Tenemos que concluir que no siempre hablamos de lo que sabemos

El universo de las partículas es fascinante. Cuando las partículas primarias chocan con átomos y moléculas en el aire, aplastan sus núcleos y producen toda clase de partículas secundarias. En esta radiación secundaria (aún muy energética) la que detectamos cerca de la Tierra, por los globos enviados a la atmósfera superior, han registrado la radiación primaria.

El físico estadounidense Robert Andrews Millikan, que recogió una gran cantidad de información acerca de esta radiación (y que le dio el nombre de rayos cósmicos), decidió que debería haber una clase de radiación electromagnética. Su poder de penetración era tal que, parte del mismo, atravesaba muchos centímetros de plomo. Para Millikan, esto sugería que la radiación se parecía a la de los penetrantes rayos gamma, pero con una longitud de onda más corta.

Las partículas cósmicas primarias, cuando entran en nuestra atmósfera, llevan consigo unas energías fantásticas, muy elevadas. En general, cuanto más pesado es el núcleo, más raro resulta entre las partículas cósmicas. Núcleos tan complejos como los que forman los átomos de hierro se detectaron con rapidez; en 1.968, otros núcleos como el del uranio. Los núcleos de uranio constituyen sólo una partícula entre 10 millones. También se incluirán aquí electrones de muy elevada energía.

Ahora bien, la siguiente partícula inédita (después del neutrón) se descubrió en los rayos cósmicos. A decir verdad, cierto físico teórico había predicho ya este descubrimiento. Paul Adrien Dirac había aducido, fundándose en un análisis matemático de las propiedades inherentes a las partículas subatómicas, que cada partícula debería tener su antipartícula (los científicos desean no sólo que la naturaleza sea simple, sino también simétrica). Así pues, debería haber un antielectrón, salvo por su carga que sería positiva y no negativa, idéntico al electrón; y un antiprotón, con carga negativa en vez de positiva.

En 1.930, cuando Dirac expuso su teoría, no llamó demasiado la atención en el mundo de la ciencia. Pero, fiel a la cita, dos años después apareció el antielectrón. Por entonces, el físico americano Carl David Anderson trabajaba con Millikan en un intento por averiguar si los rayos cósmicos eran radiación electromagnética o partículas. Por aquellas fechas, casi todo el mundo estaba dispuesto a aceptar las pruebas presentadas por Compton, según las cuales, se trataría de partículas cargadas; pero Millikan no acababa de darse por satisfecho con tal solución.

                    Una buena fuente de producción de electrones y positrones

Abandonado a sus propios medios, el positrón es tan estable como el electrón (¿y por qué no habría de serlo si el idéntico al electrón, excepto en su carga eléctrica?). Además, su existencia puede ser indefinida. Ahora bien, en realidad no queda abandonado nunca a sus propios medios, ya que se mueve en un universo repleto de electrones. Apenas inicia su veloz carrera (cuya duración ronda la millonésima de segundo), se encuentra ya con uno.

¿Qué decir del Neutrón?

Particularmente creo que, si el neutrón tiene masa, si la masa es energía (E = mc²), y si la energía es electricidad y magnetismo (según Maxwell), el magnetismo del neutrón no es tan extraño, sino que es un aspecto de lo que en realidad es materia. La materia es la luz, la energía, el magnetismo, en  definitiva, la fuerza que reina en el universo y que está presente de una u otra forma en todas partes (aunque no podamos verla).

El protón, lejos de ser una simple “esfera”, es una partícula subatómica fundamental para la materia, compuesta por partículas más pequeñas llamadas quarks, y que posee una carga eléctrica positiva que determina la identidad de un elemento químico. Aunque es estable y reside en el núcleo del átomo, su comportamiento cuántico, tamaño y estructura interna siguen siendo objeto de estudio, haciendo del protón un objeto de fascinación para la física moderna. 

