"No olvides que la ciencia nos proporciona una forma de pensar racional,
que modifica nuestro mundo a pasos agigantados
y que, además, es bella".
Ciencia para Nicolás
Como bien sabéis, un día tiene 24 horas de 60 minutos, cada minuto 60 segundos. Vale, ¿dónde está el problema? A ver, pensad un poco: ¿cuántos minutos hay en un día? ¿y segundos? ¿cuántos segundos tiene un día? Está claro, la respuesta requiere que nos pongamos a calcular. Ya, ya sé que ahora todos llevamos una calculadora en el móvil, pero toca calcular. Es lo que tiene que el sistema horario no sea decimal.
Así que voy a proponer (y tal y como ya dije en la entrada del calendario no espero que nadie se tome en serio el desvarío) dividir el día de forma decimal, un tanto sui géneris, eso sí.
El nuevo día (uy, eso parece New Age) va a tener 100 horas.
Hace mucho tiempo, cuando era adolescente, devoraba todo lo que caía en mis manos que viniera firmado por el genial Isaac Asimov. Uno de esos textos tenía que ver con crear un calendario perpetuo, no como los que usamos ahora, que cambian año tras año. Podría buscarlo, pero prefiero no hacerlo, para que me influya lo menos posible.
La cosa es que se me ha ocurrido (no, no espero que nadie me haga el más mínimo caso, por supuesto, pero me parecía un entretenimiento interesante) cambiar la manera en que medimos el tiempo, porque yo lo valgo.
Empecemos por el año, por el calendario. Aquí dependemos, como bien sabéis, de la órbita de la Tierra alrededor del Sol. Un año dura lo que tarda nuestro planeta en completar una órbita. Esto viene a ser 365 días y cuarto, o más en concreto 365 días, 6 horas, 9 minutos y 9,76 segundos. Del hecho de que el año no sea un número entero de días se deriva que necesitemos los años bisiestos.
Un año tiene doce meses: siete de ellos tienen 31 días (enero, marzo, mayo, julio, agosto, octubre y diciembre), cuatro de ellos 30 (abril, junio, septiembre y noviembre) y queda febrero, que tiene 28 días o 29, en el caso de que caiga en bisiesto. Un sinvivir, con el pobre febrero generalmente tres días más breve que la mayoría de los meses. Mal, señores.
Rompamos con todo. Diez meses de 36 días, y adiós a la nomenclatura tradicional. Llamémosles primero, segundo, tercero... décimo; menos romántico, pero más útil, qué caramba. ¿Y los cinco días que faltan?
Total, que en la unidad de la gravedad pregunta el libro sobre la ausencia de atmósfera en la Luna, y las mejores respuestas que obtengo son "porque tiene poca gravedad" (algunas son "porque no hay gravedad").
Como respuesta no está mal, especialmente para segundo de la ESO, pero me parece que se puede mejorar. Más que nada porque creo que no terminan de entenderlo, que no deja de ser una respuesta de compromiso.
Así que como tengo un boli Bic en la mano, lo lanzo suavemente hacia arriba y, con la habilidad que me caracteriza, lo recojo antes de que caiga al suelo.
- ¿Habéis visto que el boli ha subido, cada vez más despacio hasta detenerse, y ha comenzado a caer cada vez más deprisa? ¿Por qué ha pasado? - Por la gravedad. - Vale. ¿Qué pasa si lo lanzo con más fuerza, es decir con más velocidad? ¿Sube lo mismo? - Sube más alto y cae. -¿Siempre que lanzo algo hacia arriba vuelve a caer? - Sí.
Ahí fallaron. Lo cierto es que si lanzamos algo con una velocidad superior a 11,2 km/s (más de 40 000 km/h), sube cada vez más despacio, por la aceleración de la gravedad, de - 9,8 m/s2, pero no cae sino que se aleja para siempre de nuestro planeta. Esta es la velocidad de escape de la Tierra, y es el denominador común de los tres elementos del título: el bolígrafo, el agujero negro y la atmósfera inexistente de la Luna.
Tras explicarles esto, paso a decirles que cada astro tiene su propia velocidad de escape, dependiendo de su gravedad (que a su vez depende de su masa y de su volumen). Que una estrella como el Sol, por ejemplo, tiene una velocidad de escape mayor que la de nuestro planeta (en aquel momento no conocía el dato, pero ahora tengo la Wikipedia abierta en otra pestaña y veo que es 617,7 km/s).
