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Los orígenes del Oro

por Créditos de la ilustración: : Dana Berry, NASA
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Los orígenes del Oro
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¿Dónde se originó el oro de nuestras joyas? Nadie lo sabe con seguridad.

Su relativa abundancia media en el sistema solar parece que es mayor que en el universo primigenio, en las estrellas e incluso en las explosiones de supernovas típicas.

Algunos astrónomos sugieren actualmente que los elementos pesados ricos en neutrones, como el oro, podrían crearse más fácilmente en explosiones ricas en neutrones poco frecuentes, como por ejemplo en la colisión de estrellas de neutrones.

La imagen de arriba es una ilustración artística que representa dos estrellas de neutrones moviéndose en espiral la una hacia la otra, justo antes de chocar . Al suponerse que las colisiones de estrellas de neutrones están en el origen de los estallidos de rayos gamma, es posible que ya poseamos algún souvenir de una de las explosiones más potentes del universo.


  • zalo

    jajaja le gane a emilio!!!!
    (primer post)

  • http://www.emiliosilveravazquez.com emilio silvera

    Buenos días a todos.

    Magnifica recreación de una cosa nunca vista (al menos yo).
    Pocas dudas podemos tener de que el Oro (metal amarillo brillante y ligeramente rojizo en estado puro, el más ductil y maleable de todos y uno de los más pesados que aparece en estado nativo, casi siempre aleado con plata y cobre, y más raramente con paladio y sodio), ha sido creado en estados de altas energías durante sucesos que sólo son posibles en el vasto Universo.

    Se menciona aquí la posibilidad de que sea la consecuencia de la colisión entre dos estrellas de neutrones que, como todos sabemos, es un objeto estelar extremadamente pequeño y denso que se cree se forma cuando una estrella masiva sufre una explosión de supernova tipo II.

    Durante la explosión el núcleo de la estrella masiva se colapsa bajo su propia gravedad hasta que, a una densidad de unos 10 con exp 17 Kg/m3, los electrones y los protones están tan juntos, que pueden combinarse para formar neutrones.

    El objeto resultante, consistente sólo en neutrones, se soporta ante un mayor colapso gravitacional por la presión de degeneración de los neutrones, siempre que su masa no sea mayor que dos masas solares (límite de Openheimer-Volkoff).

    Si el objeto fuese más masivo colapsaria hacia un Agujero Negro. Para que os hagais una idea de lo apretado que ahí están los neutrones, digamos que una estrella como nuestro Sol tendría un diámetro de sólo unos 30 Km. y una densidad mucho mayor que la que habría en un terrón de azucar con una masa igual a la de toda la humanidad.

    Cuanto mayor sea la masa de una estrella de neutrones, menos será su diámetro. Los púlsares son estrellas de neutrones magnetizadas en rotación que dan 30 vueltas casa segundo. Las binarias de rayos X masivas también se pìensa que contienen estrellas de neutrones.

    Una vez dicho todo lo anterior, ¿quién podría dudar de la posibilidad de que el oro surgiera de colisiones entre objetos que encierran tales inmensidades de energías?

    Yo desde luego no. Todos sabemos que los materiales más complejos, exigen una serie de requisitos ineludibles para su fabricación, y, aquí en la Tierra no existen, sólo se encientran allá “arriba” en los confines de ese Universo nuestro.

    Saludos a todos.

  • http://www.emiliosilveravazquez.com emilio silvera

    Zalo, en serio, me has hecho reir de lo lindo. Pero con lo que has escrito no me extraña que llegaras antes. Un abrazo.

  • kike

    Buenos dias.

    Emilio,en relación a tu explicación de arriba, tengo un poco de lío con los límites de Chandrasekhar y de Oppenheimer-Volkoff, que me gustaria aclararas si eres tan amable.

    El límite de Chandrasekhar creo que dice que si una enana blanca tiene más de 1,4 veces la masa de nuestro sol, colapsa, convirtiendose en estrella de neutrones, y si la masa es más de 2, 1 veces la del sol, se convierte en agujero negro (algo así).

    El límite de Oppenheimer-Volkoff creo que dice que si una estrella de neutrones tiene entre dos y tres veces la masa solar, se convierte en agujero negro.