Los protones no son elementales; están compuestos por dos quarks “arriba” y un quark “abajo”, unidos por la fuerza nuclear fuerte mediada por gluones. No se trata de una esfera sólida, sino de un objeto cuántico complejo, descrito por una función de onda que representa un “nebulosa de posibilidades”. 

Podríamos seguir enumerando todo lo que creemos que sabemos y, desde luego (no siempre hablamos teniendo conocimiento pleno de las cosas),  está más que demostrado que, nuestros conocimientos son limitados y, nuestra ignorancia… ¡Infinita!

Emilio Silvera V.

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Como allí no estaba presente ningún cronista para contarlo, lo que podemos decir de la “creación y nacimiento” del Universo, sólo son hipótesis y teorías, el Modelo que hemos podido construir conforme a lo que se ha observado y estudiado de lo que pudo ser.

Aquí nos cuentan lo que suponemos que pudo pasar.

El origen del Universo es el mayor misterio sin testigos. La ciencia reconstruye su nacimiento mediante el Modelo Cosmológico Estándar (conocido como Lambda). Al no poder observar directamente el inicio, los astrofísicos utilizan la teoría de la Relatividad General de Einstein y la física de partículas para explicar cómo el cosmos evolucionó desde un estado inicial inimaginablemente denso y caliente hasta lo que vemos hoy.

Si surgió, es porque había

Aunque no hubo testigos presenciales, la ciencia ha logrado construir un relato coherente del origen del Universo. La teoría más aceptada es el Modelo del Big Bang, el cual propone que hace 13.800 millones de años toda la materia, el espacio y el tiempo comenzaron a expandirse desde un único punto infinitamente denso y caliente.

Es una síntesis excelente y muy precisa. Aunque solemos llamarlo “Gran Explosión”, la ciencia moderna explica que el Big Bang no fue una detonación dentro de un espacio vacío, sino la expansión del propio espacio. Según los estudios y las pruebas, simulaciones, observaciones, y toda clase experimentos, de la transición de fase  que se produjo surgieron las semillas de la materia que, pasando el Tiempo, lo formaría todo. No solo objetos del Cosmos, sino que, de manera asombrosa y partiendo de materia “inerte” evolucionada… ¿La Vida!

• • La Expansión del Espacio: El Big Bang no fue una bomba en el vacío, sino la expansión del propio tejido del espacio-tiempo. 

La Dra. Mariana Vargas Magaña en el Instituto de Física de la UNAM, mostrando los resultados de DESI. Pablo Romero/WIRED en Español.

Emilio Silvera V.

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Nada podemos hacer cuando la Tierra despierta de un largo sueño y se despereza para que todo vuelva a la normalidad. Son los cambios de la Naturaleza del planeta que nos acoge y que necesita reciclarse destruyendo para que todo siga igual. Podríamos decir que es la destrucción de la creación. Las placas tectónicas se recolocan y crean grandes terremotos, Tsunamis, erupciones volcánicas, y, todo ello, trae nuevos materiales para que se creen nuevas regiones y ecosistemas que antes no estaban allí, incluso cadenas montañosas.

Cuando la Tierra se despereza… ¡Nosotros a temblar!

La Tierra opera como un sistema dinámico que se autorregula a través de ciclos geológicos. Las placas tectónicas liberan energía acumulada mediante movimientos, sismos y volcanismo, reciclando la corteza terrestre y renovando los suelos, lo que a su vez permite la creación de nuevos hábitats naturales.

No hemos podido descubrir la manera de prevenir ciertos sucesos desastrosos para nosotros, ni la más avanzada tecnología que nos transporta hacia lugares ignotos entre las estrellas, ni tampoco los grandes aceleradores de partículas que nos permiten visitar el “universo” de lo muy pequeño, nada nos permite poder prevenir con la debida antelación, estos eventos naturales.

Así es, la Tierra posee un sistema dinámico interno impulsado por el movimiento de las placas tectónicas. Estos enormes bloques rocosos flotan sobre el manto y al colisionar, separarse o deslizarse, transforman continuamente la superficie terrestre en un proceso conocido como tectónica de placas. 