Continúo diciendo que conforme aumenta la velocidad de escape es más difícil escapar a la atracción gravitatoria de un astro.
- Si la gravedad de un cuerpo fuera tan potente como para que su velocidad de escape fuera superior a la velocidad de la luz, 300 000 km/s, ¿podria escapar la luz de él?
- No (con ciertas dudas).
- Exacto, ni la luz ni ninguna otra radiación, pues todas viajan a la misma velocidad. Eso es un agujero negro.
Aquí dejé caer que en realidad sí se puede detectar, por lo que sucede a su alrededor, y les hablé de la famosa foto del agujero negro del año pasado, aunque casi nadie había oído hablar de ella :-(
Finalmente ataqué la pregunta del libro, la de por qué la Luna no tiene atmósfera. Lo primero, preguntándoles sobre la teoría cinético molecular (estas cosas no les gustan mucho), y recordándoles que las moléculas de los gases se mueven libres a mucha velocidad. En esta velocidad está la clave.
La Luna tiene menor gravedad que la Tierra, unas seis veces menos y, por tanto, también menor velocidad de escape (2,4 km/s). En la Tierra, la velocidad de las partículas de los gases de la atmósfera está muy por debajo de la velocidad de escape, por lo que retiene perfectamente su cubierta gaseosa. En la Luna no sucede lo mismo, por lo que si en un pasado remoto tuvo una atmósfera, lo que es muy probable dado que se generó como consecuencia del impacto sobre la Tierra de Tea, un protoplaneta del tamaño de Marte, la fue perdiendo paulatinamente hasta su (casi) total desaparición. Por eso los cuerpos pequeños y poco masivos, como la Luna, no tienen atmósfera.
Ya la he visto unas cuantas veces, así que supongo que se trata de una imagen viral:
Viene acompañada de un texto tal que así:
"Ciclo lunar. Una foto al día, durante 28 días, a la misma hora, desde el mismo lugar"
Imposible. Si se toma la foto a la misma hora, durante unos cuantos días del mes habrá que apuntar hacia el suelo puesto que la Luna estará bajo el horizonte.
La Luna gira en torno a la Tierra a lo largo de un mes, en torno a 28 o 29 días (la definición de mes tiene su complejidad) lo que hace que salga por el horizonte cada día unos cincuenta minutos más tarde que el día anterior, así que la composición de arriba es imposible. Del todo.
¿No os habéis dado cuenta (qué poco miramos al cielo) de que la luna llena se ve durante la noche (la Tierra está entre el Sol y la Luna) mientras que en la fase de nueva la Luna está en el cielo durante el día?
¿Sabéis que os digo? ¡Que no me creáis, que lo comprobéis, que es muy fácil!
Según se deduce de este fragmento de La fábrica de las sombras, de Ibon Martín, algo raro pasa con el Sol en el norte de mi Navarra si de verdad se pone por el este.
Con el fondo sonoro del Bolero de Ravel, los de American Museum of Natural History han preparado un bonito vídeo que nos muestra el aspecto del firmamento visto con diferentes frecuencias de radiación electromagnética:
"El cielo está inundado de luz, pero hay mucho más allá de la luz visible que nuestros ojos no pueden captar.
¿Qué vemos cuando usamos telescopios para mirar lo invisible?"
Beyond a year in space es un documental sobre la misión espacial de un año de duración de Scott Kelly. Se trata de un estudio de la NASA sobre los efectos de la permanencia en el espacio en el organismo humano, comparando su evolución física con la de su hermano gemelo Mark, astronauta retirado.
Aunque parece todavía lejano, hay proyectos en marcha para que algún humano deje su huella en Marte, por lo que es imprescindible el máximo conocimiento sobre los efectos de una larga permanencia en el espacio. El estudio médico de Scott Kelly durante su estancia en el espacio (el récord en la actualidad) junto al de su hermano gemelo es de gran importancia para tratar de minimizar los riesgos que supone el largo viaje al planeta rojo.
La misión espacial de Scott dio lugar al documental A year in space. Su continuación es Beyond a year in space, con el regreso de Scott a la Tierra y el estado de la cuestión para un futuro viaje a Marte.
