domingo, 27 de noviembre de 2016

¿Estamos solos en el Universo?



          ¿Estamos solos en el Universo? ¿Somos la única y más importante forma de vida inteligente de nuestro entorno conocido? ¿Debemos darlo por hecho y resignarnos a la ignorancia, o por el contrario salir al espacio para comprobar si hay algún otro planeta que reúna las características oportunas para que puedan existir formas de vida inteligente contenidas bajo su atmósfera? Preguntas de este estilo -aunque no de esta índole, hasta hace recientemente- son las que el ser humano se ha venido preguntando desde que los primeros filósofos cosmológicos tratasen de explicar su entorno y todo cuanto existía por medio del conocimiento, la razón, el Logos -frente a la irracionalidad, el destino y las fuerzas metafísicas del Mito-. Y desde los tiempos en los que estos primeros pensadores sentaron las bases para que todos los que han seguido su ejemplo siguieran progresando después, las cuestiones por las que el ser humano se ha interesado son muchas y muy diversas.
          
            Gracias a la aparición de las Ciencias empíricas, en concreto las naturales, aquellos más críticos han intentado cuestionarse el origen y destino del Cosmos y de todo cuanto nos rodea, pero gracias también a los más críticos, últimamente los estudios de estos científicos no solo han tratado el constante problema de quiénes somos y hacia dónde vamos, sino que también han tratado de dar respuesta a una gran pregunta: ¿estamos solos en el Universo?

                  Pero ¿cómo se puede responder a este tipo de respuestas, tan poco orientativas y tan abiertas a miles de posibilidades? En primer lugar, se deben identificar los conocidos como exoplanetas, es decir, planetas cuyas órbitas tienen como centro otras estrellas de nuestra galaxia, la Vía Láctea. De este modo, se ha recurrido a diversas misiones que nos han constatado la existencia de dichos exoplanetas. Pasemos a hablar de los más importantes descubrimientos recientes en esta materia.  


KEPLER Y COROT.

                       A través de las misiones Kepler y Corot, se han intentado identificar planetas que puedan servir como alternativas al nuestro, y que tengan la capacidad de albergar vida y, más concretamente, vida inteligente. Estos proyectos se basan en el estudio de diversos cuerpos celestes que orbitan alrededor de ciertas estrellas, mediante telescopios terrestres –en minoría- y, sobre todo, satélites con telescopios incorporados.

              Estos telescopios estelares miden la intensidad luminosa de las estrellas sobre las que orbitan los exoplanetas, pero esta tarea es bastante difícil, ya que estas medidas se realizan cuando los cuerpos planetarios, en órbita, son capaces de filtrar esa luz y hacer que no llegue completamente, sino en pequeñas cantidades, fraccionada. A través de estas mediciones, se puede determinar el tamaño del planeta y la distancia de los mismos en cuanto a la estrella de la que se nutren y sobre la que orbitan. No obstante, este modo de medir la luz que emiten los astros en comparación con la que los planetas son capaces de tapar es también un problema en sí mismo, debido a la turbulencia atmosférica. Esto provoca fluctuaciones en la luminosidad de la estrella, que establecen diferencias más allá de la luz que son capaces de esconder tras de sí los planetas.


              Desde finales de 2006 hasta principios de 2012, la misión Corot mostró cerca de 600 posibles candidatos, y se ha confirmado también la presencia de 22 exoplanetas por observaciones complementarias desde la Tierra.

              Kepler, por su parte, impulsada por la NASA, se basa en los mismos métodos para tratar de determinar candidatos a la sustitución de la Tierra mediante exoplanetas. Este no orbita en base a la tierra, sino en una órbita heliocéntrica, es decir, tomando como referencia el Sol, lo cual permite una mayor visión y un campo espacial bastante mayor. Su campo de visión, entre las constelaciones del Cisne y la Lira, le permite observar hasta 150.000 estrellas de modo continuo. Este satélite tiene implícita también otra novedad: la no-interferencia de ningún elemento del Sistema Solar en sus observaciones y estudios.

              El ya mencionado telescopio espacial ha mostrado evidencias de 2321 candidatos, 61 de los cuales han sido ya confirmados como exoplanetas por observaciones desde la Tierra. Kepler-22b ha sido uno de los grandes descubrimientos de la misión, un exoplaneta el doble de grande que la Tierra y que orbita en torno a una estrella bastante similar al Sol.


PROYECTO DARWIN.



