El misterio del metal que nació con el Big Bang, desapareció y ahora inunda nuestra galaxia y abunda en el Cono Sur
25/02/2017 - 10:31:26
Hoy el litio est� por todas partes
Este metal blanquecino que a mediados del siglo XIX se utilizaba para tratar desde la gota hasta des�rdenes psiqui�tricos, hoy -aunque se sigue usando como tratamiento para el trastorno bipolar- la mayor�a de la gente lo asocia con las bater�as.
De hecho, es un componente imprescindible para alimentar nuestros tel�fonos, computadoras port�tiles y otros dispositivos del estilo.
Y con el auge de los coches h�bridos, el mercado para este metal al que ya se conoce como el "petr�leo blanco" o el "oro blanco" no har� m�s que crecer; hasta tres veces, de acuerdo a Goldman Sachs, una de las bancas de inversi�n m�s importante del mundo.
La mayor�a de las reservas de litio se encuentran en Sudam�rica, en concreto en el llamado "tri�ngulo del litio", localizada en el l�mite de Argentina, Bolivia y Chile.
Se calcula que almacena m�s del 85% de las reservas conocidas. Especialmente el salar de Uyuni, en Bolivia, del que se cree que podr�a contener hasta la mitad de las reservas mundiales.
La fiebre del litio: la bonanza global del "petr�leo blanco" que impacta en Am�rica Latina
Pero este metal existe desde mucho antes que cualquier monta�a; desde antes incluso que la propia Tierra.
De hecho, el litio es uno de los elementos que, junto al hidr�geno y el helio, nacieron del Big Bang, hace 13.800 millones de a�os.
La historia del litio es larga y tambi�n llena de misterio.
Es que, despu�s del Big Bang, la mayor�a del metal reci�n creado desapareci�.
Y sin embargo, cuando los astr�nomos observan el universo actual, encuentran cuatro veces m�s litio del que pudo haberse generado en el Big Bang.
"Polvo de estrellas"
Por m�s de una d�cada, los cient�ficos han tratado de averiguar el origen de este litio extra.
Aunque es probable que, gracias a los descubrimientos m�s recientes, esa b�squeda de f�bricas de litio c�smicas haya terminado.
Desde el ox�geno que respiramos al hierro de nuestra sangre, la gran mayor�a de los elementos de nuestro cuerpo se forjaron en los hornos nucleares de las estrellas.
Tal como dijo el astr�nomo Carl Sagan, "estamos hechos de materia de polvo de estrellas".
Pero los elementos m�s pesados, como el titanio, se produjeron durante las explosivas muertes de estrellas gigantes.
Y metales como el oro pudieron haberse creado de poderosas colisiones entre estrellas de neutrones, los n�cleos ultradensos de las estrellas muertas.
Pero los elementos m�s b�sicos se generaron durante los primeros tres minutos posteriores al Big Bang.
Primero nacieron unas trazas de una versi�n m�s pesada del hidr�geno llamado deuterio, con un neutr�n en su n�cleo, y una versi�n m�s ligera del helio, con un n�cleo que ten�a un neutr�n en vez de dos.
Y finalmente el Big Bang dej� tras de s� una peque�a cantidad de litio.
Tres minutos despu�s, el universo se enfri� demasiado como para que se formaran m�s elementos.
El aluminio, un metal que no deja de sorprender
A pesar de que esto pasara hace 13.800 millones de a�os, los cient�ficos conocen bien las reacciones nucleares que generaron estos primeros elementos.
Las muestras precisas tomadas por los sat�lites WMAP y Planck les permitieron a los expertos calcular cu�nto de cada elemento e is�topo pudo haberse formado.
Pero el resultado de estos c�lculos no coincid�a del todo con lo que los cient�ficos observaban.
Menos al principio, demasiado despu�s
De hecho, se dieron cuenta de que en los primeros tiempos del universo exist�a tres veces menos litio del que tuvo que haberse generado tras el Big Bang.
De acuerdo a una de las hip�tesis, fue un proceso interior de las estrellas, cuyos detalles se desconocen, el que destruy� el litio antiguo. Y otras presunciones son m�s radicales e involucran una f�sica completamente nueva.
�stas hablan, por ejemplo, de una interacci�n con la materia oscura, la materia desconocida que se cree comprende una cuarta parte del cosmos, que pudo haber eliminado el metal del universo.
Pero los expertos tambi�n vieron que en la actualidad en el universo no hay un d�ficit de litio, sino un super�vit.
Los astr�nomos han encontrado cantidades relativamente abundantes de litio en la superficie de las estrellas j�venes, de reciente creaci�n, as� como en los meteoritos del Sistema Solar.
En total, calculan que hay hoy cuatro veces m�s de ese metal de lo que hubiera podido generarse en el Big Bang.
Algo, entonces, debi� haber creado ese exceso de litio y dispersado a lo largo y ancho del cosmos.
�Pero qu�?
Rayos c�smicos
Una posibilidad es que fueran los rayos c�smicos, unas part�culas de alta energ�a, en su mayor�a protones, que se mueven en el espacio.
Estos pueden chocar contra �tomos sueltos de, por ejemplo, ox�geno. Y la colisi�n rompe el ox�geno, fragment�ndolo en elementos m�s peque�os, incluido el litio.
Aunque este proceso pudo haber ocurrido a lo largo y ancho de la galaxia, se�ala Fields, los c�lculos sugirieron que con dichas colisiones s�lo pudo haberse generado el 20% del metal que los expertos observan hoy.