    A mi entender las dos leyes son casi idénticas, por lo que mi error podría estar en que el límite de Chandrasekhar solo llega hasta la conversión de la estrella de neutrones, y el pase de esta a agujero negro sería el límite de Oppenheimer-Volkoff. ¿Es así?.
    Saludos y gracias anticipadas.

  • http://www.emiliosilveravazquez.com emilio silvera

    Amigos mios, se nota el día festivo.

    Viendo la recreación que arriba nos muestran, la miro y no puedo evitar el pensar que, perfectamente podría ser real, incluso estar ocurriendo en este mismo instante en cualquier región de nuestro inmenso Universo

    He recordado un comentario ´que días anteriores hizo Kike, y, en lugar de sentirnos abrumados por el Universo, estimo que, cualquiera que tenga un mínimo del pensamiento científico, debía sentir esa experiencia casi próxima al despertar místico.

    Es el entender que somos hijos de las estrellas y que nuestras mentes son capaces de comprender las leyes universales a que ellas obedecen

    Los átomos de nuestros cuerpos fueron forjados en el yunque de la nucleosíntesis dentro de una estrella en explosión eones antes del nacimiento del Sistema Solar,

    Nuestros átomos son más viejos que las montañas. Estamos hechos literalmente de polvo de estrellas. Ahora esos átomos se han unido, a su vez, para formar seres inteligentes capaces de comprender las leyes que gobiernan dicho suceso.

    Y, siendo todo eso así, se puede comprender de manera fácil y sencilla que, la Imagen que aquí nos muestran y lo que pretende representar, pudiera ser sin duda alguna (trasladandola a la realidad), el lugar donde se fabricó el oro que, como comentaba al principio de la mañana, necesita de unos requisitos sin los cuales, no se podría fabricar elementos de esa naturaleza y complejidad.

    Hasta la tarde, la familia me reclama.

  • helmut

    buenos días,
    me pregunto, porque el hierro existente en nuestra galaxia (y en las demás) es tan abundante?
    Tiene que ver con los procesos nucleares de las fusiones de elementos
    en cadena, que cuando llega al hierra de repente (segun la masa de la
    estrella) se restiste a nuevas fusiones, acumulandose así más materia
    de hierro ? ( a menos que la temperatura del horno nuclear sea extremamente más alta )
    Gracias de antemano a quien me pueda aclarar mis dudas!!!
    saludos y buen domingo, Helmut

  • Vicente

    Buenos dias a todos
    Leído lo que hay escrito más arriba hasta esta hora, se me ocurre pensar que necesariamente fueron muy, pero que muy, particulares, especiales, estrañas ( y ¿acaso únicas?) las condiciones de la Zona de nuestra Galaxia, para que, la tabla periódica de los elemntos, esté tan completa, acaso como muestra de… ¿Todo lo que hay en el Universo.?

    Y un tanto en broma, me he reído y asombrado de la competitividad por la hora o premura en escribir comentario. ¿ A qué horas duermen Uds?
    Saludos

  • odiseo

    buenos dias.

    Hoy me he llevado una gran sorpresa, al enterarme que posiblemente el oro, tenga su origen en la colisión de dos estrellas de neutrones, dada
    la gran densidad de esta clase de estrellas, me ha venido a la mente algo que me ha hecho reir, pues me he imiginado a un indivíduo que conozco, y que lleva unas fundas de oro en los dientes, unas fundas dentarias en oro con la densidad de las estrellas de neutrones, me imaginaba al pobre tipo, con la boca abierta de continuo, sin poder soportar el enorme peso de esas fundas.En fin, que uno tiene momentos para todo, incluso para pensar en lo imposible.

    Ahora en serio, ¿como se ha llegado a la conclusion de la posibilidad que
    el oro tenga su origen en estrellas de neutrones? ¿es por la densidad de
    este metal?.

    Sería curioso ver como reaccinarian los especuladores de este planeta
    si supiesen que allá a lo lejos habia estrellas de oro, harian enormes inversiones para poder sacar provecho e ello.Esto me recueda a una no-
    vela de Julio Verne, en la que el protagonista hace un viaje por el sistema solar, a bordo de un cometa, que es de oro macizo, novela en
    la que se hace una amplia disertación sobre los cometas en particular y
    de manera más genérica del resto del sistema solar, todo desde la óptica, claro está de la época en que está escrita dicha obra, 1877.

    saludos y feliz dia de fiesta.

