Tutti gli oggetti materiali intorno a voi
sono fatti di unità sub-microscopiche
che chiamiamo molecole.
E le molecole a loro volta sono composte
da singoli atomi.
Le molecole spesso si rompono
per formare nuove molecole.
D'altra parte,
praticamente tutti gli atomi con cui venite a contatto
nel corso della vostra vita,
quelli del suolo sotto di voi,
l'aria che respirate, il cibo che mangiate,
quelli che formano ogni cosa vivente, compresi voi,
esistono da miliardi di anni
e sono stati creati in posti molto diversi dal nostro pianeta.
Come si sono formati quegli atomi è quello che voglio condividere con voi.
Tutto è incominciato 14 miliardi di anni fa
con l'evento che chiamiamo il Big Bang,
che ha creato un universo formato di solo gas.
Non c'erano stelle né pianeti.
Il gas era costituito solo da atomi
appartenenti agli elementi più semplici.
Era circa per il 75 per cento idrogeno
e quasi tutto il resto era elio.
Non esistevano elementi come il carbonio, l'ossigeno o l'azoto.
Non c'era ferro, argento o oro.
In qualche punto la densità di questo gas era leggermente più alta che altrove.
Grazie alla gravità, questi punti attrassero ancora più gas,
che fece aumentare l'attrazione della gravità,
che poi a sua volta fece arrivare altro gas, e così via.
Alla fine si formarono delle bolle di gas grandi e dense
che diminuivano di volume a causa della propria gravità
e di conseguenza si riscaldavano all'interno.
Ad un certo punto il nucleo di una bolla come questa
diventa abbastanza caldo da innescare la fusione nucleare.
Gli atomi di idrogeno collidono e si fondono tra di loro, formando l'elio,
accompagnati da un grande rilascio di energia,
forte abbastanza da neutralizzare la forza di contrazione della gravità.
Quando l'energia creatasi dalle reazioni di fusione che spinge verso l'esterno
corrisponde alla gravità che attira la massa di gas all'interno,
si ottiene l'equilibrio.
Da questo nasce una stella.
Nel corso della sua esistenza,
le reazioni di fusione nel nucleo di una stella massiccia
produrranno non solo elio
ma anche carbonio, ossigeno, azoto
e tutti gli altri elementi della tavola periodica fino al ferro.
Ma alla fine il carburante del nucleo si esaurisce,
lasciando che questo collassi completamente.
Questo provoca un'esplosione di una potenza incredibile
che chiamiamo supernova.
Ci sono due cose da notare
su come le supernove creino gli elementi.
La prima è che questa esplosione rilascia talmente tanta energia
che la fusione va fuori controllo,
formando elementi con atomi persino più pesanti del ferro,
come l'argento, l'oro e l'uranio.
La seconda è che tutti gli elementi che si sono accumulati
nel nucleo della stella,
come il carbonio, l'ossigeno, l'azoto, il ferro,
oltre a quelli formatisi nell'esplosione della supernova,
vengono espulsi nello spazio interstellare
dove si mischiano con il gas già presente.
Poi la storia si ripete.
Nuvole di gas che ora contengono molti elementi
oltre agli originali idrogeno ed elio,
hanno aree di densità maggiori
che attraggono più materia, e così via.
Come prima, nascono nuove stelle.
Il nostro Sole è nato così, circa 5 miliardi di anni fa.
Questo significa che il gas da cui si è formato
era stato a sua volta arricchito con molti elementi provenienti
da esplosioni di supernove accadute fin dall'inizio dell'universo.
Quindi è così che il Sole si è caricato di tutti gli elementi.
È ancora in prevalenza composto di idrogeno, al 71 per cento,
ed il resto è quasi interamente elio per il 27 per cento.
Ma tenete presente
che mentre le prime stelle erano fatte
di soli idrogeno ed elio,
gli altri elementi della tavola periodica
rappresentano il 2 per cento del Sole.
E la Terra?
I pianeti si formano in un processo secondario della formazione delle stelle,
dalla stessa nuvola di gas della stella.
I pianeti piccoli come il nostro non hanno gravità sufficiente
per trattenere grosse quantità di gas di idrogeno e di elio,
perché entrambi sono molto leggeri.
Quindi anche se il carbonio, l'azoto, l'ossigeno e così via
costituivano solo il 2 per cento della nuvola di gas da cui si è formata la Terra,
questi elementi più pesanti formano la maggior parte del nostro pianeta
e tutto quello che c'è sopra.
Pensate a questo:
ad eccezione dell'idrogeno e di un po' di elio,
il terreno su cui camminate,
l'aria che respirate, voi,
tutto è fatto di atomi
creati dentro le stelle.
La prima volta che gli scienziati si resero conto di questo
verso la prima metà del XX secolo,
il famoso astronomo Harlow Shapley commentò,
"Siamo fratelli delle rocce, cugini delle nuvole".