dissabte, de gener 07, 2017

La ciutat perduda d'Encèlad

En mig de l'oceà Atlàntic, entre les Canàries i les Bermudes, hi ha el que els biòlegs marins anomenen la "ciutat perduda". Un conjunt d'impressionants columnes de roques calcàries on la vida s'ha obert pas a pesar de la profunditat del lloc i de la foscor regnant. Emissions hidrotermals provinents del fons marí han permès proporcionar l'energia necessària a milers de crancs, cargols i altres petits éssers per poder habitar aquest fosc indret.

A poc menys d'una hora llum de casa podria existir un lloc similar. Una enorme ciutat perduda. Ni més ni menys que sota d'una de les llunes de Saturn, Encèlad.

Encèlad és un dels múltiples satèl·lits del gegant dels anells. És una bola relativament petita si se la compara amb altres satèl·lits del Sistema Solar: tan sols 500 quilòmetres de diàmetre.

Se sap que aquest món té un mar líquid sota una espessa capa de gel. Amb això és similar a altres satèl·lits. Cada cop estem més segurs que moltes de les grans llunes de Júpiter i de Saturn tenen enormes masses d'aigua líquida sota de la superfície. És el cas, per exemple, d'Europa.

Però el que fa a Encèlad un món de somni és que, des de fa ja bastants anys, sabem que a través d'unes fissures prop dels pols s'escapen emissions de vapor d'aigua en forma de guèisers. La sonda Cassini, que per cert enguany acabarà més de 19 anys d'exploració del sistema saturnià, ens ha estat enviant imatges impactants d'aquest fet.

Des del descobriment d'aquests guèisers, els científics han estat estudiant Encèlad a partir de les dades emeses per Cassini. Avui sabem que les emissions del guèisers contenen minúscules partícules rocoses que l'aigua subterrània ha erosionat, i arrossegat, del fons marí.

Les anàlisis gravitatòries ens han permès disposar d'un esquema bastant acurat de com és Encèlad per dins. La capa superficial de gel arriba, a l'equador del satèl·lit, a tenir fins a 35 quilòmetres de gruix. En canvi, a prop dels pols aquesta capa es debilita fins a penes 5 quilòmetres. El mar que amaga té aproximadament una massa d'aigua equivalent a un desena part de la que té l'oceà Índic.

El mecanisme pel qual un lloc tan remot i gelat com Encèlad pot suportar una massa d'aigua en estat líquid no està clar. El satèl·lit és massa petit com per a que la desintegració radioactiva d'elements pesats en el seu interior hagi aguantat milers de milions d'anys activa, com sí que passa al nostre planeta. Per tant, aquest mecanisme d'escalfament quedaria descartat.


Una altra possible font de calor seria l'efecte de marees que genera Saturn. L'atracció gravitatòria del gegant deformaria l'interior d'Encèlad i generaria friccions que escalfarien l'interior.

L'estudi de les partícules rocoses arrossegades pels guèisers han permès deduir uns llindars per a la composició del mar subterrani. Seria un mitjà salat, com els nostres mars, però bastant més alcalí.

Els guèisers es produirien al infiltrar-se líquid per esquerdes prop dels pols. La buidor de l'espai (i la manca d'atmosfera d'Encèlad) crearien un efecte succionant que faria aflorar el líquid a la superfície. L'aigua es vaporitzaria instantàniament.

Una de les qüestions més excitants és el tema de la vida. Podria ser que sota de la capa de gel, en alguns dels llocs més escalfats del mar subterrani, la vida s'hagués obert pas?

Les condicions teòriques serien bones. Però, és clar, desconeixem si l'aparició de la vida és una cosa fàcil o complicada. En una primera pensada sembla que el desenvolupament de la vida ha de ser un fet extraordinari, producte de molts factors, i, per tant, un bé escàs. Segons aquesta línia de pensament, trobar vida justament al costat de casa seria poc probable, i hauríem d'explorar multitud de llocs al cosmos per tenir la mínima possibilitat de trobar-ne.

Però hi ha una altra teoria, que diu justament el contrari. I si la vida fos més comú del que ens pensem? No oblidem que no sabem del cert com va aparèixer la vida a la Terra, i que cada cop estem situant el moment d'aparició més enrere. Tant que en aquests moments pensem que la vida podria haver aparegut a penes 300 o 400 milions d'anys després de la formació del planeta. Això és un sospir, no és res. Voldria dir que la vida podria tenir una certa facilitat per a sorgir i obrir-se pas.
Sigui com sigui, Encèlad és a les llistes de les agències espacials.

Ja ho he comentat en més d'una ocasió en aquest blog: jo no puc esperar. Desitjo que aquesta qüestió de la vida fora de la Terra es resolgui abans la meva no acabi. 

Pensar en tot el que em perdré, quant a descobriments, en el futur em posa dels nervis. Accepto que això és inevitable. Però intueixo que estem molt a prop de donar el següent pas en l'exploració de l'espai. Mart està a dos passes, i l'any 2020 s'hi llançarà el robot de l'Agència Espacial Europea ExoMars, especialitzat en buscar restes de vida. La NASA ja té concurs d'idees amb la indústria per a trobar la forma d'explorar Europa, Tità o Encèlad.

Potser hi anem i no trobem res. Però i si trobem? Quina revolució! Seria el major descobriment de la història, sens dubte. I la cosa és que la podríem viure en persona.


De moment res no ens priva d'imaginar i somiar com deu ser la ciutat perduda del fons submarí d'Encèlad.


dilluns, de gener 02, 2017

A Catalunya Ràdio, per parlar del 2016 que ha marxat i del que ens portarà el 2017

L'any 2016 ens ha deixat fets i esdeveniments espectaculars pel que fa a l'astronomia i a l'exploració espacial. Què esperem pel 2017?

Per parlar de tot això el programa El Matí de Catalunya Ràdio ha tornat a convidar-me (2 de gener). Aquí teniu l,'enllaç:



El primer titular a comentar és el que hem destacat a l'inici de l'entrevista: mirar el cel és molt inspirador, i a més gratuït. Agafar una càmera de fotos, amb el mòbil, i retratar la Lluna. O Venus. O tots dos, com aquests dies és possible fer. No costa res, i ens apropa a un cel que ens recorda cada dia que formem part de l'univers.

