HUMOR CIENTÍFICO

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¿Con qué se cura la anemia? Con Fe

martes, 27 de enero de 2015

¿EXISTEN LOS EXTRATERRESTRES?

 Conduzco hacia el instituto acompañado de onda melodía. Hablan de extraterrestres y escucho sandeces sobre hombres de tres metros con destellos verdes que desaparecen hacia el cielo cuando un asustado militar español le vacía encima un cargador entero (50 balas calibre king-size que diría Forges), llevándose de camino todos los casquillos para no dejar pistas. El locutor termina la jugada sentenciando que “cómo puede ser tan iluso el hombre para creerse que está sólo en el universo”.
   Como quiera que todos los años hablo en algún curso sobre la vida en otros planetas y Jesús me anima a escribir en el blog ,me he decidido a ello.
    Para centrar el tema es importante distinguir entre la existencia de vida en otros planetas, la posibilidad de que hay vida inteligente en alguno de ellos y el hecho de que haya simpáticos turistas de Vega o Sirio (o de la galaxia de Andrómeda, que vaya  usted a saber los gustos de los extraterrestres) visitándonos (y jugando de paso con nosotros al “corre que te pillo”).
   Existe una fórmula creada por el astrónomo Frank Drake, pionero del programa SETI de búsqueda de señales de civilizaciones fuera de nuestro sistema solar,  que nos permite calcular de forma muy aproximada el número de planetas con vida en nuestra galaxia. Es la llamada fórmula de Drake, que se va revisando conforme tenemos mas datos astronómicos. 



    En ella aparecen factores estimados a partir de datos conocidos o especulaciones que usa el sentido común.
   Usando los valores de 7 estrellas que se forman al año para R, 3.500.000.000 años de existencia de la vida en un planeta cualquiera para Tv, 0'13 para Fv (la vida se desarrolla en 13 de cada 100 planetas favorables a albergarla) y 0'00033 para Fp (hay 1 estrella de cada 3.000 que tienen planetas  a la distancia adecuada para que pueda haber vida) resulta un valor de N = 1.050.000. Es decir, que en nuestra galaxia hay 1.050.000 planetas en los que existe la vida. Sólo en nuestra galaxia.
            El número es enorme y más si tenemos en cuenta el gigantesco número de galaxias que existen sólo en el universo observable. Es claro que, si la fórmula no tiene errores graves, no podemos  mas que concluir que la vida no está sola en el universo, que debe de haber vida en otros planetas.
     ¿Cómo de fiable es la ecuación?. En ella los términos R y Tv no pueden ser muy erróneos: se obtienen de datos de astronomía y del hecho de que sabemos que la vida ha estado sobre la Tierra al menos el tiempo considerado en la fórmula.
     El factor Fp tiene un cierto carácter especulativo, pues es complicado calcular qué porcentaje de estrellas tienen planetas favorables a la vida. Pero no es algo que deba preocuparnos: si erramos en un factor 1:1.000 seguiría habiendo un número enorme de planetas aptos en el universo. Cuando yo di una conferencia en el Félix sobre extraterrestres en el año 2004 la situación era diferente. Los astrónomos tenían teorías que explicaban la formación de sistemas solares, pero no se tenía la certeza de que el proceso fuera general. Hoy se  han descubierto al menos 1850 exoplanetas, de los cuales uno es parecido a la Tierra. Esto garantiza que los cálculos de Fp pueden se erróneos, pero no modifican de forma sustancial la conclusión anteriormente expuesta.
     El factor Fv si es mas especulativo y presenta mas problemas. El desarrollo de la vida supone la autoorganización al azar de materia inorgánica en estructuras orgánicas capaces de reproducirse y relacionarse con el medio. No hablo de algo tan complejo como una célula, sino un precursor mas sencillo, como una membrana y ADN o ARN capaz de intercambiar energía y materia con el medio y reproducirse. ¿Es éste un proceso habitual o el nacimiento de la vida en la Tierra es algo único e irrepetible?.
    Lo mas razonable es pensar que la Tierra no es tan especial, que la vida (cómo dice el paleontólogo en Parque Jurásico) se abre camino en condiciones favorables. Es lo que los científicos llaman el principio de mediocridad.
   Pero no tenemos la certeza: sólo sabemos de la existencia de la vida en la Tierra. Por eso es tan importante el descubrimiento de vida, o estructuras que nos sugieran de forma incuestionable su existencia anterior, en otros lugares diferentes a nuestro planeta. Y por eso es tan interesante la exploración de Marte: es un planeta favorable a la vida que tuvo agua líquida en tiempos remotos y  que es un candidato perfecto para que hubiese vida en tiempos pasados.
   Hoy día los científicos están convencidos de que hay muchas “Tierras” en nuestro universo. Y hay que estar de acuerdo con el locutor: no podemos considerarnos tan excepcionales  como para pensar que la vida en la Tierra es algo único. La vida no está sola, a menos que seamos un milagro.
   ¿Y que hay de esos extraterrestres viajeros que nos visitan?.  Esperad al próximo artículo.

