Su pregunta tiene una serie de posibles respuestas interesantes. Se sabe que el hierro en sí es el elemento más “estable” en la tabla periódica, lo que significa que su núcleo tiene la mayor energía de enlace por nucleón . ¿Qué significa esto?
La energía de unión del núcleo de un átomo se refiere a la cantidad de energía de masa dedicada a los enlaces nucleares, que se correlaciona con la atracción entre los protones y los neutrones en el núcleo. Describir esto en detalle requiere una comprensión de un campo de la física conocido como cromodinámica cuántica (QCD). No entraremos en esto aquí, pero es una buena conexión que hacer.
El gráfico de arriba es algo famoso entre los físicos nucleares y químicos. Traza la energía de enlace por nucleón de un elemento en la tabla periódica versus el número de masa del elemento (el número de protones y neutrones en el núcleo típico). No es terriblemente importante entender, aparte del hecho de que el hierro está en la parte superior del diagrama. En otras palabras, ¡ el núcleo de hierro es la configuración atómica con la mayor cantidad de energía por protón / neutrón dedicada a la estabilidad nuclear !
Entonces, lo que sucedería si el elemento en sí no existiera depende de si habría algo para reemplazarlo como la opción más “estable”.
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Si no, si esta gráfica fuera, digamos, una línea recta, podríamos estar en algún problema. Una relación clave a tener en cuenta es que la fisión nuclear (la división de núcleos atómicos inestables, que es el mecanismo detrás de la energía nuclear y la bomba atómica), solo es posible para los elementos con un número de masa mayor que el plomo (alrededor de 207), ya que El gráfico (tipo de) muestra, tal “división” no es entrópicamente favorable , no sigue con la tendencia natural del universo a volverse más caótico o desordenado.
De manera similar, la fusión nuclear (la combinación de núcleos estables en núcleos más estables con energías netas más bajas, el proceso de producción de energía que calienta el sol y las estrellas) solo es posible para elementos simples que, combinados a nivel nuclear, tienen un número de masa más bajo que el de hierro.
Entonces, sin un elemento más estable, la fusión y la fisión serían mucho más comunes en nuestro universo. Si la vida pudiera existir incluso en medio del caos de partículas que se dividen y se unen constantemente, podríamos estar nadando en materia radiativa.
Sin embargo, si otro miembro de la tabla periódica estuviera allí para mantener el máximo en esta interesante curva anterior, podríamos ver algo análogo a lo que experimentamos ahora, solo muchos de los procesos sensibles a la estabilidad que involucran al hierro emplearían este nuevo núcleo. Como solo unos pocos tipos selectos de estrellas son lo suficientemente calientes y masivos para producir hierro en sus núcleos, podríamos ver que las estrellas tienen temperaturas similares, pero diferentes composiciones atómicas. Si la vida pudiera existir alrededor de una estrella relativamente fría, podría existir en un planeta compuesto en gran parte por este elemento estable, y de hecho podría depender de ella para su supervivencia, por mucho que necesitemos hierro en nuestra sangre para mantenernos saludables.
En otras palabras, es difícil decir exactamente qué podría suceder, ya que las opciones dependen en gran medida del átomo que elija para reemplazar el hierro (si desea un reemplazo de este tipo). El hierro es un elemento fantásticamente especial en nuestro universo, simplemente porque desempeña un papel crucial en la amortiguación de procesos caóticos como la fisión y la fusión. Si tuviéramos un reemplazo, parece probable que la vida continúe como hoy, pero sin una de ellas, las posibilidades de vida en el universo podrían ser sombrías.
Entonces, la lección que hay que aprender aquí es estar agradecido, si no todos los días, al menos hoy, que el universo nos haya dado hierro.