Però anem al 2016 que s'ha acabat.

Com que afortunadament costa destacar un sol esdeveniment del 2016, m'he permès anomenar-ne dos: la detecció de les ones gravitacionals, a començaments d'any, i el descobriment d'un planeta de tipus terrestre a la zona habitable de l'estrella més propera al Sol, Proxima Centauri.

Einstein, amb la seva relativitat general, ens va dibuixar un espai (temps) sorprenent, molt diferent al que la física clàssica contemplava. En l'univers einstenià la gravetat afecta a la morfologia (a la forma) de l'espai. Els objectes massius deformen l'espai (temps) com una bola pesada enfonsa una tela elàstica quan la hi posem a sobre. Aquest model ha permès l'avanç espectacular de la cosmologia durant més de 100 anys. Però hi havia una predicció de la relativitat general que quedava per confirmar experimentalment: l'existència d'ones gravitacionals, que vindrien a ser com vibracions de l'espai (temps) quan objectes extraordinàriament massius es mouen a gran velocitat, de forma similar al que serien les ones en un llac quan hi cau una pedra.

A començaments del 2016 es va anunciar la detecció, per primera vegada, d'aquestes ones, producte de la fusió de dos forats negres llunyans. Tot i que el descobriment s'havia realitzat feia mesos, els científics varen trigar en anunciar-ho per assegurar.

Les ones gravitacionals ens obren una nova finestra per estudiar el cosmos. Som només a l'inici quan a l'estudi d'aquestes subtils vibracions de l'espai (temps), i els propers anys ens esperen noves troballes en aquest sentit (com podria ser la detecció de la vibració, ni més ni menys, que del mateix Big Bang). Pots llegir més d'aquest tema aquí: "Einstein tenia raó: les ones gravitacionals existeixen!".

L'altre fet destacat del 2016, com deia, és el descobriment de Proxima Centauri B, un planeta de tipus terrestre que orbita l'estrella més propera que tenim (si no tenim en compte el Sol, és clar). Un dels fets clau és que orbita aquesta estrella, a 4,3 anys llum de la Terra, dins el que es coneix com la zona habitable, una distància que permetria que l'aigua fos líquida en superfície.

La cerca de planetes habitables és una de les grans icones de l'astronomia actual, i la tecnologia farà que en els propers mesos els descobriment de "terres" creixi espectacularment (quins factors afecten a l'habitabilitat? Ho pots llegir aquí: "On hem de buscar vida fora de la Terra?").



Recordar que el 2016 que ha marxat s'ha endut a la sonda Rosetta i al seva filleta, Philae. Exploradores del cometa 67P Churyumov-Gerasimenko. Vaig dedicar-li aquest article a la missió, i a un ídol que també ens va deixar a començaments d'any per volar eternament per l'espai, en David Bowie: "La sonda Philae i el comandant Tom ja dormen eternament a l'espai".





I el 2017, què ens portarà?

D'entrada, l'eclipsi total de Sol als Estats Units del dia 21 d'agost. Per què és destacable? Doncs perquè moltes vegades els eclipsis de Sol es produeixen en zones remotes, de difícil accés. Aquest cop l'eclipsi creuarà els EEUU d'oest a est, passant molt a prop dels grans parcs nacionals de les Rocalloses. Les infraestructures del país facilitaran la mobilitat per assegurar-te un lloc clar sense núvols. I, a més, és un 21 d'agost, en plenes vacances. Perfecte per anar-lo a veure (pots llegir més aquí: "L'eclipsi total de Sol del 21d'agost de 2017 als Estats Units").



Pel que fa a l'exploració de l'espai, tal com explico a l'entrevista, actualment tenim més de 25 missions funcionant, visitant molts llocs del Sistema Solar. Com sempre, potser les més espectaculars són les 6 que orbiten Mart, juntament amb els 2 robots que exploren la seva superfície.

Què busquem a Mart? Volem saber quins fets varen canviar el planeta roig per sempre. Un planeta que sembla que tenia abundant aigua líquida en superfície, en forma de llacs i rius, i que ara només la té congelada sota terra o als pols. També sabem que tenia una densa atmosfera (tot i que no d'oxigen, com la nostra), i tot el que queda ara és un feble record del que va ser fa milers de milions d'anys.

També hi busquem vida. Us imagineu? Ens preguntàvem a l'entrevista com seria això de poder anunciar la troballa de vida fora de la Terra. Un descobriment que arribarà algun dia, sigui a les sorres de Mart, a les profunditats del mar subterrani d'Europa, o a qualsevol altre lloc del cosmos. És qüestió de temps (és a la llista de coses que voldria saber abans no deixar aquest món: "La meva llista de descobriments, abans no em mori").

Al 2017 potser avançarem amb les teories sobre l'origen de la vida a la Terra. Podria haver vingut de fora? Per què no. Sabem que els asteroides són rics en components orgànics, alguns dels quals podrien haver sembrat la jove Terra de material primigeni amb el que la natura va crear la vida. El cert és que no sabem com va aparèixer la vida al nostre planeta, i aquesta és una de les grans qüestions sobre la que necessitem buscar respostes.



I el dimoniet que ens diu que potser estem realment sols? El pots llegir aquí: "El dimoniet i la improbabilitat de la vida".






Al 2017 seguirem explorant Júpiter, amb la sonda Juno (que porta a bord 3 figuretes de Lego). Tindrem informació que potser ens permetrà saber l'origen de l'enorme camp magnètic que té aquest gegant del Sistema Solar (pots llegir-ho aquí: "La sonda Juno arriba a Júpiter amb 3 figuretes de Lego").

Aquest any la venerable sonda Cassini farà el seu darrer vol per Saturn, i morirà com una heroïna, en una caiguda que els responsables de la missió anomenen "El gran final". Després de més de 19 anys d'exploració de Saturn i de descobriments excepcionals (i milers d'imatges increïbles, del planeta, dels anells, i de les seves llunes) al setembre iniciarà unes darreres òrbites en les que passarà entre el planeta i els anells, per a finalment dirigir-se cap a l'atmosfera del rei dels anells, on morirà mentre ens envia informació valuosíssima.