                 Con la intención de buscar planetas similares al nuestro en sus características se creó también el Proyecto Espacial Darwin, un programa de la Agencia Espacial Europea (ESA son sus siglas en inglés). El objetivo del programa es encontrar planetas que, por su similitud o compartir características con la Tierra, puedan llegar a ser habitables.

                Pero ¿cómo se pueden encontrar formas de vida fuera de nuestro círculo cercano? El procedimiento del programa consistirá en observar mediante tres telescopios en formación una misma imagen, la cual se transmitirá a un núcleo de comunicaciones en órbita que la comparará y solapará con las imágenes obtenidas allí directamente. Se captará de este modo el espectro infrarrojo, facilitando la detección de planetas al inhibir la luz que emiten las estrellas alrededor de las que orbitan –si se elimina la luz que eclipsa al resto del sistema, se ven mejor los planetas-. El principal problema que los científicos han encontrado a este sistema es que el Sol interfiere en las observaciones, por lo que se ha de procurar que la Luna y la Tierra formen un eclipse que impida que nuestra estrella les reste importancia a los planetas que podrían suponer un nuevo lugar donde poder nuestro género vivir –en un futuro bastante alejado-, o intercambiar información y comunicarse con otras civilizaciones.


                Los objetivos del proyecto son detectar y analizar exoplanetas similares al nuestro y  atmósferas que puedan proteger las formas de vida y mantenerlas. Además, esta nueva incursión en el análisis y búsqueda de los planetas idóneos para la vida proveerá imágenes entre 60 y 600 veces más detalladas que las del programa Hubble, el anterior telescopio espacial de similares características, lanzado a órbita en 1990. Hablando del detalle de las imágenes, el hecho de explorar otros planetas fuera de nuestro sistema ha ayudado a la lucha contra el cáncer, ya que los métodos telescópicos usados para analizar la estructura de las atmósferas de los exoplanetas se ha comenzado a emplear ya en el estudio microscópico de pieles o tejidos, utilizándose ya para facilitar la detención precoz del crecimiento de cáncer.

                Con el programa Darwin se podrá analizar un planeta en diez horas. Primero, se estudiaría su atmósfera y buscaría oxígeno y vapor de agua; luego, se analizaría el nivel de oxígeno y, de encontrarse este en grandes cantidades, significaría que algún ser vivo se encontraría realizando la fotosíntesis –lo cual quiere decir por consiguiente que es habitable-.

                La entidad promotora de la misión destaca la importancia del Gliese 581 d, un planeta que se encuentra a una distancia segura del Sol y, por tanto, cuenta con unas condiciones y temperatura superficial parecidas a las nuestras.



¿VIDA EN SATURNO?


             


                Comienzo este punto con una magnífica canción de David Bowie, que cuestiona en su título precisamente la vida en otros planetas, en concreto en Marte, a pesar de no estar directamente relacionada con el tema que nos concierne. No obstante, habla de la cuestión de Orson Welles y cómo los oyentes de esos programas de radio creyeron realmente que estaba ocurriendo una verdadera invasión alienígena. Y es que no es inverosímil según las claves que nos ha venido dando la ciencia en los últimos tiempos. Pero dejemos las estrellas figuradas a un lado y pasemos a hablar de los astros reales.

           Hasta ahora, no se han encontrado pruebas irrefutables ni definitivas de la existencia de vida en otros planetas o exoplanetas. Se sabe que nuestro entorno recoge una serie de características que hacen idónea la existencia de seres vivos.

                No obstante, una de las mayores inquietudes de la ciencia en la actualidad es encontrar planetas que reúnan condiciones similares para poder encontrar alternativas y, en definitiva, otras formas de vida en otros planetas. Así, la principal característica que pretende encontrar es la existencia de agua que abastezca al planeta y contenga ciertas moléculas orgánicas. Pero también se podría dar el caso de la existencia de formas de vida completamente diferentes en propiedades, que no se basen en las moléculas orgánicas. 


Aprovechando esta hipótesis, desde la Universidad de Cornell tomaron como referencia los datos obtenidos por ciertas misiones (Cassyni-Huygens) para comprobar su teoría de la existencia de vida en Titán, la luna más grande de Saturno. Bajo su atmósfera densa y amarillenta, rica en nitrógeno, se piensa que hay océanos y lagos de metano. Por lo tanto, se llega a la conclusión de que podrían existir moléculas orgánicas fundamentales. Por lo tanto, existe la denominada química prebiótica, precedente y base para el desarrollo de los seres vivos en su entorno. Estos seres vivos no compartirían –de existir- las mismas características que los conocidos en la Tierra, radicando esto precisamente en la no constancia de agua en el satélite, que influiría de una manera distinta en las formas de vida del lugar y crearía seres exóticos, distintos a cualquiera que nos podamos imaginar en nuestro planeta.