Otro 20% se lo atribuyen al Big Bang, pero a�n quedar�a un 60% sin explicaci�n.
Parte de este 60% podr�a provenir de un particular tipo de estrella, la asint�tica gigante (AGB, por sus siglas en ingl�s).
Estas estrellas de masa intermedia -no m�s pesadas que 10 soles- est�n cerca de morir.
Y las reacciones nucleares de sus centros est�n produciendo litio, que luego puede salir a la superficie.
Pero los expertos no tienen claro cu�nto de este litio termina realmente en la galaxia.
Estrellas moribundas
Despu�s est�n las explosiones estelares llamadas nova.
A diferencia de las supernovas, sus hermanas mayores y m�s poderosas, las novas no son el resultado directo de la muerte estelar.
Estas explosiones m�s leves suceden en la superficie de una enana blanca, el cad�ver de una estrella como el Sol pero del tama�o de la Tierra.
Si una enana blanca est� en �rbita junto con otra estrella, su fuerza de gravedad puede atraer hacia ella hidr�geno y otros elementos de �sta.
As�, estos materiales se acumular�n en capas sobre la superficie de la estrella enana blanca, lo que afectar� a la temperatura y la presi�n de �sta, provocando una fusi�n termonuclear, de lo que resultar� cierta cantidad de litio.
La fusi�n aumentar� la temperatura a�n m�s, lo que desencadenar� a su vez en m�s reacciones de fusi�n.
Y pronto tendr� lugar una explosi�n que desde la Tierra se asemeja a la m�s brillante de las estrellas: una nova.
El estallido diseminar� litio en el espacio, a una velocidad de miles de kil�metros por segundo.
Esto hace que las novas sean mucho mejores dispersando el metal que las estrellas AGB, dice Luca Izzo, un astr�nomo del Instituto de Astrof�sica de Andaluc�a, en Espa�a.
Cuesti�n de cantidad
Durante a�os, los astr�nomos han tratado de determinar cu�l de estos tres fen�menos -los rayos c�smicos, las estrellas AGB o las novas- pudieron haber producido m�s litio.
"Sabemos que de todos ellos se form� litio", dice Fields.
"La pregunta es si contribuyeron a ello en la misma medida o si alguno de los procesos fue el dominante", a�ade.
Hace 40 a�os los expertos establecieron a las novas como potenciales f�bricas de litio.
M�s c�lculos llevados a cabo en la d�cada de 1990 apoyaron esta hip�tesis, aunque siempre de forma te�rica, sin ninguna observaci�n que pudiera corroborarlo.
Y es que, durante d�cadas nadie pudo ver una nova que produjera litio.
Pero luego, a principios de 2015, eso cambi�.
Berilio
Fue ese a�o cuando un equipo liderado por Akito Tajitsu, del Observatorio Astron�mico Nacional de Jap�n, encontr� berilio en una nova.
Esa era la se�al de que esos fen�menos generan litio, ya que el berilio se descompone en ese metal.
A los pocos meses, el equipo de Izzo hizo un hallazgo similar.
Y en 2016 el equipo japon�s volvi� a descubrir berilio en otras dos novas, una de las cuales denominaron V5668.
Ese �ltimo descubrimiento fue confirmado por otro equipo de expertos, liderado por Paolo Molaro, del Observatorio Astron�mico de Trieste en Italia, y en el que participaba Izzo.
Ya hab�a, pues, cuatro evidencias de que las novas produc�an el misterioso metal.
"Ahora unos expertos en espectroscopia -el estudio de la interacci�n entre la radiaci�n electromagn�tica y la materia- est�n obteniendo unos resultados similares", dice Jordi Jos�, un astrof�sico de la Universidad T�cnica de Catalu�a, en Espa�a.
"Y todo esto empieza a aclarar algo", asegura.
"(Los expertos) han podido captar una nova en acci�n justo despu�s de la explosi�n, y han podido medir lo que (ese proceso) ha generado", confirma Fields.
"Y lo que se forma son toneladas de litio", afirma.
El 80%
De hecho, Izzo dice que, en base a las observaciones de su equipo, a un ritmo de dos novas por a�o se habr�a podido generar todo el litio que hoy inunda la galaxia.
Aunque es una estimaci�n preliminar, la informaci�n obtenida es importante.
"Estamos llegando a la verdad", dice Fields, algo con lo que concuerda Jos�.
Y es que, aunque los modelos existentes hasta ahora indicaban que la mitad del litio que existe ahora en la V�a L�ctea se deb�a a las novas, las observaciones m�s recientes confirmar�an que el 80% del metal que no se origin� con el Big Bang se gener� despu�s con estos fen�menos.
Aunque, por otra parte, ninguno de estos descubrimientos aclara c�mo y por qu� desapareci� el litio creado tras el Big Bangdurante los primeros tiempos del universo.
"Pero a medida que entendamos mejor el proceso de creaci�n del litio, esto nos ayudar� a desentra�ar la historia de la presencia de este metal en nuestra galaxia", dice Fields.
Lo que est� claro es que, ya sea desde el ardiente nacimiento del cosmos o por las explosiones nucleares de una estrella moribunda al otro lado de la galaxia, los �tomos de este metal, considerado hoy el "petr�leo blanco", han recorrido un largo camino hasta la bater�a de nuestros celulares.