Ens arribaran al 2017 senyals de vida intel·ligent? Qui sap. El que em sembla clar és que si mai en descobrim de vida intel·ligent ho farem detectant les seves emissions. Nosaltres estem enviant emissions a l'espai, involuntàriament, des que vàrem inventar la ràdio i la televisió. Les altres civilitzacions de la galàxia també ho hauran fet, voluntària o involuntàriament. Aquests senyals viatgen a la velocitat de la llum (perquè les ones de ràdio són llum, tot i que no visible), però són tan immenses les distàncies a l'univers que potser quan ens arribi una salutació els emissors farà desenes, centenars o milers de milions d'anys que s'hauran extingit. És un magnífic tema per a discutir amb amics, tot observant una nit estrellada.

En un altre ordre de coses, crec que som molt a prop de conèixer què és l'enigmàtica matèria fosca.

Sabem que l'univers està composat majoritàriament per un tipus de matèria "no ortodoxa", no formada per àtoms. Estaríem parlant que aquesta matèria desconeguda dominaria sobre la matèria normal en una proporció de 85%. La detectem pels seus efectes gravitatoris, però no la veiem. I, pitjor, no sabem de què està composada. On la busquem? Sota terra, al gran accelerador de partícules del CERN. Potser aquest 2017 serà l'any de la descoberta? (pots llegir "El 95% de la matèria de l'univers que s'amaga darrera la cortina").

Ens visitaran objectes perillosos aquest any? En principi no hi ha prevista cap visita catastròfica pels propers anys. Els cometes i asteroides més grans semblen estar sota control. Però sempre hi ha sorpreses amb objectes "petits", com el que va caure sobre Cheliábinsk al 2013. Aquell cos va provocar més de 1.500 ferits, la majoria dels quals pel trencament de vidres degut a l'explosió a l'aire del bòlit.

El nostre planeta és visitat freqüentment per multitud d'objectes de totes les mides. Afortunadament, els més grans cauen estadísticament molt infreqüentment. Alguns d'ells, com sabeu, han provocat extincions en massa al llarg de la història, tot i que també han obert finestres d'oportunitat pel desenvolupament de noves espècies (fa 66 milions d'any un cometa va extingir als dinosaures i va aplanar el terreny pels mamífers).

Sobre aquesta temàtica, potser t'interessarà aquest article: "Encontre amb l'asteroide que podria impactar la Terra al segle XXII".

I superllunes? En tindrem? Sí, una al desembre. Ja sabeu que això de les superllunes no té cap rellevància científica, però és un motiu més per a incentivar que aixequem la vista i mirem el cel (si vols saber què són les superllunes, pots llegir aquí: "No et pots perdre la superlluna del 14 de novembre").

Però el millor del 2017 potser serà allò que encara no sospitem. Els fets extraordinaris que hores d'ara no podem anticipar. Les sorpreses, que segur que n'hi haurà.

Acabo aquest primer article del 2017 donant les gràcies al programa de El Matí de Catalunya Ràdio per la seva confiança, un cop més. I gràcies per apostar per aquest tipus d'informació, que en un món dur i que moltes vegades ens ensenya la seva cara més horrible, ens ajuda a pujar als cels ni que sigui per uns instants.




diumenge, de desembre 18, 2016

L'eclipsi total de Sol del 21 d'agost de 2017 als Estats Units

Aquest any que comença ens porta un d'aquells esdeveniments que un no pot perdre's. Un dels espectacles més impactants de la natura. Un eclipsi total de Sol que es produirà en una zona del planeta fàcil de visitar: els Estats Units.

Recordem que un eclipsi de Sol es produeix quan la Lluna se situa entre mig de nosaltres i del Sol, de forma que la silueta del nostre satèl·lit oculta el Sol a ple dia. Per raons purament geomètriques, la Lluna sempre està, en el moment d'un eclipsi de Sol, en fase nova. 

Quan la Lluna arriba a ocultar completament al Sol parlem d'un eclipsi total, però no sempre ho aconsegueix. De vegades, degut a que la distància entre Terra i Lluna varia lleugerament, tot i que la silueta de la Lluna va centrada i pretén ocultar totalment al Sol, no ho fa per poc ja que la seva silueta es veu un xic més petita que la del Sol (anomenem aquests eclipsis anulars). Lògicament, els més cotitzats són els eclipsis totals, ja que literalment es fa de nit i es poden fins i tot veure estrelles al cel a ple dia. Els animals queden despistats. I els humans bocabadats.

Tot el procés d'un eclipsi total de Sol dura unes poques hores, però la fase anomenada de totalitat, quan el Sol queda totalment tapat, dura a penes uns 2 minuts per terme mig.

Si bé és cert que cada any hi ha com a mínim dos eclipsis de Sol al nostre planeta, no sempre són totals, i és molt difícil que es puguin veure des de zones poblades i de fàcil accés. Això és degut al fet que l'ombra de l'eclipsi és molt petita. Tan petita que per veure un eclipsi total de Sol t'has de situar ben bé dins una petita franja geogràfica, de no més d'uns 270 quilòmetres d'amplada, que es va movent per sobre de la superfície de la Terra tal com aquesta va girant.

En l'esquema següent ho podem veure.



La franja groga ens indica el recorregut de l'eclipsi. Tothom qui estigui a l'hora correcte dins aquesta llarga, però estreta franja podrà gaudir de l'eclipsi total de Sol de l'exemple (que és, justament, el del 21 d'agost proper). La zona més àmplia, de color blau, indica les àrees del planeta des de les que es podrà veure l'eclipsi de forma parcial (és a dir, amb el Sol no totalment tapat per la Lluna).

Com deia abans, molts cops els eclipsis totals de Sol recorren zones poc accessibles, com ara oceans, o els pols del planeta. Et pot passar perfectament que facis la inversió en el viatge i que et trobis confinat en una petita població, o dalt d'un vaixell, sense gaires opcions de poder-te desplaçar ràpidament en cas de mal temps. I tinguis la mala sort que el dia de l'eclipsi estigui tapat per núvols.

El 21 d'agost de 2017 al matí, un eclipsi total de Sol recorrerà els Estats Units, de costa a costa. Es diu que serà l'eclipsi del segle, per les enormes oportunitats que hi haurà de poder veure aquest esdeveniment.

