dissabte, de gener 20, 2018

El meu tercer llibre ja és una realitat: 100 qüestions sobre l'univers

Era finals d'abril de l'any passat quan em contactava Cossetània Edicions per a proposar-me el projecte d'aquest llibre.

La veritat és que em va costar molt poc entusiasmar-me amb la proposta. La col·lecció de Cossetània "De Cent en Cent" és molt atractiva. Llibres com ara "100 preguntes de química quotidiana", "100 gens que ens fan humans", o "100 preguntes de física", per anomenar-ne alguns, tenen en comú el format de presentar 100 capítols curts, d'una o 2 pàgines cada un, que, a més, poden ser consultats sense seguir obligadament un ordre. Llibres adreçats a tots els públics.

La temàtica seria l'univers, i de seguida el meu cap va començar a imaginar-se el contingut. Parlaria del Big Bang, de tota la seqüència de desenvolupament de l'univers. De la creació de l'espai i del temps. De l'expansió. De quina forma i dimensió té el nostre cosmos.

També dels objectes que hi habiten. La vida de les estrelles. Les galàxies. Els planetes. Incloent, per suposat, els objectes més espectaculars coneguts: estrelles de neutrons, i forats negres.

Ah! I no hi faltaria parlar de la vida. De la seva aparició, de les seves circumstàncies. De si en pot haver a altres llocs, i on i com l'estem buscant.



Com és habitual, hauria de trobar un equilibri entre la precisió científica, a la que estic obligat, i la divulgació, evitant plantejaments excessivament complexos i fent quelcom atractiu pel públic amb independència del seu grau de formació.

―Som-hi doncs! ―vaig dir-li al Jordi Ferré, director de Cossetània després de 2 minuts d'escoltar-lo―. Quan l'haig de tenir a punt?

Em va explicar que depenia de l'objectiu. Si aquest era Sant Jordi de 2018, la redacció del llibre havia d'estar finalitzada a... finals de setembre! Això em donava només 4 mesos (l'agost seria fora, en un viatge ja compromès).

M'hi vaig posar immediatament. Robant temps d'aquí i d'allà, no oblidem que tinc les meves obligacions professionals que ocupen la major part del dia, i també una família. Però quan una cosa t'il·lusiona, fas mans i mànigues per tirar-la endavant. Els vespres després de sopar es van convertir, durant aquells mesos, en fàbriques de filar idees i cosir textos. Novament, amb tot el suport i comprensió de la família.

De seguida em vaig adonar que una de les dificultats del llibre era ser capaç de condensar, de crear qüestions que poguessin ser desenvolupades en molt poques pàgines cada una. El fre en alguns moments vaig haver de pitjar, ho confesso, per a replantejar aquella part de text. La línia de pensament escollida no era bona si obligava a allargar excessivament el capítol.

I així, en els tranquils i silenciosos vespres de casa, entre lletres varen trobar el seu lloc tot un seguit de curiosos i fascinants protagonistes i esdeveniments. Una setmana de 7 dies que condensa tota la història de l'univers. Les teles elàstiques que algú desconegut estira, i el misteriós  globus que s'infla. El genial, però humà després de tot, Einstein. Els rellotges de Dalí, flonjos, i que mesuren el temps com volen, i els 2 bessons, que envelleixen a ritme diferent. El gran ballet rus Bolshoi. La desesperant buidor de la natura. Unes culleradetes de cafè que pesen tones. La bèstia temible, que amenaça en devorar tot el que s'hi apropi. Els satèl·lits espies de la guerra freda i el seu inesperat descobriment. Una fórmula per a calcular civilitzacions.

I nosaltres. Sí, tots nosaltres. També hi sortim. Perquè, m'ho haureu sentit dir més d'un cop a les conferències, l'univers és la nostra història. És on trobem els nostres orígens. Tot allò que ens fa extraordinaris, el préstec de la natura. Dins nostre batega el record del moment zero, parts de nosaltres que es van forjar fa 13.800 milions d'anys. I dins nostre segueixen vivint astres que van existir i que varen morir per a que avui poguéssim ser aquí.

Vaig prémer la tecla de guardar, per darrera vegada, a començaments de setembre. Una setmana per a un parell d'enèsimes lectures, i el projecte a llibre va volar a través de la xarxa fins a Valls, on Cossetània hi té la seu.

Ara, "100 qüestions sobre l'univers" ja és una realitat.


Del Big Bang a la cerca de la vida.


dijous, de gener 18, 2018

Visca el veritable novè planeta!

A ell li és absolutament igual el que diguem els humans, amb la nostra mania d’ordenar-ho tot. Segueix orbitant orgullós en els confins del nostre Sistema Solar. I ens ha deixat bocabadats després de la visita que li va fer l’any 2015 la sonda New Horizons.

