Comme je l’expliquais à des élèves en cours de Chimie pour aborder le tableau périodique des éléments : une personne adulte est composée d’environ 7 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 atomes en moyenne. La majorité de ces atomes sont de l’hydrogène (l’élément le plus répandu dans l’Univers) produit durant le Big Bang il y a à peu près 13,8 milliards d’années. Les autres atomes qui nous composent proviennent d’anciennes étoiles qui ont fusionné et explosé des milliards d’années plus tard. Les quelques derniers atomes qui nous composent peuvent trouver leur origine dans les rayons cosmiques.
« Nous sommes des poussières d’étoiles »
Jennifer A. Johnson qui est astronome à l’Université de l’Ohio a mis au point un tableau périodique qui classe tous les éléments selon leur origine :
Bleu : Big Bang. Orange : fusions d’étoiles à neutrons. Jaune : mort d’étoiles de masse faible. Rose : fissions de rayons cosmiques. Vert foncé : explosions d’étoiles massives. Vert clair : explosions de naines blanches.
Crédits : Jennifer Johnson
Pour que ce tableau reste pertinent sur la composition du corps humain, Jennifer Johnson précise qu’elle a supprimé certains éléments de la partie inférieure du tableau périodique. « Tc, Pm et les éléments au-delà de l’Uranium ne possèdent pas d’isotopes durables ou stables. J’ai donc ignoré les éléments situés au-delà de U dans ce nouveau tableau. J’ai malgré tout pris soin de lister ces éléments Tc et Pm, en gris », explique-t-elle.
Ce tableau périodique est bâti sur le travail mené en 2008 par Jennifer Johnson et sa collègue Inese Ivans (astronome à l’Université de l’Utah).
Ce tableau périodique fonctionne en identifiant les six sources des éléments présents dans nos corps, et les décompose selon les différents processus naturels capables de donner naissance à de nouveaux atomes, à savoir : le Big Bang, la fission des rayons cosmiques, la fusion d’étoiles à neutrons, la mort d’étoiles de masse faible, l’explosion d’étoiles massives ainsi que les explosions des naines blanches.
La proportion de couleurs correspondantes au sein des cases des différents éléments, indique approximativement la proportion d’origine de l’élément parmi es processus cosmiques cités plus haut.
Ainsi, nous constatons que des éléments comme l’oxygène (O), le magnésium (Mg) et le sodium (Na), sont le résultat de gigantesques explosions d’étoiles massives appelées supernovae (fin de vie d’une étoile ou trop forte accumulation de matière). L’immense quantité d’énergie et de neutrons qui sont libérés de ces phénomènes permettent de produire ces éléments (on parle alors de nucléosynthèse).
En observant le carbone (C) et l’azote (N), nous voyons qu’ils sont issus des étoiles de faible masse qui finissent en naines blanches. Le bore (B), le béryllium (Be), et certains isotopes du lithium (Li) sont très spécifiques aux particules de haute énergie issues des rayons cosmiques. La plupart de ces rayons cosmiques sont originaires d’au-delà du système solaire voire même plus loin que la Voie lactée. Lors des collisions des rayons cosmiques avec certains atomes, naissent de nouveaux éléments.
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