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          LAS AGUAS CÁLIDAS DEL PARQUE YELLOWSTONE

Así la contemplamos desde algunas regiones de la Tierra

Esta imagen del Sol se captó en la provincia de Alicante (España)

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        La vida microscópica está por todas partes…¡En otros mundos (creo) que también.

“La idea de que la vida en el Universo sólo existe en la Tierra es básicamente pre-copernicana. La experiencia nos ha enseñado de forma repetida que este tipo de pensamiento es probablemente erróneo. ¿Por qué nuestro pequeñísimo asentamiento debe ser único? Al igual que ningún país ha sido el centro de la Tierra, tampoco la Tierra es el centro del Universo.”

Así se expresaba Fred Hoyle.

 

Los icebergs, esas enormes montañas de hielo desgajado que flotan en el mar y que se hicieron famosas por causar el hundimiento del Titanic, ya no son patrimonio exclusivo de la Tierra. Gracias a la nave espacial Galileo, desde 1997 sabemos que también existen en Europa, uno de los cuatro satélites principales de Júpiter, que con sus 3.138 Km de diámetro tiene un tamaño muy similar al de la Luna. Si exceptuamos Marte, puede que no exista ningún otro lugar próximo a la Tierra sobre el que la ciencia tenga depositadas tantas esperanzas de que pueda haber formas de vida, con el aliciente de que en esta luna joviana ha ocurrido un proceso opuesto al del planeta rojo merced a su exploración.

Mientras que los ingenios espaciales enviados por el hombre revelaron que la naturaleza marciana es mucho más hostil para la vida de lo que insinuaban los telescopios de Schiaparelli, Lowell y Pickering, las sondas Voyager y Galileo han encontrado en Europa el mejor candidato del Sistema solar para albergar la vida extraterrestre (sin olvidar Encelado).

                                                      Los familiares paisajes de Marte

Para los exo-biólogos, esos científicos que estudian la existencia de la vida en otros lugares del Universo, Europa ha sido la gran revelación del siglo XX, y Titán, una luna de Saturno que es la segunda más grande del Sistema Solar, constituye una gran incógnita que, poco a poco, se va desvelando gracias a la misión Cassini-Huygens, uno de los más ambiciosos proyectos de la NASA.

Titán y sus mares de metano

   Encelado

           En el interior de Europa

Lo más importante de la exploración sobre Europa, a pesar de su enorme interés científico, no fueron sus fotografías, sino los indicios inequívocos de su océano líquido bajo la superficie que, además, tiene todas las características de ser salado.

Los enormes tubos de lava en Marte podrían albergar ciudades humanas, inmensos túneles que no se sabe lo que puedan albergar.

Como en esas profundidades del planeta rojo las temperaturas son más altas, se supone el agua líquida corre cantarina y rumorosa, allí habrán nacido líquenes, hongos y (seguramente) bacterias. Los Rover allí enviados no han podido llegar a esas profundidades que tendrán que esperar la visita de viajeros humanos o bien de Robots de última generación con instrucciones muy claras de su cometido.

       Pequeños mundos de los que alguno nos dará una sorpresa

También Júpiter tiene satélites interesantes como Ganimedes, Calixto, Io y Europa

Esos dos satélites de Júpiter y Saturno conforman, junto a Marte (y Encelado), los principales puntos de atención en la búsqueda de la vida extraterrestre, aunque eso no significa que vayamos a encontrarla allí, según todos los datos que se van acumulando, el índice de probabilidades de que ciertamente exista alguna clase de vida en el planeta y las lunas mencionadas, es muy alto. Es decir, si al margen del caso privilegiado de la Tierra existen tres nombres propios en el Sistema Solar donde no está descartada su existencia, esos son, Marte, Europa y Titán.