En produir-se ben dins dels Estats Units les persones que el vulguin veure disposaran de magnífiques infraestructures de comunicació per moure's i situar-se als punts estratègics. Per exemple, si les previsions meteorològiques pinten malament per a una ubicació, un podrà decidir desplaçar-se hores abans, gràcies a la gran xarxa d'autopistes del país, cap a àrees que tinguin millors condicions, sempre dins, això sí, de la franja de visibilitat de l'eclipsi. Pocs eclipsis donaran tantes facilitats com aquest en el sentit comentat.

Per altra banda, la data és sensacional. Un 21 d'agost, en plenes vacances d'estiu. Perfecte per a poder organitzar el viatge.

Per si això no fos suficient, l'eclipsi passa just per sota dels grans parcs nacionals de les Rocalloses, a l'estat de Wyoming. Per sota del magnífic Yellowstone, i del seu germà petit, el Grand Teton.

En resum, és un esdeveniment únic, perfecte per combinar amb un viatge turístic als Estats Units.

Un servidor no se'l perdrà, i ja tenim vols per a la família i ubicació decidida. Sí, perquè tothom qui hi vulgui anar ha de córrer ja. És d'esperar que els preus dels vols als Estats Units es disparin en els propers mesos, degut a la demanda, i sigui molt complicat aconseguir preus assequibles. Els dels allotjaments ja estan disparats des de fa temps: excepte a les grans poblacions a prop de l'eclipsi, ara mateix ja és quasi impossible trobar res digne on dormir sense haver de pagar una fortuna. Les opcions alternatives són el lloguer d'una autocaravana, o l'allotjament un xic allunyat de la franja de pas de l'eclipsi. També, com he dit, una altra opció és buscar dins d'algunes de les grans ciutats pràcticament travessades per l'eclipsi.

Aquí podeu trobar mapes del recorregut d'aquest eclipsi: http://www.eclipse2017.org/2017/maps.htm



A la península haurem d'esperar fins al 12 d'agots del 2026 per poder veure'n un de total. Curiosament, el 2 d'agost del 2027 en tornarem a tenir un altre. I el 26 de gener del 2028 un d'anular. Una ratxa impressionant que no es tornarà a repetir en molt, molt de temps.


dissabte, de novembre 26, 2016

On hem de buscar vida fora de la Terra?

Pensar en la quantitat de coses que han hagut de coincidir, aquí a la Terra, per a que hi pugui haver vida és un exercici impactant, que et fa pensar sobre l'enorme fortuna que tenim de formar part d'aquest engranatge de la natura.

Què fa que un planeta sigui habitable?

Abans de parlar-ne, vull aclarir dues coses. La primera és què entenem per vida.


Quan parlem de la possibilitat de vida en altres indrets del cosmos, quasi automàticament pensem en éssers intel·ligents, potser amb 3 ulls, prims i alts. Però el cert és que si ja és complicadíssim que la vida, en la seva més simple expressió, aparegui, encara molt més complicat és que les formes primitives puguin arribar a evolucionar cap a entitats intel·ligents. Per això, quan parlem de vida em referiré a formes simples, potser a organismes unicel·lulars.

En relació, també, a aquest tema de la vida haig de dir que una de les preguntes que em fan sovint és el per què busquem el concepte de vida tal i com existeix a la Terra. És a dir, per què no ens plantegem trobar vida que no es basi, per exemple, en la química del carboni, o en l'aigua com a dissolvent. Podrien existir entorns, allà fora, en els que altres elements, com ara el silici, poguessin reemplaçar al carboni? I l'amoníac a l'aigua?

La resposta és que potser sí. Però si prou feina tindríem en reconèixer el nostre propi model de vida si el tinguéssim al davant, altres esquemes de vida ens passarien amb tota seguretat totalment desapercebuts. A més, l'únic model de vida que coneixem és el que ha envaït la Terra, i per això ens centrem en ell. L'únic que podem estudiar.

La segona cosa que volia aclarir és que la condició d'habitabilitat d'un planeta no implica necessàriament que allà hi hagi vida. Pot ser perfectament que un planeta reuneixi totes les condicions per a permetre que la vida prosperi, i en canvi ser un lloc erm i desert. No sabem encara com s'ho va fer la vida per aparèixer al nostre planeta. Podria ser un esdeveniment relativament senzill, donades les condicions oportunes. O, pel contrari, podria ser un fet extraordinari, quasi únic, molt difícil de reproduir en lloc més.

Aquest darrer comentari és oportú en un moment en el que estem descobrint cada cop més planetes que orbiten altres estrelles i que gaudeixen de condicions d'habitabilitat. El darrer d'ells, el més impactant i segurament l'objectiu prioritari d'estudi pels propers anys, és Proxima Centauri b, un planeta un xic més gran que la Terra que gira al voltant de l'estrella més propera a nosaltres. Sembla reunir les condicions d'habitabilitat, però ves a saber si allà hi haurà pogut progressar la vida.

Som-hi doncs. Quins són els principals efectes que farien que un planeta fos amic de la vida?

D'entrada, la distància a la seva estrella i les característiques d'aquesta. El nostre esquema de vida necessita aigua líquida, com deia abans. Sabem que l'aigua és força abundant a l'univers, però no sempre la podrem trobar en aquest estat líquid que tan interessa a la vida. El líquid element és el dissolvent perfecte, allà on es duen a terme les reaccions metabòliques que requereix la vida.

Pensem un moment en la Terra. Si l'agaféssim i l'apropéssim més al Sol, les temperatures lògicament pujarien, i els oceans s'acabarien evaporant. Resulta, a més, que el vapor d'aigua és poc resistent a la radiació solar, que seria més potent. En milions d'anys el vapor d'aigua de l'atmosfera s'aniria descomponent i perdent a l'espai.

Si pel contrari allunyéssim el nostre planeta del Sol, les temperatures baixarien. La natura respondria amb un mecanisme de protecció que es diu el cicle del carboni, i que actua en milions d'anys, que faria que els règims de pluges baixessin i que el CO2 de l'atmosfera s'acumulés (l'aigua de pluja actua netejant parcialment el CO2 i conduint-lo cap a terra, on passa a formar part de les roques). Amb més CO2 d'efecte hivernacle a l'atmosfera, la Terra podria mantenir encara temperatures relativament suaus, tot i que l'allunyéssim de l'estrella. Però fins a un límit. Més o menys a la distància de Mart, al nostre planeta es congelaria tot l'aigua existent.