En el documental nos muestran, entre otras muchas, 5 cosas que hemos aprendido gracias a esta aventura:
"La gente no puede imaginarse cuánto echaría de menos el mundo natural si llegara a perderlo. He leído sobre tripulantes de submarinos que suelen ir a la sala del sonar para escuchar las canciones de las ballenas y los sonidos de las colonias de camarones. Los capitanes de submarino gratifican con la 'libertad de periscopio', una oportunidad para observar nubes, aves y costas y recordar que el mundo natural todavía sigue ahí. Una vez conocí a un hombre que me dijo que después de aterrizar en Christchurch, Nueva Zelanda, tras pasar el invierno en una estación científica en el Polo Sur, pasó junto a sus compañeros un par de días simplemente paseando y mirando con deleite flores y árboles. En una ocasión, uno de ellos vio a una mujer con un cochecito. '¡Un bebé!', gritó, y todos corrieron a verlo. La mujer salió huyendo. No hay un ambiente más estéril y antinatural que el espacio. Astronautas que no estaban antes interesados en la jardinería pasan horas atendiendo invernaderos experimentales. 'Nos encantan', decía el cosmonauta Vladislav Volkov de las pequeñas plantas de lino con las que convivían en la Salyut 1, la primera estación espacial soviética. En órbita aún es posible mirar por la ventanilla y ver el mundo natural. En una misión a Marte, una vez que los astronautas pierdan de vista la Tierra no verán nada al otro lado de la ventanilla. 'Estarás bañado por una luz solar permanente, así que no verás ninguna estrella', me explicó el astronauta Andy Thomas. 'Todo lo que verás es negro".
"Novae es una película sobre el evento astronómico que sucede durante las últimas etapas evolutivas de la vida de una estrella masiva, cuya muerte dramática y catastrófica está marcada por una última explosión gigantesca conocida como supernova.
Usando un acuario, tinta y agua, esta película es un intento de representar lo más grande con lo más pequeño sin utilizar imágenes generadas digitalmente.
Como homenaje a las filmografías de Kubrick y Nolan, Novae es un poema cósmico que quiere presentar al espectador la belleza infinita de las nebulosas".
¡En un acuario, con agua y tinta... impresionante!
"Una meditación sobre la evolución cósmica de la materia y la energía.
Se ha utilizado técnicas como time-lapse y fotografía de stop-motion y alta velocidad para filmar elementos hechos a mano, dinámica de fluidos y momento angular.
Infinitude es un proyecto artesanal para reflejar el crecimiento exponencial de la complejidad del cosmos".
Un hermoso time-lapse el que ha creado Sriram Murali a partir de sus grabaciones en ocho escenarios, progresivamente menos contaminados por la luz artificial.
"Los cielos nocturnos nos recuerdan nuestro lugar en el universo. Imagina que vivimos bajo un cielo completamente estrellado. Nos recordaría que somos una parte minúscula del cosmos, y el respeto y la conexión especial con este mundo increíble nos haría mejores personas, más reflexivas, curiosas, amables y atentas. Imagina que los niños crecen apasionados por la astronomía en busca de respuestas..."
Sobre la tendencia que tenemos a confundir modelos y realidad ya os hablé en una charla en Naukas Bilbao 2012 (una pena, el vídeo ya no está disponible), y es lo primero que nos comentan Wylie Overstreet y Alex Gorosh, los autores de la genial maqueta en el desierto de Nevada.
"Teniendo en cuenta que si el planeta Tierra tuviese las mismas dimensiones que una canica cualquiera se necesitarían más de doce kilómetros de espacio para poder representar la órbita por la que transcurre Neptuno, el planeta más alejado del Sol".