     La NASA da a conocer increíble imagen sobre Marte

Sobre Marte, el planeta más parecido a la Tierra, a pesar de sus notables diferencias, nuestros conocimientos actuales son extensos y muy valiosos, pero nos falta desvelar lo fundamental. Y es que, a pesar de los grandes avances conseguidos durante las exploraciones espaciales, los astrónomos actuales siguen obligados a contestar con un “no lo sé” cuando alguien le pregunta sobre la existencia de vida en aquel planeta.

                                                       Europa satélite de Júpiter

En lo concerniente a Europa, pocas fotografías entre las centenares de miles logradas desde que se inició la era espacial han dejado tan atónitos a los científicos como las transmitidas en 1997 por la nave Galileo. Desde 1979 se sospechaba, gracias a las imágenes de la Voyager 2, que la superficie del satélite joviano estaba formada por una sorprendente costra de hielo. Su predecesora, la Voyager 1, llegó al sistema de Júpiter en marzo de ese año, pero no se aproximó lo necesario a Europa y sólo envió fotografías de apariencia lisa como una bola de billar surcada por una extraordinaria red de líneas oscuras de naturaleza desconocida. En julio de 1979, poco después, la Voyager 2 obtuvo imágenes más detalladas, que desconcertaron a los científicos porque sugerían que la helada superficie podía ocultar un océano líquido, un paisaje inédito hasta el momento en el Sistema Solar.

Pero lo más asombroso estaba por ver, y transcurrieron dieciocho años hasta que una nueva misión espacial les mostró a los científicos que Europa es una luna tan extraordinaria que incluso parece albergar escenarios naturales como los descritos por Arthur C. Clarke en su novela 2010, Odisea dos. En enero de 1997, la NASA presentó una serie de imágenes en las que la helada superficie de Europa aparecía fragmentada en numerosos puntos. La increíble red de líneas oscuras que había mostrado una década antes la nave Voyager apareció en estas imágenes con notable detalle, que permitió ver surcos, cordilleras y, sobre todo, hielos aparentemente flotantes, algo así como la réplica joviana a los icebergs terrestres.

Lo más importante de la exploración sobre Europa, a pesar de su enorme interés científico, no fueron sus fotografías, sino los indicios inequívocos de su océano líquido bajo la superficie que, además, tiene todas las características de ser salado. La NASA ha tenido que reconocer que todos los estudios realizados en Europa dan a entender la posibilidad y muestran una notable actividad geológica y fuentes intensas de calor. Las posibilidades de vida en la superficie parecen prácticamente nulas, puesto que se halla a una distancia media del Sol de unos ochocientos millones de kilómetros y su temperatura es inferior a los 150 grados bajo cero. Sin embargo, si bajo la helada corteza existe un océano de agua líquida como creen la mayor parte de los investigadores y expertos, nos encontramos ante la mayor oportunidad para la vida en el Sistema Solar después de la Tierra.

Los sensores de las naves exploradoras han detectado un campo magnético en Europa que cambia de forma constante de dirección, hecho que sólo puede explicarse si este mundo en miniatura posee elementos conductores muy grandes. Como quiera que el hielo, presente en la corteza, no sea un buen conductor, la NASA ha sugerido que esas fluctuaciones del campo magnético de Europa estarían asociadas a la existencia de un océano de agua salada bajo la superficie.

Quizá no debamos dejarnos llevar por la imaginación pero, incluso muchos de los científicos de la NASA, tras haber visto los Icebergs fotografiados por la Galileo, recordaron emocionados el pasaje de 2010, Odisea dos, en el que el profesor Chang lanza a la Tierra un estremecedor grito desde los lejanos abismos del Sistema Solar: “¡Hay vida en Europa!” Repito: “¡Hay vida en Europa!”.

Del extraordinario viaje emprendido para dar un merecido homenaje a Cassini y Huygens y financiado de manera conjunta por la NASA y la ESA, todos tenemos un conocimiento aceptable a través de las noticias y de nuestras lecturas científicas. En el año 2004 la nave nodriza Cassini, lanzada en 1997, inició la exploración de Saturno y su corte de satélites y, la información recibida hasta el momento es de tan alto valor científico que nunca podremos agradecer bastante aquel esfuerzo.