Per tant, en el nostre cas diríem que les condicions d'habitabilitat es produeixen dins una franja d'espai que va més o menys d'on som ara fins a Mart. Un planeta situat fora d'aquesta franja seria, en principi, massa calent o massa fred per tenir aigua líquida en superfície.

Què passaria ara si canviem el Sol per una altra estrella? Una estrella més gran i calenta desplaçaria aquesta franja d'habitabilitat cap a fora. Una més petita tindria la zona d'habitabilitat molt més propera a ella. Aquest és el cas de Proxima Centauri b. El planeta orbita una nana vermella, una estrella molt més freda i petita que el Sol. En el seu món, la zona d'habitabilitat està extraordinàriament propera a l'estrella. Més propera que el que està l'òrbita del tòrrid Mercuri del Sol.

Així que el primer factor, com hem vist, és la tipologia d'estrella i la distància a ella. Un altre factor, que sembla lògic, és que el planeta sigui rocós.

Simplificant molt, coneixem dos tipus de planetes: els de composició majoritàriament rocosa, i els gasosos. En el nostre Sistema Solar, Mercuri, Venus, la Terra i Mart són del primer tipus, mentre que Júpiter, Saturn, Urà i Neptú són del segon. En els planetes gasosos no existeix, en teoria, el concepte de superfície. Tal com es va baixant des de les capes altes de les seves atmosferes, el gas que les composa (majoritàriament hidrogen i heli, tot i que també molts altres compostos, com ara l'amoníac, o el propi vapor d'aigua) es comprimeix, i pensem que a l'interior el gas arriba a ser sòlid. Però no hi hauria una transició tan abrupta com aquí, a la Terra, on passes, de sobte, de superfície a atmosfera.

Per tant, necessitem pensar en planetes rocosos. Segons els nostres models de formació planetària, els planetes estarien formats per components rocosos, de tipus silicats, fins a una massa aproximada de dos vegades la de la Terra. Un planeta molt més gran que el nostre  hauria acumulat, en la seva creació, majoritàriament gas, i probablement s'hauria convertit en el que anomenem un mini-Neptú gasós. És a dir, no totes les mides de planetes serveixen.

Aquests factors són els més bàsics, i els que fan que la ciència etiqueti un planeta com habitable. Però existeixen multitud d'altres aspectes que han fet de la Terra el que és.


Un dels més fascinants és l'existència de la pròpia aigua. Pensem que quan la Terra es va crear era un lloc massa calent com per a poder conservar l'aigua. Ens imaginem que la Terra era un lloc format per roca fosa, per magma. No hi havia encara escorça, i probablement no hi havia ni gota d'aigua (o molt poca). L'aigua que tenim, la que ens forma i que ha donat vida, i nom al planeta blau, creiem que va venir a cavall d'enormes asteroides i cometes, que varen impactar contra la Terra en la seva infantesa, fa més de 4000 milions d'anys. Gegantins xocs que varen anar carregant el planeta d'aigua, ja que els asteroides, igual que els cometes, són cossos rics en gel d'aigua.

No està gens malament, oi? Un planeta tan habitable com la Terra, de fet el símbol de l'habitabilitat, i que tot i complir les condicions aparentment necessàries va requerir de l'ajut de impactes catastròfics per a omplir-se d'aigua.

Un altre dels fets més sorprenents és l'existència de camp magnètic. Aquest camp no només serveix per a que puguem tenir brúixoles que senyalin el nord, sinó que bàsicament forma el nostre escut protector. El camp magnètic del planeta atura la gran majoria de partícules carregades elèctricament que ens arriben de l'espai a grans velocitats, unes del Sol i altres de les llunyanes explosions de les supernoves. Aquestes partícules en gran quantitat serien letals per la vida tal com la coneixem. Sense camp magnètic és probable que el nostre planeta fos un lloc solitari. Amb aigua líquida i habitable, sí. Però potser sense vida.

Ens podem preguntar què fa que un planeta tingui camp magnètic, ja que, per exemple, Mart o Venus no en tenen. Sembla que les raons són complexes, però simplificant tindríem un nucli metàl·lic semifós i en rotació. Això funcionaria com una gran dinamo, i generaria corrents elèctriques, la font del magnetisme en el planeta. La Terra té metalls en estat semifós al seu interior gràcies a l'escalfor que generen elements radioactius que lentament es van descomponent al llarg de milers de milions d'anys. I la rotació del planeta és suficientment ràpida (una volta en un dia) per a que la dinamo funcioni. Venus, en canvi, rota molt lentament (en 243 dies dels nostres!), massa lentament com per a crear camp magnètic. Mart, pel seu costat, per raons que no acabem de comprendre, tindria un interior metàl·lic, però segurament sòlid. Sense masses viscoses que es moguin, no generes corrents elèctriques ni magnetisme.

Actualment creiem que el camp magnètic també ajuda a conservar l'atmosfera. Sense ell, les partícules del vent solar aniquilarien poc a poc les molècules d'aire de les capes altes, i la Terra hagués perdut la seva atmosfera, o una bona part d'ella. Com de fet l'ha quasi perdut Mart.

Tot i que sumis els ingredients per a la vida, sembla que aquesta necessita un cert temps per a evolucionar i desenvolupar-se. A la Terra la vida va aparèixer uns 600 o 700 milions d'anys després de formar-se el planeta. Això ens porta, de nou, al tema de les estrelles hostes. Els Sols molt grans viuen poc comparat amb les llarguíssimes vides de les estrelles més petites. Una estrella gegant no viuria el suficient com per permetre aquesta aparició de la vida en un dels seus planetes habitables, i molt menys per donar temps a la lenta evolució de les espècies. Sembla, doncs, que també es necessitaria que l'estrella no fos gaire gran per a poder parlar de la possibilitat de vida.