No es que sea precisamente reciente, pero lo acabo de ver y no tiene demasiadas visualizaciones, Además, tal y como nos indican en el enlace de youtube, está disponible para iPhone y iPad. Impresionante cómo se recorre las escalas del universo en tres minutos:
Una reinterpretación de aquel Potencias de 10 (Powers of ten), uno de los vídeos de divulgación científica más famosos, producido por Ray y Charles Eames para IBM en 1977. Ahí lo tenéis:
Este interesante vídeo de Kurzgesagt – In a Nutshell nos muestra de una manera muy sencilla el reto de construir un ascensor espacial, lo que -de llevarse a cabo- supondría un extraordinario impulso para la exploración espacial. No parece ser tarea fácil, desde luego, y hay quien plantea, como nos cuenta el vídeo, que podríamos "ensayar" la construcción de un ascensor espacial en la Tierra haciendo antes uno en la Luna, aprovechando su menor gravedad; en la actualidad disponemos del material (kevlar) que permitiría construir el cable del ascensor lunar. No os lo perdáis, que vale la pena:
Y bien claro lo expone Lucianne Walkowicz en esta interesante charla TED. Lucianne trabaja en la misión Kepler de la NASA, cuyo objetivo es la búsqueda de planetas habitables. Sabe bien, por tanto, de lo que habla:
Con un globo atmosférico y una cámara GoPro, un grupo de amigos consiguió grabar el Gran Cañón desde una altura de 30,1 km. En el vídeo, la preparación, la grabación y los detalles del vuelo.
No es la primera vez que me encuentro con la idea esa de "¿Por qué enviar aparatitos a Marte mientras que aquí en la Tierra se pasa hambre?" Como muestra, estas dos imágenes que he visto en el Facebook en pocos días:
(Fotos del Facebook... y opiniones de columnistas, cómo no. Como muestra, Alfonso Ussía firma su "ingeniosa" protesta bajo el título El «Curiosity»).
Así, a bote pronto, a cualquiera le sale un ¡qué verdad más verdadera! Es un pensamiento que va directamente al corazón, o a los hígados, según se mire. Pero lo primero que habría que plantearse es si la investigación espacial es la responsable de las miserias que afligen al mundo, hambre incluida. Y otra cosa más importante: ¿alguien cree que interrumpiendo por completo la investigación espacial se iba a solucionar el hambre en el mundo? Porque si así fuera no creo que nadie iba a oponerse. Si así fuera, insisto, porque me temo que no iba a servir de nada.
De cualquier manera, y puestos a hablar de dineritos gastados mientras millones de personas pasan hambre de la de verdad, veamos un puñado de de comparaciones, aun a riesgo de caer en la demagogia.
El dinero total gastado en el mundo en programas espaciales en 2013 ascendió a 72 100 millones de dólares. Mientras tanto, y estos son datos referidos a 2012, un año antes, el gasto global en ejércitos fue de 1 756 billones de dólares:
La barra del dinero destinado al espacio queda muy delgadita, ¿verdad? No es de extrañar: el dinero que el mundo gasta en ejércitos es ¡24 355 veces mayor que el destinado al espacio! Que digo yo que con desviar 1/24 355 (un 0,004%) del gasto en maquinaria de guerra a paliar el hambre se podría conseguir lo mismo que destinando toda la pasta que nos gastamos en "enviar aparatitos a Marte" y similares. Y esa reducción de un 0,004% no se iba a notar mucho, me parece a mí...
Supongo que con esto ya es suficiente para desmontar las afirmaciones incrustadas en las fotos que he puesto arriba, pero tengo más demagogia a escala global, que paso a representar gráficamente. Los datos son referidos a gasto anual. Fuente para el gasto en tabaco y previsión para terminar con el hambre en el mundo. Fuente para el gasto en belleza y cuidado personal.
(Había pensado incluir en la gráfica lo que se gastan los más ricos del mundo en bienes de lujo del de verdad, como yates y jets privados, pero dejaba el resto de las barras sin altura. Asciende a 1,1 billones de dólares, lo que supondría una cifra 37 veces mayor que la estimada para erradicar el hambre. Eso es lo que hay.
Si os parece, echemos uno ojo al país en el que servidor paga sus impuestos, y donde por tanto puede ejercer su derecho al pataleo. El presupuesto de la ESA (Agencia espacial Europea) en 2013 fue 4282 millones de euros; España contribuyó ese año con 83 millones, poco más de la mitad de los 150 millones que se considera la cifra mínima que se debería aportar. Por otro lado, el presupuesto de los equipos de fútbol de la primera división española en la temporada 2013/14 (sí, ya sé que se me nota que no me cae especialmente bien el fútbol profesional): 1866 millones de euros. De un vistazo:
Para terminar, podría contaros por qué la investigación espacial es buena para la humanidad, pero no lo voy a hacer. En su lugar, os voy a recomendar estos dos enlaces que lo dejan muy claro:
A pesar de que es muchísimo mayor que la Luna, el Sol está mucho más lejos de nosotros que esta. Casualmente, y simplemente debido al hecho de que los objetos lejanos se ven más pequeños, el tamaño aparente de ambos astros en nuestro cielo es prácticamente el mismo. De ahí la espectacularidad de los eclipses de sol. En ningún otro planeta del Sistema Solar se puede disfrutar de semejante maravilla.