                                                                         Titán

No cabe dudas de que la NASA tenía su principal interés puesto en la nave Cassini y Saturno, pero Titán ha tenido una atención especial que los americanos compartieron con la Agencia Europea ESA, la nave principal o nodriza Cassini se desprendió del módulo Huygens de la ESA, cuya misión será caer sobre Titán, pero antes tenía que estudiar su atmósfera, su superficie y otros elementos científicos de interés que nos dijeran como era aquel “mundo”.

Lluvia de metano en Titán

Océanos de metano en Titán

Titán es, de hecho, la luna más enigmática que se conocía. Junto a Io y Tritón en Neptuno forma el trío de únicos satélites del Sistema Solar que mantiene atmósfera apreciable; pero Titán es radicalmente diferente, puesto que mientras en aquellos dos la densidad atmosférica es muy baja, en la luna mayor de Saturno supero, incluso a la de la Tierra. Esto es algo insólito que dejó pasmado a los científicos del Jet Propulsión Laboratory de la NASA cuando obtuvieron los primeros datos a través de la Voyager. La presión atmosférica es 1,5 veces la de la Tierra, un hecho sorprendente para su tamaño, puesto que en otros lugares más grandes como el mismo Marte, la Gravedad ha sido insuficiente para retener una atmósfera apreciable.

Paisajes de la Tierra Prehistórica, lluvia de metano, ¿Cuántas sorpresas más?

Titán tiene 5 150 Km de diámetro, es la segunda luna mas grande conocida y supera en tamaño a Mercurio, pero en comparación con nuestro planeta es un mundo en miniatura, por lo que resulta excepcional algunas de las características en el halladas. Orbita Saturno en 15,945 días a una distancia de 1 221 830 Km. Es conocido desde 1655, cuando Huygens lo descubrió. De ahí que la NASA, pusiera su nombre a la sonda que acompañó a la Cassini para investigar Titán. Aunque está compuesto por rocas y hielos a partes iguales, aproximadamente. De sus océanos de metano, ¿Qué podemos decir? Sabemos que es el único satélite del Sistema Solar que tiene una atmósfera sustancial, de una gran densidad y que su composición es muy parecida a la de la Tierra, ya que el elemento fundamental, como aquí, es el nitrógeno. El papel secundario -aunque primordial- que en la Tierra desempeña el oxígeno, le corresponde en Titán al metano y también se han hallado trazas de hidrógeno. Se tienen muchas esperanzas de que, ésta luna de características tan especiales, sino ahora, algún día más lejano en el futuro podría contener formas de vida y, más adelante, incluso ser un hábitat para nosotros.

Imágenes captadas por la Huygens en Titán

La Huygens nos ha enviado imágenes más que suficientes para poder estudiar el enorme conglomerado de datos que en ellas aparecen y, tantos las fotografías como otros datos de tipo técnico tomados por los censores de la Huygens y enviados a la Tierra, tendrán que ser estudiados durante mucho tiempo hasta estar seguros de muchos de los enigmas que con ellos podamos desvelar.

La verdadera incógnita de Titán está en su superficie que aún, no se ha estudiado debidamente y, aparte de esos océanos de metano, ¿podrían existir también océanos de agua? Científicamente nada lo impide.

¡Ya veremos!

De todas las maneras, ese primer contacto tantas veces imaginado con seres parecidos a nosotros, se podrá producir en planetas que, como la Tierra tenga las condiciones necesarias para ello, y, lo que se dice planetas como la Tierra deben existir muchos, el problema está en llegar hasta ellos.

Si decimos que la NARURALEZA ES SABIA, ¿Por qué no nos preguntamos por el hecho de que haya dispuesto que otros mundos, otros estrellas como el Sol, estén tan lejos de nosotros?

Emilio Silvera V.

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