Jo vaig estudiar Plutó com a planeta, molt abans la Unió Astronòmica Internacional el degradés a la categoria de planeta nan. A la nostra imaginació, sempre ens ha evocat la frontera. El regne gelat i erm des del qual el nostre potent Sol no és més que una petita boleta que a penes escalfa.

Plutó era el darrer gran cos del Sistema Solar que quedava ver visitar. Els plans de la NASA venien de lluny, però malauradament les retallades econòmiques s’hi van cebar.

Començat el concurs d’idees, la indústria va veure, l’any 2000, com l’agència espacial nord-americana cancel·lava el projecte. Varen ser moltes les protestes, tant d’empreses (afectades, diguem-ho tot, pels seus interessos econòmics) com també de la comunitat científica i del públic en general.

La NASA va rebre més de 10.000 cartes de protesta, segons explica un dels pares de la missió que finalment va guanyar, el científic S. Alan Stern, a la revista Scientific American. Sembla que fins i tot un adolescent es va creuar el país de punta a punta per a presentar-se en persona a les oficines de la NASA demanant la reconsideració.

Finalment, la NASA va acceptar anar endavant amb una missió a Plutó a finals d’aquell mateix any 2000. Els projectes a presentar, però, havien d’ajustar-se a uns pressupostos molt reduïts.

Enviar una missió tan lluny (més de 5.000 milions de quilòmetres) no és cosa fàcil, ja us ho podeu imaginar. Una comparació que he llegit m’ha deixat impressionat: és com llençar una pilota de golf de Los Angeles a New York, i fer forat en un cop! Tot plegat encara més difícil si s’ha de fer amb pressupost reduït (exagerant una mica, vindria a ser com dir amb un pal de golf de plàstic).

L’equip guanyador va presentar una proposta en la que la sonda hivernaria la major part del camí (10 anys) per tal d’estalviar nòmines dels equips gestors a la Terra. Amb el pressupost disponible, la missió consistia en el que s’anomena un “fly-by”, és a dir, passar a tota velocitat prou a prop com per a poder estudiar el planeta, però sense entrar en òrbita i quedar-s’hi (entrar en òrbita, venint d’un viatge interplanetari, requereix grans capacitats d’ajustament de l’òrbita, de frenada, que vol dir motors i combustible. Diners, en altres paraules).

Poc després de ser adjudicat el projecte, l’any 2001, els polítics varen tornar a cancel·lar-lo! Allà va començar tot un moviment de pressions per part de grups científics per a intentar salvar la missió. Ara, vist en perspectiva, tot això em fa somriure, ja que estem parlant d’una missió que va costar uns 780 milions de dòlars, una de les més barates i equivalent a 3 o 4 avionets de fer la guerra dels que els nostres exèrcits fan gala.

Afortunadament, la missió va tirar endavant. Amb molta pressió, això sí.

I així va ser que vàrem passar per Plutó, el 14 de juliol de 2015. I pels seus satèl·lits.

I què hi vàrem trobar?

Sorpreses totals. No podia ser d’una altra manera, i sembla que sigui la forma que Plutó té de passar-nos la ma per la cara.

Esperàvem trobar un cos geològicament mort. A la Terra, la tectònica de plaques, i el vulcanisme, funcionen gràcies al calor existent a l’interior del planeta. La teoria diu que, per a que un planeta pugui conservar aquest calor després de més de 4.500 milions d’anys de la seva formació, ha de tenir una mida mínima. Fabrica un objecte més petit que aquest mínim, i el planeta es refredarà en un parell de milers de milions d’anys.

Plutó és fascinantment actiu geològicament, cosa que no esperàvem degut a la seva petita mida (només 2/3 parts la de la Lluna). Sabem que és actiu, o al menys ho ha estat en els darrers milions d'anys,  perquè ens va ensenyar grans planures sense rastre d’impactes de meteorits, la qual cosa implica que aquesta part de la superfície ha estat renovada recentment. Quina és la font de calor que permet aquesta activitat? No ho sabem.

Ens va ensenyar, també, enormes glaceres, formades per gel d’aigua i per nitrogen sòlid. Canons. Una atmosfera, molt feble, això sí, però una altra sorpresa total per la mateixa raó de la seva petita dimensió. Evidència de casquets polars.


Les imatges capturades són espectaculars. Durant les hores que la New Horizons va estar de pas, els seus instruments varen funcionar a tota pastilla i perfectament. La quantitat de dades recollides va ser brutal. Tant que s’estan analitzant encara ara, i es trigaran anys en fer-ho completament.

New Horizons va passar a prop, també de Charon, el satèl·lit més gran dels 5 que té Plutó. Per si mateix, Charon ja mereix un capítol a part. Un món totalment diferent a Plutó. Un cos que geològicament va morir fa uns 4.000 milions d’anys. Però que abans de fer-ho, amb molt poc temps, va desenvolupar glaceres, canons molt profunds i muntanyes.