Como bien sabéis pasado mañana viernes va a ser visible desde una buena parte del hemisferio norte un eclipse de sol que será total en una franja del Atlántico. Quienes tenemos la suerte de estar en la zona afectada por el eclipse -si las nubes lo permiten- podremos ver cómo la Luna pasa por el cielo por delante del Sol ocultando su disco. Desde Pamplona, donde el eclipse será parcial, con un ocultamiento del 75% de la superficie solar, el eclipse tendrá el aspecto que muestra esta animación preparada por mis amigos del Pamplonetario:
Bien, todos sabemos el aspecto que tiene un eclipse de sol desde la Tierra. Pero ¿cómo lo veríamos si estuviéramos en la superficie de la Luna?
Si queremos verlo debemos asegurarnos primero que estamos en la cara adecuada de la Luna. Sabéis perfectamente que la Luna siempre presenta la misma cara hacia la Tierra (cosas de la ley de la gravedad), así que si nos da por mirar al cielo desde la cara oculta no veremos nada: si desde la Tierra no vemos nunca la mitad de la Luna, en esa mitad nunca está la Tierra en el cielo.
De acuerdo, estamos en la Luna y disfrutamos de una hermosa vista de la Tierra. Es de noche (en la Luna) y la Tierra está en una hermosa fase de tierra llena, si se puede decir así. Toda su superficie visible está completamente iluminada. Desde la Tierra la Luna está en el cielo diurno pero no se ve por dos razones: está en fase de luna nueva y además se sitúa muy cerca del Sol (está a punto de comenzar el eclipse), por lo que el resplandor hace imposible echarle un vistazo.
Sigamos en la Luna. Su larga sombra cónica está a punto de tocar la superficie terrestre. pero antes vemos cómo se oscurece una superficie considerable del planeta. Es la penumbra, la zona donde el eclipse es parcial. Tanto la mancha de sombra que deja el eclipse total como la penumbra del parcial van a recorrer la superficie terrestre, debido sobre todo a la rotación del planeta. No hace falta que dé más detalles. En el siguiente vídeo se ve perfectamente lo que os estoy contando. Es el eclipse del 15 de enero de 2010 recreado mediante software:
(Además de mostrarnos el recorrido de la sombra y de la penumbra fijaos en el detalle de la línea que marca el límite día-noche, que pasa por el polo norte: estamos en el solsticio de primavera. Un día precioso en el polo, donde se podrá disfrutar de un eclipse total de sol sobre un Sol que va a estar girando alrededor del observador, asomando media esfera sobre el horizonte. Al respecto, os recomiendo la entrada Empieza la primavera: unos breves apuntes).
¿Y un eclipse de luna? Como la Tierra es mayor que la Luna, su sombra cónica es también mayor, por lo que es capaz de cubrir por completo nuestro satélite. Así transcurre:
¿Y cómo se ve un eclipse lunar desde la Luna? Debe ser un espectáculo hermoso. Imaginaos un día soleado (la cara visible de la Luna está completamente iluminada, desde la Tierra hay luna llena), con una Tierra muy cerca del Sol en el cielo. Como es habitual, la Tierra permanece inmóvil en el cielo lunar. Con lo de inmóvil me refiero a que no se desplaza por el firmamento como lo hacen el resto de astros. Pero la Tierra se ve siempre fascinante, mostrando una atmósfera continuamente cambiante y una superficie en rotación. Si en un momento dado estamos viendo la Península Ibérica, unas horas después ha desaparecido. Además la Tierra se ve mucho mayor que el Sol. Desde la Luna, sin ninguna duda (desde su cara visible) lo más glorioso que hay en el cielo es la Tierra. Sin embargo, en este momento no se aprecian muchos detalles de la superficie terrestre: estamos viendo la mitad donde es de noche; vemos la fase de tierra nueva.