  • zdan

    ¡Qué bonito! ¡Tengo un trozo de estrella de neutrones colgado del cuello! Yuhuu!! Vale, no podré ir nunca a las estrellas… pero las estrellas han venido a mí!! Muchas gracias.

  • http://www.not.iac.es Ricardo Cárdenes

    #7 Recuerda que muchos de los elementos que hay en nuestra tabla periódica se han conseguido sólo en laboratorio, en la mayoría de los casos debido a que su vida media es tan corta que, de haber existido alguna vez, hace mucho que desaparecieron.

    Además, fíjate que cuando habla de la superabundancia en esta zona, lo hace en comparación al universo primigenio, las estrellas (normal, diría yo, ya que una estrella contiene sobre todo hidrógeno y helio) y las supernovas *típicas*. Es decir, que para tener la abundancia tan grande de materiales pesados que tenemos por aquí, según nuestro conocimiento actual, hace falta una explosión atípica… como una colisión entre estrellas de neutrones.

    Ahora bien, fíjate que señala que una de las causas de los estallidos de rayos gamma (GRB) son este tipo de colisiones. En ese caso, nuestra zona del universo no sería para nada “especial”: cada año se detectan varios de estos estallidos.

    Cuanto más investigamos, más nos damos cuenta de que quizá no seamos tan especiales y “elegidos” como en el pasado hemos pensado :)

    #8 Según el modelo actual, el proceso de creación de elementos ha sido iterativo. Las primeras estrellas, las de población III, habrían estado formadas originalmente sólo por hidrógeno y helio (estrellas “puras”, totalmente hipotéticas porque nunca se ha observado una). En ellas se habría formado la primera tanda de elementos sintéticos: carbono, nitrógeno, …

    Las estrellas de población II, las más antiguas que conocemos, serían las herederas de éstas. Se formaron después y partiendo no solo de hidrógeno y helio, sino también de los restos de las explosiones de las anteriores, de manera que ya cuentan con elementos más pesados en su composición. Partiendo de estos, generan otros aún más pesados.

    Ídem las de población I. Sin embargo, las proporciones en que se generan los elementos más pesados de la tabla, al menos en las estrellas normales o incluso las supernovas que solemos ver (sus restos, más bien), no son suficientes como para justificar la gran cantidad de elementos con mucha abundancia en neutrones que vemos por aquí. No sólo el oro. Piensa también en, por ejemplo, el plomo, el uranio, etc.

    La cuestión entonces es, mirando a los fenómenos que conocemos, para conseguir una abundancia tal como la que vemos en nuestra parcelita de universo, tiene que haberse producido algo más gordo. Ese algo puede haber sido una colisión entre estrellas de neutrones.

  • http://www.not.iac.es Ricardo Cárdenes

    zdan: todo en ti viene de las estrellas. En este caso, tu souvenir viene (probablemente) de una explosión tan violenta que, en caso de verla de cerca, sería lo último :D

  • kike

    Si la existencia actual de tantos y tan variados elementos es debido a la segunda o tercera generación de estrellas(y como se indica al choque de estrellas de neutrones), que pasará cuando existan estrellas de seis o siete generaciones?, se crearán nuevos y extraños elementos que hagan saltar la tabla periódica?, o por el contrario ya no pueden existir otros elementos nuevos?(cosa en la que no creo).

  • kalafat

    hola, buenas tardes a tod@s.
    pensando en las generaciones de estrellas,suponiendo que siguan evolucionando, pensaremos que el universo evolucionara infinitamente.
    Por lo tanto, la pregunta que siempre me hago, sera el espacio restante al universo infinito ? suponiendo que tendrian cabida otros universos.

  • CHI

    La verdadera alquimia!!!

  • León

    Contemplando las imágenes del Planeta Marte, me llamó la atención regiones inmensas que lucen como montañas de oro puro, tan alejada de la realidad terrena donde el oro se encuentra en una relación máxima de hasta el 15 por mil con las rocas a las que se encuentra adherido, pero a tenor de la nota cabecera, empiezo a considerar como posible, sin perjuicio de continuar siendo increíble.