                El satélite es el único lugar –sin tener en cuenta la Tierra- con una atmósfera gruesa y rica en nitrógeno. Además, como ya ha sido mencionado, cuenta con enormes reservas de líquido enterradas bajo su superficie helada, contenidas en un macro-océano. También se acumulan en su aire importantes cantidades de gas metano, que el sol degrada rápidamente, lo cual da indicios de la existencia de volcanes o seres vivos capaces de producirlos.




LA ECUACIÓN DE DRAKE  

(o cuántas posibilidades tengo de cubrir mis instintos primarios según una fórmula matemática)


            La ecuación de Drake es la fórmula matemática en la que los científicos basan sus hipótesis de vida inteligente fuera de los límites de nuestro planeta. La propuso el radioastrónomo Frank Drake en los años 60, y estima la cantidad de civilizaciones de nuestra galaxia que podrían encontrarse emitiendo fórmulas de radio. En sus tiempos fue un gran avance para la comunidad científica, suponiendo un primer acercamiento y un primer interés por la búsqueda de vida inteligente extraterrestre. Esta búsqueda es prácticamente cuestión de azar, ya que se realiza midiendo los niveles de radiación de puntos aleatorios del Universo conocido.
                La ya mencionada fórmula matemática equipara el número de civilizaciones inteligentes tecnológicamente avanzadas con el número de estrellas nacidas cada año en la Vía Láctea, la cantidad de esas estrellas que cuentan con sistemas planetarios, el número de planetas apropiados para la vida -según su temperatura y sus condiciones prebióticas-, la fracción de esos planetas para desarrollar la inteligencia en sus seres vivos, la proporción de planetas que puedan desarrollar comunicación a través de ondas radiofónicas, y, por último, el tiempo de vida del planeta de la civilización en cuestión. Gran parte de estos parámetros siguen siendo una incógnita, y todavía se está investigando en los mismos, pero ya la ecuación aporta muchas pistas acerca de la información decisiva para la búsqueda de los extraterrestres, tan explotados en la actual industria y tan misteriosos en la sociedad y la moral colectiva.

                Si bien es cierto que Drake fue bastante optimista en la búsqueda de sus parámetros –tomando como modelo el Sistema Solar, por ejemplo, que tiene posibilidades de vida debido a la existencia de restos de agua en dos planetas, a pesar de que en la mayoría de exoplanetas no haya tantos residuos líquidos de hidrógeno y oxígeno consolidado en gotas de agua-; y aunque todavía son necesarias muchas más pruebas para llegar a un conocimiento mucho más consolidado en esta materia, las conclusiones son bastante tristes y desamparadoras, obteniéndose un resultado de no más de una civilización detectable y constatada en millones de años. Pero tampoco hay que perder la esperanza, ya que tomando como referencia valores distintos, el científico Michael Shermer llegó a la conclusión de que en lo que conocemos como Universo podrían llegar a haber unas 5000 civilizaciones inteligentes. En lo que todos coinciden, independientemente de la periodicidad con la que se den este tipo de civilizaciones, es en que, según han comprobado las matemáticas y la radiofísica, no estamos solos en el cosmos. 
                En sus últimos estudios e incursiones en la búsqueda de vida extraterrestre, los científicos han destacado la importancia de indagar acerca de la huella electromagnética de las civilizaciones, que al fin y al cabo es lo que más pistas da y más certeza aporta acerca de la existencia de este tipo de vida en otros planetas.


             
 
                En un terreno mucho más lúdico, cabe destacar la presencia de la ecuación de Drake en la serie de televisión The Big Bang Theory, que en una de sus escenas aprovechan esta fórmula matemática para explicar las probabilidades de un grupo de jóvenes científicos para tener encuentros sexuales. Así, uno de los personajes de la conocida sitcom reajusta los factores que se tienen en cuenta para la búsqueda de formas de vida inteligentes y los cambia por el número de mujeres que hay en la zona, llegando a formular esta especie de radar para determinar sus posibilidades de ejercer uno de sus instintos más primarios.

jueves, 17 de noviembre de 2016

Resumen de los principales temas relativos al Universo.



