemaron helio en elementos más pesados ​​como carbono, nitrógeno, hasta cantidades muy pequeñas de hierro (el más estable elemento), y más allá de eso hasta el uranio.

Dependiendo de su masa, por supuesto. La más pequeña de estas estrellas puede estar todavía a nuestro alrededor, y las más grandes explotaron, enviando estos nuevos elementos al medio galáctico (también conocido como interestelar).

Luego, del medio ahora enriquecido, nacieron nuevas estrellas (llamadas estrellas Pupulation II). Estos, por supuesto, tenían mucho hidrógeno y helio, pero también tenían algunos de los elementos más pesados. A su vez, algunos de ellos todavía son observables (los más pequeños, que duran más) y otros explotan (los más grandes, que se queman más rápido).

Esta segunda ola de explosiones estelares enriqueció más el medio interestelar (medio galáctico) para que pudiera nacer una nueva generación de estrellas. Estas se conocen como estrellas de Pupullation I. Nuestro sol es uno de ellos.

Pero no toda la masa de la nube que formó nuestro Sol entró en el Sol. Algunos si formaban los planetas, y por lo tanto, nosotros mismos.

Entonces, los átomos en nuestros cuerpos provienen de la nube pre-planetaria, que consistía en hidrógeno original enriquecido por las explosiones de Popullation III y Popullation II.

Tenga en cuenta: debido a las reacciones químicas, los electrones en los átomos no necesitan ser los mismos que eran mientras eran expulsados ​​por las estrellas, pero el núcleo sí.


Gracias por una respuesta detallada. Pero aún no leí la respuesta a mi pregunta: ¿algunos de los átomos en nuestros cuerpos son exactamente iguales que algún día fueron estrellas? (La palabra clave es "exacta")
user1880405

La respuesta para "exacto" es "Muy probablemente no" porque todos los átomos en nuestros cuerpos están involucrados en alguna molécula, lo que implica cambios de electrones. Si la pregunta fuera sobre el núcleo exacto, habría sido "Sí para la mayoría de ellos".
Envite

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Esta respuesta es engañosa. Afirma que todos los elementos químicos pesados ​​están hechos en estrellas masivas que explotan.
Rob Jeffries

@RobJeffries, ¿de dónde crees que pueden venir elementos pesados?
Envite

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@Envite Comience su investigación con el proceso s. Las estrellas AGB son fábricas de elementos pesados ​​que no explotan. De hecho, ¿por qué no leer mi respuesta?
Rob Jeffries

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Piénselo de esta manera, hay dos opciones sobre cómo comenzó la vida en la tierra: la abiogénesis (la vida comenzó en la tierra) y la panspermia (la vida comenzó en otro lugar y de algo como un impacto de meteorito continuó evolucionando en la tierra), al menos esas son los que son más dominantes que otras teorías. De cualquier manera, si la vida comenzó a evolucionar en la Tierra a partir de la materia que estaba en la Tierra, entonces es conveniente que cualquier cosa que la vida evolucione aquí contenga los mismos materiales que la Tierra, y la Tierra se originó a partir de otros comienzos, polvo y escombros que fueron hace aproximadamente 4.5 mil millones de años. cosa para la segunda teoría que mencioné. Por lo tanto, sugeriría leer más sobre abiogénesis y panspermia, puede satisfacer su curiosidad y responder a su pregunta.


Gracias, entiendo lo que estás diciendo, pero estoy haciendo una pregunta: ¿algunos de los átomos en nuestros cuerpos son exactamente iguales que algún día fueron estrellas? Eso es todo lo que pido y hay una respuesta de "sí" o "no". PD: de ninguna manera estoy tratando de ser grosero.
user1880405

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Sí, todos los átomos en cualquier organismo, y de hecho toda la Tierra, han existido durante aproximadamente 13.8 mil millones de años (hidrógeno, helio, litio), desde el comienzo del Universo, o se han formado en varias estrellas. Algunos elementos se formaron en supernovas, pero otros se formaron en otros tipos de fundiciones de elementos estelares.

Desde hace aproximadamente 4.500 millones de años, la Tierra se está formando. Uso 'ser' ya que, aunque la mayoría ya está en su lugar, el proceso aún está en curso, los meteoritos y otros tipos de material continúan cayendo en la Tierra, pero también hay átomos que salen de la Tierra. Sin embargo, la mayoría de los átomos que forman la Tierra han estado aquí durante al menos 4 mil millones de años.

Ahora cualquier organismo literalmente se construye a partir de estos átomos. No solo durante el crecimiento, sino que, de hecho, todos los átomos se reemplazan continuamente en un proceso de mantenimiento, que es una de las razones por las cuales los adultos todavía necesitan comer, estamos perdiendo átomos continuamente y, por lo tanto, continuamos reemplazándolos por otros nuevos.