Está a punto de comenzar el eclipse. El Sol se va acercando lentamente al enorme disco terrestre hasta que comienza a ocultarse tras él. Al cabo de un rato todo el disco solar ha sido "tragado" por la Tierra. En pleno día se hace noche total; la oscuridad -y el fuerte descenso de temperatura- durará unas horas hasta que por fin el astro rey comience a asomar por el otro lado de nuestro planeta. Desde nuestro querido satélite, los selenitas (ya, ya sé que no hay, pero me tomo la licencia para que quede más poético) están terminando de disfrutar de un hermoso eclipse de sol. Porque desde la Luna, nuestro eclipse de luna es un eclipse de sol. ACTUALIZACIÓN:
A través de la lista de correos de Naukas, Manu Arregi y Paco Bellido, que de estas cosas saben un montón, me indican un par de correcciones a lo que he escrito. "Como es habitual, la Tierra permanece inmóvil en el cielo lunar". La Luna siempre nos presenta la misma cara, pero oscila en una compleja combinación de tres movimientos, de manera que la Tierra describe en el cielo lunar una curva llamada curva de Lissajous. De todas formas, cierto es que no se desplaza mucho (el recorrido completo no ocupa más que la constelación de Orión). Si queréis saber más no dejéis de leer La danza de la Tierra en Naukas. "Al cabo de un rato todo el disco solar ha sido "tragado" por la Tierra. En pleno día se hace noche total". En realidad, la Luna queda bañada por un resplandor rojo/anaranjado. La luz solar se refracta en nuestra atmósfera y llega a la Luna. Todo queda bañado de ese color y tiene que ser muy curioso verlo. Aunque de momento, nadie ha estado ahí para contemplarlo.
¡Gracias, Manu y Paco!
En las clases de ciencias siempre enseñamos (o nos enseñan, según la posición que ocupemos en el aula) que las trayectorias de los planetas son elípticas, tal que así:
Sobre este modelo construimos nuestra visión del Sistema Solar, o al menos de la forma en que se mueven los planetas, y también otros objetos como cometas, planetas enanos, asteroides... Las leyes de Kepler, por poner el mejor ejemplo, dan por supuesto el hecho de que las trayectorias son elípticas.
Y lo son... si asumimos que el Sol está inmóvil, o dicho de otro modo, que nuestra estrella es el sistema de referencia. Pero el Sol viaja en torno al centro de la galaxia, y si tenemos en cuenta este desplazamiento, todo el Sistema Solar lo hace. En ese caso las órbitas planetarias no son planas, sino helicoidales, tanto más cerradas cuanto más cercanas al Sol ( y más rápidas, Kepler dixit).
Pues bien, el siguiente vídeo, que ya sé que es viejuno pero lo acabo de encontrar, nos muestra magistralmente, a modo de time-lapse digital, el modelo helicoidal del Sistema Solar. Ya, ya sé que no lo necesitáis, pero os lo traduzco (y comento alguna cosilla) debajo:
"El antiguo modelo heliocéntrico del Sistema Solar con los planetas orbitando en torno al Sol además de ser aburrido es incorrecto. El Sistema Solar viaja por el espacio a 70 000 km/h. Ahora, imagínalo así: el Sol es como un cometa que arrastra los planetas en su viaje. ¿Habías oído hablar de un vórtice? ¿Por qué es importante? Porque el movimiento circular y el movimiento helicoidal son cosas completamente diferentes".
Y a partir de aquí (2:13) ya no me gusta tanto el vídeo. Está bonito lo de las plantas, el ADN y demás, aunque un poco cursi, pero lo de que el Sistema Solar forma parte de la vida, me parece, además de digno de un Paulo Coelho cualquiera, absolutamente falso. No hay ninguna relación entre la vida y el movimiento que tan bien se presenta en el vídeo. En fin, continúo con la traducción:
"La vida crea espirales. La vida es un vórtice, no una mera rotación. El Sistema Solar es parte de la vida. Piensa en ello mientras ves esta carrera espacial".
Actualización: Como indica en su comentario Jose Alzueta, el vídeo contiene una serie de errores, que son analizados por el genial Phil Plait: No, Our Solar System is NOT a “Vortex”