En esta serie de vídeos de corta duración se nos presentan ciertos temas relacionados con el Universo de una manera sencilla, divertida y fácil de entender independientemente de las nociones de ciencia que se tengan.

Agujeros negros.
Se explica que son regiones del espacio-tiempo delimitadas por un horizonte que impide la comunicación con el exterior. En ellos se almacenan grandes cantidades de energía y materia que queda atrapada y jamás vuelve a salir, aun teniendo una gran velocidad, como en el caso de la luz. Se forman tras la desaparición de estrellas y el desequilibrio de presión y gravedad, adquiriendo más importancia la segunda y haciendo que la masa se comprima, caliente, produzca rayos X y después se expanda rápidamente en una explosión supernova. 

Cómo funciona el sol.
                El Sol, compuesto por hidrógeno, helio y algunos elementos pesados, se originó hace unos 5.000 millones de años, a partir de una nube de hidrógeno, fusionándose los núcleos de este componente químico y produciendo helio. La gravedad de la mezcla hizo que colapsara y atrajera materia. En la actualidad, este gigantesco astro oscila en su temperatura entre los 5000 y los 15 millones de grados centígrados, según la capa en la que nos fijemos. Dentro de unos cinco mil millones de años, habrá consumido la energía disponible, ocasionando el aumento de las capas exteriores, que originará una gigante roja y engullirá a los tres planetas más cercanos. Después, estas capas se irán desprendiendo y quedarán las cenizas y núcleo de la estrella, como una pequeña esfera blanca.  

De qué está compuesto el Universo.
El Universo, todo cuanto nos rodea, se constituye por átomos: nubes de electrones a su vez formados por protones y neutrones, dentro de los cuales existen quarks. Hay una serie de partículas del modelo estándar, las más comunes y repetidas, como la de Higgs, recientemente añadida. En proporción, constituyen un 4,9% de la composición de todo cuanto nos rodea, siendo otro 26,8% materia oscura, que ni absorbe ni emite luz, y el 68.3% restante una forma de energía de composición desconocida, cuya función es estirar el tiempo y expandir el volumen del Universo de forma acelerada.  

Cómo se formó la luna.
A día de hoy, tras muchos siglos de estudio, no existe una Ley irrefutable acerca del origen del satélite, aunque hay una Teoría bastante aceptada, la de la Gran Colisión, que defiende que el cuerpo denominado Tea se formó en una zona donde la gravedad del Sol y la Tierra estaban anuladas, el punto de Larange. No obstante, tras absorber ciertos cuerpos salió de la zona de equilibrio y chocó con nuestro planeta, rompiéndose en pedazos, una minoría de los cuales siguieron orbitando por la Tierra y milenios más tarde se compactarían, formando el particular satélite. Esta teoría se apoya, entre otras cosas, en el parecido entre las rocas lunares y las terrestres.

Aceleradores de partículas.
Un acelerador de partículas es un gran instrumento que aumenta la velocidad de estos pequeños componentes intentando que estos choquen entre sí en un vacío artificial. Cuando la colisión se produce, se generan temperaturas más altas que las del núcleo solar; surgen partículas nuevas, no siempre las mismas. A día de hoy, la mecánica cuántica, que a día de hoy es fundamental para el óptimo uso de la tecnología.

Big Bang.
                Se trata de una teoría que explica la creación del espacio y el tiempo y, por consiguiente, del Universo, mediante una explosión que sirve como motivo para justificar la constante expansión de las galaxias desde un punto inicial, propuesta por Lamaître y con influencias del modelo estándar de la física de partículas. La teoría tiene diversas lagunas en cuanto al origen y lo más cercano a aquel punto desde el que todo el Universo surgió.

Tectónica de placas.
Hace aproximadamente doscientos cincuenta millones de años, todos los actuales continentes se encontraban fusionados en uno, llamado Pangea, que fue poco a poco fue fragmentándose. Para explicarlo, los geólogos llegaron a la conclusión de que la Tierra está formada por corteza -constituida por las placas tectónicas-, manto y núcleo. La convección, motivada por ciertos cambios de temperatura en el magma, hace que las placas se renueven constantemente. Cuando se separan, permiten que salga lava, se solidifique y cree accidentes geográficos. Por el contrario, cuando un extremo de la placa se funde en el manto, se denomina zona de subducción, produciendo movimientos sísmicos y generando actividad volcánica. Con el paso de grandes períodos de tiempo, las placas tectónicas harán que los continentes vuelvan a juntarse en una nueva y última Pangea.