  • zalo

    kalafat: respecto a tu último comentario, segun lo que me dijo un profe, ya refutaron la teoría de que el universo se esta expandiendo para luego contraerse, ahora el lema es que se esta expandiendo y nunca dejará de hacerlo, hasta que en bastante tiempo más, todos los elementos estén tan lejos unos de otros que todo estara muerto. creo que esto nos dice que no habrán infinitas generaciones de estrellas pero si consideramos el tiempo necesario para que el universo “muera” si podrian crearse uno que otro elemento extraño, aunque es bastante probable que para cuando eso suceda, ya no existirá la especie humana como la conocemos XD

  • zalo

    holas, esto no tiene muxo que ver con el tema pero el otro dia fui a una charla y dijeron que en marte encontraron una especie de “manchas negras” sobre la superficie, al principio pensaron que eran algo asi como “pozos” con profundidad suficiente para que no se vea el fondo pero dado que no se ven las paredes del supuesto pozo, ahora la teoría es que serían amplias cavernas subterráneas. También es relevante mencionar que gracias a detectores de infrarojos descubrieron que estas “cavernas” mantienen constante su temperatura (no se si sabian pero marte está muerto, su interior está frio por lo que no tiene campo gravitacional) esto lo detectaron al observar que al atardecer (cuando la superficie estuvo todo el dia calentandose) las manchas están mas frios que la superficie y al amanecer (cuando la sup estuvo toda la noche enfriándose) las manchas estan a una mayor temperatura. hasta ahora se han encontrado 7 de estas manchas y aún estan investigandolas

    me gustaría saber si alguien sabe mas sobre este tema (seguramente emilio si sabe algo XD) ya que me interesa bastante y google no me ayudó mucho

    Salu2!

  • zalo

    aca hay una foto para que vean a que me refiero

    fadd.corank.com/tech/story/ap070528.html

    S2!

  • http://www.not.iac.es Ricardo Cárdenes

    #12 La tabla periódica fue un invento decisivo porque dio una herramienta fundamental a los químicos para el estudio de su ciencia.

    Fíjate que agrupa los elementos por columnas según sus propiedades químicas. Cada tanto, se repetían: de ahí lo “periódico” de la tabla. De hecho, en la época no se conocían ni mucho menos todos los elementos que se conocen hoy. Habían “huecos” en la tabla y, siguiendo las propiedades de los otros, los químicos se atrevieron a predecir las que tendrían los nuevos elementos, si alguien los llegaba a descubrir.

    Mendeleiev acertó a predecir las propiedades del escandio, el galio, el tecnecio y el germanio. Se atrevió con predicciones para elementos más pesados, pero la tabla original no catalogaba correctamente las tierras raras y no le fue tan bien, aunque acertó a predecir la existencia de varios elementos pesados.

    Tras este invento, la química aceleró su carrera. Una de las cosas que han conseguido es predecir incluso los límites de la formación atómica, así como la probable estabilidad (o inestabilidad) de un átomo.

    Hasta ahora, la investigación ha conseguido crear elementos hasta el número 118 (excepto el 117). Todos ellos (todos sus isótopos) tienen vidas medias relativamente cortas. Los que menos, de unos pocos milisegundos, los que más, un puñado de meses.

    Sin embargo, según las predicciones de los físicos teóricos, a lo largo del camino hay una serie de “islas de estabilidad” dentro de un “mar de inestabilidad”, que corresponden a unas combinaciones concretas de protones y neutrones. La primera de ellas ya ha sido encontrada y demostrada (recientemente). Aún así, las vidas de estos elementos son cortas, muy cortas, al menos en relación a los otros, así que igual que dijimos antes, si no hay un límite real a los elementos que pueden existir (que bien podría ser que sí), lo que parece haber es una tendencia a que sus vidas sean muy cortas, que casi equivale a no existir.

  • http://www.not.iac.es Ricardo Cárdenes

    #17 esto… cuando dices que Marte carece de campo gravitatorio, creo que te estás refiriendo más bien al campo magnético, ¿no?. Porque gravitatorio lo tiene, eso seguro :D

  • odiseo

    buenas tardes.