Dado que algunos de los átomos son recién llegados, algunos de nuestros átomos podrían haber estado en el espacio exterior tan recientemente como la semana pasada, pero la mayoría ha sido parte de la Tierra durante mucho tiempo, y los átomos en nuestros cuerpos han estado en muchos más organismos . Han estado en bacterias, en dinosaurios, árboles, hongos, peces, papas, en trilobites, lechugas y muchos otros.

Algunos de nuestros átomos han estado en los océanos desde que se formaron; otros han estado encerrados en la roca durante miles de millones de años antes de que terminaran en nuestros cuerpos. Y dado que están temporalmente en nosotros, podrían estar en una planta la próxima semana y en una tortuga la próxima.


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Como los átomos no se crean ni se destruyen, podríamos estar hechos de cualquier cosa. No solo partículas que solían ser estrellas, sino solo partículas en el aire, el oxígeno que respiramos, la atmósfera. Debido a que somos creados a partir de un espermatozoide y un óvulo de dos personas, tenemos moléculas de sus cuerpos. Ésta es una plática muy interesante.



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Puede que no sea tan conceptual para ti, pero ¿crees que las estrellas están formadas por hidrógeno (y helio también)? El hidrógeno es parte de todos los compuestos orgánicos. Los humanos estamos compuestos de miles de millones de compuestos orgánicos, que a su vez contienen carbono, hidrógeno y oxígeno como elemento básico y otros compuestos como azufre, fósforo y otras grasas. Y supongo que un estudiante de biología te diría más claramente qué contiene un esperma y qué y cómo estos elementos se asemejan a aquellos que están en las estrellas.

Cuando una estrella colapsa, libera elementos como el Carbono, el Hierro, etc., de los cuales quizás estás hablando. Entonces, ese esperma consiste en los mismos elementos que tenía la Estrella en el momento de su muerte (bueno, no la muerte, es posible que conozca una palabra mejor para el período final de la estrella).

Sin embargo, esto no tiene sentido que estos átomos sean realmente los mismos o los que estaban en las estrellas hace muchos años. No se ha proporcionado tal teoría.

Qué contiene Star y qué libera: http://answers.yahoo.com/question/index?qid=20080908195830AA5Iheb


Gracias Afzaal Por supuesto, entiendo que los mismos elementos que están en el cuerpo humano estaban en las estrellas, pero mi pregunta es, en realidad, hay átomos exactamente iguales en nuestros cuerpos de las estrellas, porque parece que eso es lo que el video intenta decir.
user1880405

Hii @ user1880405, ya te he dicho que no he escuchado ninguna información, diciendo que las estrellas que terminaron su vida y ahora se presentan dentro de nuestro cuerpo. El CARBONO, el OXÍGENO y el HIDRÓGENO que contiene están compuestos por nuestro propio cuerpo cuando comemos, ¡así de simple! Estos elementos están formados en nuestro cuerpo, y no son los que estaban en las estrellas ...
Afzaal Ahmad Zeeshan

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@AfzaalAhmadZeeshan Estás equivocado. El cuerpo NO compone ningún elemento. Hacer elementos son reacciones nucleares, y no hacemos eso en nuestros cuerpos, solo reacciones químicas que no cambian los átomos, solo las combinamos.
Envite

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@AfzaalAhmadZeeshan No lo siento, Envite es correcto: nuestro cuerpo puede cambiar moléculas, no elementos químicos.
Gerald

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@AfzaalAhmadZeeshan dijiste (cita) "Estos elementos están formados en nuestro cuerpo" y eso está mal. Luego dijiste "el cuerpo está hecho de elementos", lo cual es cierto. Por favor no confunda una cosa con la otra.
Envite

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Diré, dos años tarde, supongo, (risas) que, sobre una base científica verdadera, no podemos decir sí o no a la pregunta. Se le han dado excelentes teorías sobre el asunto, pero para responder a esa pregunta, uno necesitaría documentar y seguir la vida de un solo átomo, cómo se convierte en lo que sea y rastrearlo hasta su existencia en un cuerpo humano ... que no podemos hacer en este momento. ¿Quizas un dia? :) Pero todavía no.

La pregunta la he investigado miles de veces, pero siempre debes considerar la base de lo que es un hecho. El hecho es una observación verificable y como nadie ha rastreado y presenciado un átomo de una supernova que se dirige al cuerpo humano, nadie puede simplemente responder 'sí' o 'no'. Ni siquiera un "sí, sobre todo".

Lo más probable es que sean iguales en una forma u otra, pero eso está usando la palabra 'probabilidades'. Has hecho una excelente pregunta ... Pero no puede ser respondida y probablemente no será en nuestra vida.


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¿Qué respuesta proporciona exactamente?
Hohmannfan
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