Podríem seguir la llista amb més temes, com ara la inclinació de l'eix de rotació de la Terra, perfecte per a produir suaus estacions de l'any que han afavorit l'evolució de les formes vives. O les marees, que varen ajudar a la colonització del medi terrestre a partir dels oceans. L'existència d'una Lluna gran, que estabilitza l'eix de la Terra i provoca les marees, va ser, per tant, un factor clau. I vet aquí, un cop més, que la Lluna no va néixer amb la Terra, sinó que va ser el producte d'un cataclisme, l'impacte d'un embrió de planeta de la mida de Mart contra la jove Terra, fa milers de milions d'anys. Un impacte perfecte, per crear un satèl·lit perfecte.

No desesperem, però, veient la quantitat de coses que calen per fer aparèixer i progressar la vida. Pot haver altres indrets que siguin favorables, i no siguin planetes. En particular, els satèl·lits dels grans planetes gasosos. Allà, les enormes forces d'atracció gravitatòria dels planetes gegants generarien molta energia, i per tant calor, al deformar els seus satèl·lits, i podrien fer que sota les capes de roca gelada de la superfície poguessin existir oceans líquids. En aquest cas l'energia proporcionada pel planeta gegant compensaria la llunyania de l'estrella. Això podria haver passat, per exemple, a Europa, un dels satèl·lits de Júpiter.

Què tenim a favor de la vida? Penso que hi ha dues coses que poden lluitar contra les baixíssimes probabilitats de coincidència de tants factors.

Un d'ells, el més trivial, són les gegantines proporcions del cosmos conegut. Milers de milions de galàxies, cadascuna amb milers de milions d'estrelles, cadascuna amb una quantitat variable de planetes. Alguns d'ells, pocs, rocosos i orbitant a la distància habitable del seu Sol. I d'aquests, encara menys que tinguin realment aigua; i d'aquests, encara una petitíssima fracció dels que haurien estat seleccionats per la mare natura. Però és que les xifres de partida són increïblement enormes. Amb tant de planeta a l'univers, podem realment pensar que la vida és propietat només d'un petit planeta blau que hi ha a un racó insignificant del cosmos?

El segon factor és el disseny de la vida. La natura ha inventat quelcom molt resistent, i probablement en el fons dels gens més antics està codificada la lluita per la supervivència. És impressionant com la vida s'aferra a la vida. El nostre planeta ha sofert cataclismes imponents al llarg de la seva història, ja sigui per impactes com per períodes intensos de vulcanisme. Alguns d'aquests cataclismes han quasi esterilitzat la Terra, fent desaparèixer més del 90% d'espècies que hi pogués haver, espècies que mai no sabrem quines ni com eren. Però cada cop la vida ha retornat, i encara més forta, més exuberant.

Actualment es coneixen organismes microscòpics capaços de sobreviure força temps en condicions de vuit i de baixes temperatures, com les que existeixen a l'espai. Van ser els seus avantpassats els que potser van viatjar, protegits dins d'asteroides o petits meteorits, fa milers de milions d'anys, cap a una Terra buida per colonitzar-la?

Una cosa, però, és creure i confiar. I una altra és demostrar.

Així que aquesta és la cursa. Per una banda, intentar trobar formes de vida, potser fòssils, a les planures de Mart, o sota el gel del satèl·lit Europa. Per una altra, començar a identificar planetes habitables de tipus Terra que orbitin altres estrelles. La seva exploració queda molt lluny de les nostres possibilitats actuals, però en remot podem intentar esbrinar coses que ens puguin fer pensar que allà hi hagi vida. Recordeu, només pensar. Perquè la comprovació definitiva seria anar-hi i trobar-la.

En definitiva, potser l'existència de vida és una cosa més senzilla del que pensem. O potser no, i el conjunt de casualitats que han de coincidir la converteixen en una extraordinària excepció.

Sigui com sigui, és clar que la vida, fàcil o difícil, és la meravellosa obra mestre del nostre univers.




diumenge, de novembre 06, 2016

No et pots perdre la superlluna del 14 de novembre

El dilluns 14 de novembre tindrem la superlluna més gran des de fa molt de temps, i que trigarem bastants anys en tornar a veure.

Què és una superlluna?

La Lluna gira al voltant de la Terra seguint una òrbita que no és exactament circular, sinó lleugerament ovalada (en diem el·líptica). Això fa que hi hagi moments en els que la Lluna circula un xic més a prop de la Terra (es diu que la Lluna és al perigeu) i altres en els que se situa més lluny (els apogeus). Els planetes també presenten aquesta característica d'òrbites no circulars al voltant del Sol (en aquest cas, parlem dels perihelis i dels afelis).


Doncs bé, en diem superlluna quan coincideix que la Lluna és plena (o també nova) i es troba prop del perigeu de la seva òrbita. La raó és clara: a l'estar en el punt més proper a nosaltres, la Lluna apareix visualment una mica més gran (si és plena; en canvi, si és nova no la veiem, però en el cas de produir eclipsi total de Sol la durada d'aquest és màxima).

El 14 de novembre la Lluna serà plena, i passarà pel seu perigeu. Per tant, serà una superlluna.

No totes les superllunes són iguals, però. N'hi ha de més "súper" que d'altres. Això és degut, entre altres petits efectes, al grau de coincidència entre la fase plena i el punt de perigeu. En el cas de la superlluna del 14 de novembre, la coincidència és molt alta: només dues hores aproximadament separen el moment en el que la Lluna serà plena i el punt de perigeu. Això és el que la fa especial.

Com d'especial? Doncs serà la superlluna més gran des de l'any 1948, i no n'hi tornarà a haver una de tan gran fins l'any 2034. Així d'especial.

Què veurem? Una Lluna plena més gran del normal, tal com hem dit. Com de més gran?

Aproximadament un 14% més gran que una Lluna plena de les petites. En lluentor, aquest 14% es traduirà, ni més ni menys, que en un 30% més potent. Tot i que aquestes xifres semblen importants, no és trivial notar la diferència a ull nu si no es disposa d'una referència.

Un bon experiment, i record, serà fotografiar aquesta superlluna amb una càmera normal, i repetir la fotografia en qualsevol de les Llunes plenes següents. La comparació de la mida de la Lluna a les fotografies posarà fàcilment de manifest la major grandària de la superlluna.

La veritat és que la superlluna té molt poca rellevància des del punt de vista científic. Es tracta més d'un tema de folklore popular, però que als astrònoms ja ens sembla bé. Tot el que sigui fomentar l'observació del cel sota paràmetres honestos (vull dir, basats en informació fidel i no en paranys) és positiu, i fa que ens tornem més sensibles vers la protecció dels nostres cels.