    Gracias Ricardo, #10 si he entendido bien es posible que los elementos pesados, que hay en nuestro planeta, pudieron llegar cuando este estaba en proceso de formación, cabiendo la posibilidad que no demasiado lejos se hubiese producido una colisión de estrellas de neu-
    trones, o quiza de alguna enana blanca.

    Voy a suponer que en la gran nebulosa de Orión, se están formando estrellas y posiblemente con sistemas planetarios, y que por las inmediaciones de la nebulosa, podría haber habido estrellas de neutro-
    nes que cuando se formaran esos sistemas planetarios, por acreción
    recogieran esos elementos pesados producidos por la colisión de estre-
    llas masivas, ¿o me equivoco mucho?

    saludos a la peña.

  • Vicente

    #10.- Muy agradecido por su aclaración. Quiero precisar de dónde ha venido mi duda. Hace tiempo, de cuando encuando, visitaba Caos y Ciencia, para aprender y disfrutar de la variedad de temas, todos ellos para mi interesantes. Yo tenía la creencia de que los Cúmulos Globulares, existentes alrededor de nuestra Galaxia y de otras,supongo,
    eran restos sobrantes de la formación de las galaxias, pero allí digeron que las estrellas de los cúmulos eran anteriores a la galaxia, ” ya que estan formadas tan solo por hidrógeno y helio”. ¿ es un error ?
    El proceso de formación de los elementos en las estrellas, lo veo Casi con claridad. Muchas gracias

  • http://www.not.iac.es Ricardo Cárdenes

    #21 La idea, más bien (creo), es que en la nube en la que se formó la Tierra ya existía esa abundancia de elementos pesados :)

    #22 Efectivamente, los cúmulos globulares suelen estar formados por estrellas muy viejas. Sin embargo, no son estrellas de la Población III, ya que no han sido observadas nunca sino, en todo caso, de Población II. Estas estrellas, de todas maneras, se caracterizan por su “baja metalicidad”. Es decir, una proporción muy baja de metales frente al hidrógeno y al helio.

    Ojo, que en astronomía usan “metálico” con una definición diferente a la química, dado que dentro de una estrella no tiene sentido la química normal, pues las condiciones extremas hacen que sólo sean posibles los enlaces más resistentes. Sólo las capas más “frías” de las estrellas más “frías” pueden admitir algo más parecido a la química que manejamos nosotros. En astronomía se llama “metal” a cualquier cosa que no sea hidrógeno o helio.

    El Sol, por cierto, es de la Población I: las estrellas más jóvenes.

  • Adolfo

    Hola Emilio…
    Te faltó decir #2 que es un metal noble y al igual que los gases nobles (helio, argón, kriptón, etc.) no se combina químicamente con ningún elemento. Por lo cual, la propiedad de encontrarlo aleado con otros elementos, como los que mencionaste, se debe a alguna afinidad de estos con el primero. Quizás, esto deberíamos investigarlo adecuadamente en las vastas constancias on-web, los átomos de oro proveen de soporte cristalino a ciertos elementos que quedan encapsulados en los espacios internos de adecuadas redes áureas.

    Atentamente…
    Adolfo

  • Adolfo

    Hola Emilio…

    Los púlsars tienen velocidades de rotación ampliamente variables, los más veloces tienen periodos de rotación del orden del milisegundo, en tanto que otros (y de hecho el primero que se descubrió) tienen periodos de rotación del orden del segundo.

    Se cree que los púlsars se originan con períodos de rotación inicialmente del orden del milisegundo (alrededor de 1000 giros por segundo) y paulatinamente, muy pero mmmmmmmmmmmmmmmuuuuuuuuuuuuuuuuyyyyyyyyyyyyyyy lentamente, la velocidad de rotación va decayendo (el período de rotación crece) debido a procesos que teóricamente pueden ser incorporación de masa (cómo no, los púlsars tienen campos gravitatorios poderosísimos de manera que la acreción de masa ocasiona una reducción del momentum angular) ó movimientos sísmicos en la estructura cristalina de neutrones de este peculiar tipo de estrella.