    

lunes, 19 de enero de 2015

MUERTE EN EL CIELO

El mismo Sol que calentaba el frío cuerpo de los grandes reptiles que dominaban la Tierra hace 60 millones de años es el mismo que observaban nuestros antepasados homínidos hace dos millones de años y es la misma estrella que nos envía su luz y calor en la actualidad. Se calcula que el Sol lleva  brillando 5.000 millones de años y que lo seguirá haciendo durante otro tanto. ¿Verdad o predicción no comprobable (no habrá nadie en la Tierra para entonces)?.
   En realidad la humanidad ya ha visto la explosión y muerte de estrellas. En 1572 el astrónomo Tycho Brahe encontró una estrella que durante un corto tiempo brilló mas que Venus.  En 1054 astrónomos chinos y árabes relatan la existencia de una estrella que fue visible durante 23 días y 653 noches, para luego desaparecer del cielo nocturno para siempre. Hoy denominamos supernovas a esas estrellas moribundas: estrellas que explotan y brillan tanto como una galaxia durante muy poco tiempo.
   ¿Cómo se produce esa muerte?. Hoy sabemos que una estrella es una enorme esfera de hidrógeno y helio a muy alta temperatura. La gravedad comprime los gases hasta que se llega a una temperatura tan elevada que es posible la fusión de los núcleos de los átomos de hidrógeno para formar núcleos de átomos de helio, liberándose en el proceso enormes cantidades de energía. Es entonces cuando la estrella comienza a brillar.
   Durante la vida normal de la estrella (denominada secuencia principal) el sol se encuentra en un delicado estado de equilibrio entre dos fuerzas: la gravedad, que comprime y calienta la estrella, y las fuerzas expansivas resultantes de las reacciones nucleares de fusión. Cuando la estrella se comprime aumentan las reacciones nucleares que la expanden y la enfrían; de manera que el diámetro de la estrella y la energía que envía  al espacio oscila entre límites muy concretos.
   El tiempo que la estrella pasa  tranquila en la secuencia principal depende de su tamaño. Las enanas rojas duran cientos de miles de millones de años y las gigantes azules, sólo de dos a tres millones de años. Y esto es así porque cuanto mas masiva es una estrella mayor es la energía que desprende y gasta con mayor rapidez su combustible: el hidrógeno.
   Al agotarse el hidrógeno ya no se puede frenar la contracción. La temperatura aumenta enormemente y se dan otras reacciones nucleares que forman núcleos mas pesados (C, O, N, Ca) hasta que se forman núcleos de hierro.  Durante el proceso las capas exteriores de la atmósfera solar   se expanden y la estrella ocupa un volumen muy grande: se convierte en una gigante roja. Cuando nuestro sol se convierta en una gigante roja ocupará un espacio mayor que la distancia Tierra-Sol y se tragará a nuestro planeta. En su centro, el núcleo de la estrella sigue contrayéndose y se obtiene una pequeña(15.000 km de radio) y densa estrella formada por una densa sopa de núcleos y electrones apretados. La enana blanca así formada brillará durante el resto de la vida del universo, haciéndose cada vez mas fría (muerte térmica).
   Esta muerte tan poco apacible se da sólo para estrellas de menos de 1'5 veces la masa del Sol. Para estrellas mas grandes, la gravedad es tan alta que no se puede frenar la contracción del núcleo. La temperatura es tan elevada que los protones de los núcleos y los electrones se funden para formar neutrones. La reacción nuclear es increíblemente exotérmica y tan rápida, que toda la masa de la estrella se convierte en neutrones en un tiempo muy corto, produciéndose una tremenda explosión: es una supernova.
   Las supernovas brillan durante algunos días tanto como toda la galaxía. Las capas externas de la supernova se alejan expandiéndose hacia fuera formando una nebulosa. En su centro queda una estrella de neutrones de unos 15 km de radio, girando a razón de unos 0'001 segundos por giro y emitiendo microondas por sus polos. Es un púlsar, que se detecta al recibirse en la Tierra las emisiones de micorrondas de forma periódica.


          Nebulosa del cangrejo hoy, formada tras la explosión de la supernova de 1054  

   
   Pero si la masa es mayor que tres masas solares, ni siquiera la formación de una estrella de neutrones es suficiente para detener la contracción. En ese caso, el núcleo de la estrella desaparece  del universo formando un agujero negro. Ni siquiera la luz puede escapar de él y sabemos de su existencia por la energía que emite la materia cuando es atrapada pos su gravedad y cae en el. En el centro de las galaxias existen agujeros negros del orden de cientos de millones de masas solares, alrededor de los cuales rotan todas las demás estrellas.

    ¿Somos capaces de imaginar siquiera algo mas increíble que el genio desnudo de la naturaleza?