Paranys? Sí, lamentablement n'hi ha alguns. Per exemple:

-Una superlluna afavoreix catàstrofes naturals=FALS. L'única raó que podria haver-hi seria degut a efectes gravitatoris majors. Però aquests efectes són molt petits, i no hi ha res que sustenti aquesta suposada teoria catastrofista.

-Les marees provocades per una superlluna són espectaculars=FALS. Pel mateix motiu que dèiem abans. Sí que és cert que l'efecte de marea és lleugerament superior amb una superlluna, però es calcula que com a màxim estem parlant de centímetres de diferència. Algú s'atreveix a mesurar pocs centímetres de diferència entre dues marees? Probablement un vaixell proper, o una roca nova a prop de la costa crearan més diferència entre la marea del 14 i la dels dies següents.

-És la nit preferida pels homes llops. Home, això podria ser. Jo, si en fos un, segur que preferiria sortir les nits de superlluna, per poder gaudir de la seva visió com fan els humans normalets.

Prepareu-vos doncs per mirar la Lluna del 14 de novembre. Les Llunes plenes sempre són fascinants, contemplades a ull nu. I aquesta encara ho serà més. 

Una magnífica i gran Lluna plena per mirar, i fotografiar, en família, mentre recordem el seu origen. Un origen apocalíptic, quan un gran objecte va col·lidir contra la jove Terra, fa més de 4 mil milions d'anys, per crear-li la companya que ara veiem al cel.


Potser mentre en gaudim podrem escoltar els sinistres udols, esperem que llunyans, d'algun home llop enamorat de la superlluna més gran en molts anys.

diumenge, d’octubre 30, 2016

Una ullada a les maternitats d'estrelles... i una batalla per la vida

Aquest és el famós doble cúmul de Perseu, que vaig fotografiar fa uns dies amb el meu telescopi des d'una clariana al bosc a prop de Castellcir, al Moianès.


Fixeu-vos en les dues denses agrupacions d'estrelles. Són nadons, Sols recent nascuts, fa a penes uns 13 milions d'anys aproximadament.

Com actualment sabem, la longevitat d'una estrella queda pràcticament fixada en el moment del seu naixement. En funció de la massa que acumula, el ritme de les reaccions de fusió nuclear que tenen lloc al seu interior serà més o menys alt, i l'estrella viurà desenes de milions o milers de milions d'anys. Per exemple, una estrella com el nostre Sol viu aproximadament uns 10 mil milions d'anys, dels quals en porta gastats la meitat. Les estrelles gegants, però, esgoten el seu combustible nuclear en qüestió de 50, 60 o 100 milions d'anys, i llavors moren en mig de grans explosions anomenades supernoves.

Som molt afortunats, ja que són precisament les estrelles relativament modestes, com el Sol, les que viuen suficient com per permetre que la vida pugui arribar a aparèixer i a evolucionar en algun dels seus planetes.

En qualsevol cas, siguin les estrelles grans o petites, totes elles neixen de forma similar, dins de grans nebuloses d'hidrogen.

Aquestes gegantines concentracions d'hidrogen són els bressols. L'hidrogen, l'element més abundant, i també el més lleuger de l'univers es va concentrant lentament, per efectes gravitatoris, fins que acaba creant boles enormes de gas, el qual s'escalfa a l'interior degut a la pressió de les capes externes que cauen cap el centre. Quan les temperatures dins arriben als 10 milions de graus s'encén el motor nuclear, i l'estrella comença a brillar amb llum pròpia, producte de la fusió nuclear de l'hidrogen. En aquell moment, acaba de néixer una estrella.

Les estrelles no acostumen a néixer soles, però. Les nebuloses són tan grans que donen llum a desenes o centenars d'estrelles més o menys al mateix temps. Són estrelles germanes, que comencen a viure relativament juntes, separades per pocs anys llum de distància, i que posteriorment es dispersen pels efectes gravitatoris de la galàxia.

En la fotografia del doble cúmul de Perseu es poden veure clarament les dues agrupacions. Són centenars d'estrelles que "acaben" de néixer. Un moment! I la nebulosa? No dèiem que les estrelles naixien en el si de les nebuloses?

En agrupacions tan nombroses, la pressió de la intensa radiació de les estrelles joves pot escombrar el gas proper. És a dir, el propi naixement de les estrelles pot aturar el procés de creació de més estrelles, al dispersar l'hidrogen de la nebulosa.

La distància calculada que ens separa d'aquests cúmuls és d'uns 7.500 anys llum. És una distància considerable per a que les estrelles dels cúmuls es puguin veure de forma tan clara (aquest objecte és visible, com una petita i difusa taqueta blanquinosa a ull nu si la nit és ben fosca). Això vol dir que les estrelles que allà han nascut són enormes, gegants molt més grans que el Sol. Estrelles que viuran poc, però que ho faran al límit, a tot gas (mai més ben dit!). Així que la radiació que desprenen deu ser, també, enorme. El que quedés de la nebulosa que les va donar la vida s'ha dispersat, doncs (els telescopis més potents aconsegueixen mostrar el residu d'aquesta nebulosa envoltant la zona).

Creiem que el nostre Sol també va néixer juntament amb altres estrelles. Poques pistes queden avui per poder identificar a les germanes del Sol, que s'hauran dispersat i distribuït per espais immensos dins la Via Làctia.

Per acabar aquest article sobre el naixement d'estrelles us deixo amb una altra de les meves fotografies. Una que mostra una galàxia propera, la M33. Les estrelles que veiem a la foto són de la nostra galàxia, i estan en un primer pla. La M33 l'observem en el rerefons, tan lluny que no podem identificar individualment les seves estrelles.


Les galàxies són com ciutats d'estrelles. La nostra és la Via Làctia, i conté aproximadament 200 mil milions d'estrelles, d'edificis. La M33 és una ciutat un xic menor, que vindria a formar part, juntament amb la Via Làctia, la galàxia d'Andròmeda, i unes 50 més, del que anomenem grup local, una gran zona metropolitana.