    Atentamente…
    Adolfo

  • León

    Pero el oro trae sus inconvenientes, para su obtención se procede a la oxidación mediante cianuro, que genera un lamentable impacto ambiental. Antaño se obtenía mediante la aleación con Mercurio, así quedaron amplias zonas de Estados Unidos contaminadas con Mercurio. Por tanto no todo lo que reluce es oro.

  • Pedro

    #16 Zalo, lo del corank es una copia ‘ilegal’ de esta web, aquí están todas esas fotos originalmente… :)

  • zalo

    #20 tienes razón, me equivoque, me referia al campo magnético

    #27 gracias, no lo habia notado

    Salu2!

  • http://www.not.iac.es Ricardo Cárdenes

    #27 Sólo por dejarlo claro, las fotos se publican originalmente en http://antwrp.gsfc.nasa.gov , que es el sitio del que traducimos el texto.

  • Aker

    Hola, amigos. Un saludo general y particular a cada uno. Me llama mucho la atención el tema de las estrellas de Población III, las más antiguas de todas y que nunca han sido vistas. Se vuelven necesarias para explicar por qué cuerpos tan antiguos como los quásars demuestran una serie de elementos pesados que no podrían tener si fuesen las primeras formaciones que se condensaron a partir del Big-Bang. Por tanto, nuestra cosmología actual pende de un hilo muy delgado. Entre otras cosas, dependemos de que el hallazgo de estas primeras estrellas nos demuestre la composición esperada. De lo contrario… Pero siempre en la ciencia ocurre igual. Caben apuestas.
    Por ejemplo, yo retrasaría unos meses más ;-) la fecha del Big-Bang por si acaso… Adelanto mi escepticismo. Lo que más me gustaría es seguir aquí cuando se descubra la verdad. Y llevarme una bronca si perdiera la apuesta. De momento, tengo bastante confianza.
    Saludos,

    Aker

  • juan di p

    Hola a todos espero esten bien; que rica la imagen del que nos regalan hoy como aun no se sabe con certeza como se formo’ el orito,creo que los alquimistas de la edad media perdieron el tiempo ,claro que sirvio para descubrir una serie de nuevos elementos , por lo tanto estan perdonados, je,es interesante saber que sus origen pueda ser la colision de dos estrellas de neutrones, ademas que cada estrella ya debe traer su carga de elementos para formarlo y pensar que cuesta tanto encontrar oro, siempre crei’ que este metal era traido por los asteroides y cometas, pareciera que de esa manera asi’ fuera, talvez me equivoque , me despido desde stgo. adios.

  • kas

    hola a todos,

    disculpas por los horarios de mis preguntas.

    si colisionan dos cuerpos, tan copactos como las estrellas de neutrones y teniendo en cuenta, que si estas tienen mas masa seran agujeros negros, tras la colision ¿se unirian para formar los a.n?

    y por otro lado en el comentario se da a entender, que en la colision se esparcen restos de estas estrellas, pero ¿que pasa con las grandes masas?

    gracias por antcipado, y bona nit
    kas

  • Adolfo

    Hola..!
    Son preguntas interesantes (ver #32).
    Creo que corresponde concluir que si dos EN se unen y la masa resultante supera cierta masa límite, el resultado debería ser un AN.
    Pero es aún mas interesante la pregunta relativa a los fragmentos que serían eyectados de la zona de colisión.
    ¿Podríamos encontrar dispersos por el espacio fragmentos diminutos de EN..?
    ¿Y cuáles serán las propiedades de esos fragmentos..? ¿Tendrán las propiedades de la materia oscura..?
    Y algo interesante… Se han descubierto planetas orbitando EN, algunos tan cercanos a ella como 0.2 ua. Resulta dificil imaginar como pueden haber sobrevivido planetas a la furia de la erupción de una supernova. Tal vez son planetas que han crecido a partir de la acreción de los restos de la nebulosa resultante de la explosión.

    Atentamente…
    Adolfo

  • Ricardo Contreras Ruiz

    Saludos a todos debe reconocer que las fotos son verdaderamente impresionantes y las estoy descubrien creo que npor casualidad esto me llego a traves de un chat y el tema del universo deja cada instante mas dudas que respuestas.

  • mario

    el oro es renovable o no renovable
    se saca del subsuelo??

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