Com deia, trigarem molt de temps en poder analitzar en detall totes les dades. Mentre tant, la New Horizons, aquella missió que semblava condemnada a l’oblit en els calaixos de la NASA, ha obtingut una segona vida, i s’ha decidit prolongar la seva tasca.

Els seus sistemes funcionen a la perfecció, i s’ha fet un mínim consum de combustible de maniobra. Així que els gestors de la NASA li han encomanat a aquest explorador intrèpid que, en el seu camí cap a les afores del Sistema Solar, es trobi, l’1 de gener del 2019, amb l’objecte 2014 MU69, un cos que orbita el que s’anomena cinturó de Kuiper. Serà l’objecte més llunyà mai estudiat, i es considera que ens pot donar claus importants sobre la formació del nostre Sistema Solar.

A part d’aquest objecte, l’equip responsable diu que d’aquí a l’any 2021 la New Horizons passarà relativament a prop de més de 24 objectes del cinturó de Kuiper. Així que els rius de dades estan assegurats si tot funciona com fins ara.

I és que l’exploració de l’espai paga la pena, sens dubte. Ens il·lusiona a tots, i necessitem il·lusió. Ens uneix, per sobre de nacionalitats i d’idees. Ens ensenya. Ens sorprèn. Ens fa sentir exploradors, que, per altra banda, és el que realment som (i si no, mirem la història de la humanitat i el repte constant que hem fet a tot allò que no enteníem).

Més enllà que aquestes raons, ja per sí soles importants, l’exploració de l’espai ens ha de donar les pistes del nostre origen. De com ens vàrem formar. D’on va sortir la vida a la Terra. On està el nostre bressol.

També, per si tot això fos poc, comença a marcar el camí per a l’explotació futura dels recursos del Sistema Solar, quan s’esgotin els del nostre planeta. O és que pensem que la mineria d’asteroides o d’altres cossos es farà de forma improvisada, d’un dia per l’altre?

En fi. Que visca l’exploració de l’espai. Visca la New Horizons.


I visca Plutó. Diguin el que diguin, el veritable novè planeta.


dimecres, de gener 03, 2018

Potser vàrem néixer així?

La nebulosa de la Rosetta és una espectacular i gegantina maternitat d’estrelles. La fotografia que vaig fer fa uns dies em serveix d’inspiració per a explicar com va ser, potser, el naixement del Sol i de la Terra.

Tot comença quan algun dels enormes núvols de gas i pols que abunden en els braços espirals de moltes galàxies es posa en moviment. Com està passant dins la Rosetta.



L’espai que hi ha entre les estrelles està format bàsicament per gas hidrogen, l’element químic que es va formar en el Big Bang i que és el més abundant a l’univers. Aquest gas està “contaminat” per altres components, com ara heli (també format durant els primers sospirs del cosmos, i tot allò cuinat amb paciència dins les anteriors generacions d’estrelles -és a dir, tota la resta d’elements químics, incloent l’oxigen, el nitrogen, el carboni, el ferro, ...). Part d’aquests components s'han agregat format microscòpics grans de pols.

No sabem ben bé què és el que posa en moviment el núvol. Podria ser l’explosió d’una supernova propera. O la pertorbació provocada pel pas d’una estrella. O simplement per la compressió natural generada per la rotació de la galàxia. Sigui el que sigui, les molècules del gas comencen a apropar-se mútuament, per efecte gravitatori.

Tot i que a les imatges, com la de la nebulosa Rosetta, aquests núvols semblen densos, no ho són gens. Són extraordinàriament febles, tant que estan més buits que el millor dels buits que podem fabricar als nostres laboratoris! Si fóssim dins del núvol, ni el veuríem, i si no fóssim curosos podríem arribar a concloure que allà no hi ha res en absolut. La lluentor que veiem és provocada perquè aquest tènue gas és excitat per la intensa radiació de les joves estrelles recent nascudes, i emet llum.

El gran núvol està molt fred, a escassos graus sobre el zero absolut (estem parlant de temperatures de l'ordre dels -260 graus C). Aquesta és una condició indispensable per a que la màquina de formar estrelles pugui funcionar, ja que la temperatura es tradueix en moviment de les molècules de gas i, per tant, en un efecte contraposat al treball d’apropament que intenta fer amb tant d’esforç la gravetat.

El núvol es fragmenta, al comprimir-se unes regions més ràpidament que d’altres. En algunes parts es van formant grumolls, que es desagreguen de la resta alhora que es contrauen lentament. De cada un d’aquests grumolls acabaran naixent desenes o centenars d’astres.