Les taquetes vermelloses que veieu a la imatge de la M33 són zones on estan naixent estrelles. El color vermell és produït per l'emissió de núvols d'hidrogen excitats per la radiació de les estrelles que estan donant a llum. L'hidrogen en aquestes zones, doncs, encara no s'ha dispersat, i funciona a tota màquina la factoria de fer edificis.

Vista des de fora, visió que mai no podrem tenir, la nostra galàxia, la Via Làctia, deu ser similar. Brillant amb la lluentor de milers de milions de Sols, i amb zones vermelles delatant la creació de més estrelles.

En el global de l'univers es pensa que actualment les màquines de fabricar estrelles s'han anat apagant respecte al ritme al que funcionaven fa milers de milions d'anys. És perfectament possible que al cosmos ara es morin més estrelles que no pas en neixin, senyal d'un univers que s'està fent vell.

La natura, però, s'ha protegit amb xifres astronòmiques d'estrelles, per donar i vendre. Dèiem que a la nostra galàxia n'hi deu haver unes 200 mil milions. I coneixem milers de milions d'altres galàxies. A veure, si multipliquem....


Buf, el meu cap no pot completar l'operació. Millor ho deixaré estar, i em quedaré una estona més mirant la foto del doble cúmul de Perseu, imaginant les grans estrelles gegants recent nascudes.


Nota: sembla que front tot això les nostres vides no tinguin la més mínima importància. Però no és així. La vida és un regal de la natura, i no podem malbaratar-la de cap forma. 


Acabem de rebre l'esperada notícia que la propera setmana una persona estimadíssima tindrà l'oportunitat de donar, i guanyar, la batalla vital contra la seva infermetat. Tot i que és molt forta i no li cal, desitgen que la natura li presti una mica de la mateixa força amb la que fa néixer coses tan espectaculars com una estrella, una formiga, o un petit ésser humà. Segur que ella sabrà retornar el regal amb escreix, com ha vingut fent fins ara.



dimecres, d’octubre 19, 2016

Arribada a Mart. Orbitador OK, però encara no sabem si Schiaparelli ha sobreviscut

Aquesta tarda, amb els dits creuats, hem seguit un dels moments claus de la missió ExoMars de l'Agència Espacial Europea (ESA) de la que parlàvem en l'article anterior.

Fa uns dies, el 16 concretament, la missió va arribar a les immediacions del planeta roig tal com era previst. A partir d'aquell moment, es van activar els mecanismes per a posar en òrbita estable el laboratori que haurà d'analitzar l'atmosfera en busca de signes de vida, i per fer baixar l'aterrador Schiaparelli. El dia D era avui per a les dues parts de la missió.

Tot ha començat bé. Schiaparelli ha enviat senyals en el moment d'entrar a l'atmosfera en caiguda lliure (a 21.000 Km/h !). També ha assenyalat la separació de l'escut tèrmic (correcte) i aparentment l'obertura del paracaigudes. Però en aquell moment s'ha perdut el senyal, i ens hem quedat tots amb una pantalla fosca, encefalograma pla, esperant veure aparèixer en ella un beep d'informació.

Mentre això passava, l'orbitador enviava una salutació a la Terra explicant que havia entrat correctament en òrbita i que estava bé de salut.


Per una part, felicitat al control de l'ESA. Tal com explicàvem fa uns dies, l'orbitador és la part principal de la missió, la que viurà força temps i començarà a buscar signes de vida. Per una altra, preocupació. Molta preocupació per saber la sort d'Schiaparelli. L'ESA recorda, però, que passi el que passi, l'objectiu de l'aterrador era provar nous sistemes de baixada a Mart, preparant l'arribada l'any 2020 del robot que completarà la missió. En qualsevol cas Schiaparelli està preparat per viure només uns pocs dies, i no té mobilitat alguna.

Immediatament que s'ha perdut el tic de l'aterrador, l'atenció s'ha traslladat al satèl·lit Mars Express, també de l'ESA (orbitant Mart des de fa 13 anys) i que, a mode de satèl·lit espia ha seguit la baixada d'Schiaparelli. La Mars Express havia de ser reconfigurada per enfocar les seves antenes cap a la Terra i enviar les dades, cosa que ha trigat en fer aproximadament una hora. Quan les dades s'han rebut, l'ESA ha anunciat que eren inconclusives. És a dir, que no certificaven la sort de l'aterrador.

I ara què?

El següent pas és esperar el reconeixement d'un altre satèl·lit, el Mars MRO, de la NASA, i que va entrar en òrbita l'any 2006. El Mars MRO té la tecnologia suficient, amb la càmera d'alta resolució HiRISE, com per poder fotografiar la zona de l'aterratge i poder saber quelcom.

En el moment d'escriure aquest article encara no s'han rebut les esperades imatges. Així que seguim esperant.

Si Schiaparelli s'ha estrellat serà una llàstima, però no canvia en res el desenvolupament de la missió. L'orbitador començarà a analitzar gasos en poc temps, i potser ens esperen sorpreses. I amb el que s'haurà après d'Schiaparelli es podrà assegurar l'arribada l'any 2020 de la joia de la corona en l'exploració de vida alienígena.


Actualitzaré aquest article amb la nova informació que arribi.

-------------------------------

* Actualització 21/octubre:

Tal com es sospitava, l'aterrador Schaiparelli es va estavellar contra la superfície de Mart. Tot i que en la roda de premsa del dia 20 l'ESA es va mostrar a la defensiva front a les insistents preguntes dels periodistes, ja es veia venir el final. Les dades enviades per Schiaparelli durant el seu descens mostraven que tot havia funcionat perfectament fins a un cert punt, quan sembla que el paracaigudes va deixar de funcionar abans d'hora.

Avui, el satèl·lit de la NASA Mars MRO ha fotografiat una taca fosca que seria el lloc de l'impacte, que s'hauria produït a uns 300 Km/h en una caiguda des de 3.000m d'alçada.

Les dades recollides seran de gran importància per evitar fallades l'any 2020 amb el rover que s'hi enviarà. Per altra banda, l'orbitador està bé, i cal recordar que és la part principal de la missió actual. En poc temps iniciarà la recerca de gasos a l'atmosfera que ens puguin donar pistes sobre l'existència de vida al planeta vermell.

Estels i Planetes

TOP