Poc a poc, però inexorablement, el gas i pols es va concentrant, formant grans discos que giren i s’aplanen. Giren perquè la natura obliga a que si quelcom gran té algun moviment de gir, quan aquest quelcom es fa petit, ha de seguir girant però ara molt més ràpidament (recordeu la imatge d’un patinador que gira, i de sobte recull els braços i es dispara la seva velocitat de gir sense haver de fer cap esforç?). El gir ajuda a que el disc s’aplani.

Cada disc generarà, si tot va bé, una estrella, un Sol. I al voltant seu, planetes.

En menys de 100.000 anys, ja s’ha concentrat suficient material al centre del disc per a que allà s’identifiqui una gran bola, l’embrió de l’astre, anomenat protoestrella en aquesta fase. Brilla perquè està calenta, no pas encara perquè generi llum a partir de reaccions nuclears, com sí que farà passats uns milions d’anys.

La calor s’ha generat a partir de la contracció del disc. Tal com el material ha anat caient, per gravetat, cap al centre, la temperatura allà ha augmentat a milers de graus (físicament diríem que hi ha hagut una conversió d’energia gravitatòria en tèrmica). Ara la temperatura ja no és obstacle, ja que la protoestrella té suficient poder d'atracció com per a poder vèncer el moviment de les partícules.

En aquesta primera fase de la vida, les estrelles són com els humans jovenets: inestables, impredictibles, esbojarrats (alguns ho seguim sent molt després!). Segueixen atraient material, cada cop més fortament, però no poden acumular al ritme que atrauen, de forma que també expulsen grans quantitats de gas mitjançant dolls.

Cap als 3 milions d’anys, més o menys, la protoestrella comença a calmar-se. Mentre tant, en el disc han seguit passant coses. El material que no ha caigut cap al centre s’ha anat acumulant, a base d’impactes. Primer formant minúsculs granets. Després, pedres. Més tard, roques. Lentament, el disc ha començat a fabricar planetes i altres cossos, en un procés caòtic, ple de col·lisions. És la llei del més fort. Els projectes a planetes més grans escombren, engoleixen, als més petits que es troben suficientment a prop.

La temperatura prop del centre del disc és massa gran com per a que els components més volàtils, com ara el gas o fins i tot l’aigua, puguin acumular-se, de forma que allà, a l’interior del disc, es formen majoritàriament móns rocosos. Més enllà, en les regions fredes del disc, els planetes creixen fins convertir-se en gegantines boles de gas i aigua. I els objectes menors i rocosos que es formen en les regions més externes retenen grans quantitats d’elements volàtils, inclòs de nou l’aigua.

Amb tot això, el disc ha anat quedant endreçat, el material acumulat formant milions d’objectes, des de planetes a asteroides i cometes.

Poc després, la temperatura a l’interior del projecte d’estrella arriba als 15 milions de graus. És el moment en què comença la fusió nuclear de l’hidrogen al seu interior. És la màquina que fabricarà energia durant la major part de la vida del nou astre, i que permetrà que aquest quedi en equilibri contrarestant la pressió de la gravetat que el pressiona cap a dins. Ha nascut, finalment, una estrella.

El nou Sol genera, especialment en aquestes primeres fases, un fort vent estel·lar. Un vent format per l’emissió de partícules que s’escapen a gran velocitat. Aquesta emissió, conjuntament amb la radiació electromagnètica generada per l’estrella, dissipa el gas que queda en l’enorme disc, aturant, així, el creixement dels planetes gasosos.

En la imatge de la nebulosa de la Rosetta es pot apreciar l’efecte de la pressió de les emissions de les joves estrelles recent nascudes. Creant, per exemple, la gegantina cavitat en el centre del núvol. Formant, també, pilars i formacions retorçudes en moltes parts de la nebulosa, allà on s’han format grumolls que nodreixen a centenars de noves estrelles.



Només podem apreciar les estrelles ja formades i que s’han desempallegat dels discos de gas i pols que les envoltaven. Però amagades dins la nebulosa hi ha centenars, potser milers, de Sols en etapes més infants, que encara no podem distingir.

Al voltant de cada un d’aquests puntets, d’aquestes estrelles, s’han format probablement planetes de tot tipus. Massa lluny com per a poder-los veure, es confonen dins el diminut píxel de llum que rebem del seu Sol.

Fa uns 4.700 milions d’anys, el nostre Sol, així com la Terra i els demés planetes del Sistema Solar, varen néixer d’un dels grumolls que es van posar en moviment dins un gran núvol de gas i pols.

Potser dins una enorme nebulosa, com la Rosetta.


I potser, des de milers d’anys llum de distància, algú ho va fotografiar. Sense sospitar que al voltant d’un d’aquells petits punts la natura escolliria un món rocós i inicialment erm per a carregar-lo d'aigua mitjançant impactes d'asteroides i escriure un capítol brillant de l’experiment de la vida.


Categories

Estels i Planetes

TOP