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No se han detectado señales de vida inteligente en TRAPPIST-1

No, no es que los resultados hayan llegado de ayer a hoy. Verán, les explico: la estrella TRAPPIST-1 no ha debutado en este nuevo estudio que ha resonado esta semana por todos los rincones del planeta. Los responsables del trabajo, de la Universidad de Lieja, ya publicaron en mayo de 2016 el hallazgo de tres planetas orbitando en torno a aquel astro, pero han sido observaciones posteriores más precisas las que han desdoblado el tercer planeta en tres y han descubierto dos más, elevando el total a siete, que es lo nuevo publicado ahora.

Ilustración del sistema TRAPPIST-1. Imagen de ESO/N. Bartmann/spaceengine.org.

Ilustración del sistema TRAPPIST-1. Imagen de ESO/N. Bartmann/spaceengine.org.

Pero tal vez conviene aclarar que los científicos no acaban de proponer por primera vez el potencial para la vida de las estrellas enanas. De hecho, también orbita en torno a una enana roja Proxima b, el exoplaneta más cercano conocido hasta ahora, que también es el exoplaneta habitable más cercano conocido hasta ahora, cuyo hallazgo es obra del catalán Guillem Anglada-Escudé (declarado por ello uno de los diez científicos estelares de 2016 por la revista Nature) y que sin embargo no recibió tanto bombo y platillo como TRAPPIST-1, a pesar de que su distancia a nosotros es casi diez veces menor. Pero claro, en aquel caso no participó la NASA con su poderosa maquinaria mediática.

Hay alguien que ya desde antes creía en las estrellas enanas frías como las candidatas más prometedoras para albergar vida: se trata de Seth Shostak, director del proyecto SETI (Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre) del Instituto SETI en California. Los científicos SETI apuntan radiotelescopios a multitud de coordenadas precisas en el cielo para tratar de detectar alguna señal de radio que pueda revelar un origen inteligente. Y Shostak lleva tiempo enfrascado en un proyecto de escucha de 20.000 estrellas enanas.

Una de esas estrellas fue TRAPPIST-1, antes de los nuevos resultados del equipo belga. A efectos de SETI, no importa que la estrella tenga tres planetas o siete, o que ni siquiera se conozca si posee alguno; los científicos SETI se saltan este paso y directamente ponen el oído en busca de posibles señales de origen no natural.

Y las noticias no son buenas. En un artículo en la web del Instituto SETI, Shostak escribe: “El Instituto SETI utilizó el año pasado su Matriz de Telescopios Allen para observar los alrededores de TRAPPIST-1, escaneando a través de 10.000 millones de canales de radio en busca de señales. No se detectó ninguna transmisión, aunque preparamos nuevas observaciones”.

Por supuesto, los resultados no excluyen por completo la existencia de vida allí, ni siquiera de vida inteligente. Aunque, como comenté ayer, y simplemente desde el punto de vista biológico, esto último es más bien improbable, algo que tal vez no se ha explicado lo suficiente. En un artículo publicado por la NASA como seguimiento de la noticia de los nuevos planetas, se daba por fin voz a una astrobióloga, Victoria Meadows, del Instituto de Astrobiología de la NASA. Meadows sopesaba las posibles condiciones de aptitud para la vida del sistema TRAPPIST-1, pero después de exponer los pros y contras, terminaba aclarando: “aquí estoy hablando solo de moho”. En otras palabras: la astrobióloga no se planteaba ni como posibilidad remota la existencia de vida inteligente en aquella estrella.

Por el momento, solo nos queda seguir esperando. Pero al menos estaremos entretenidos: ya se han escrito dos relatos, un poema y un cómic sobre TRAPPIST-1.

Por qué es improbable que haya alienígenas en TRAPPIST-1

El hallazgo es histórico: un sistema de siete planetas templados, todos ellos de tamaño similar a la Tierra, al menos seis de ellos con suelo firme, al menos tres de ellos con la casi garantía de condiciones climáticas adecuadas para la existencia de agua líquida en toda su superficie. Ya conocíamos exoplanetas de talla terrestre, ya conocíamos exoplanetas rocosos y ya conocíamos exoplanetas templados. Pero encontrar todo ello junto multiplicado varias veces significa que el sistema de TRAPPIST-1 es, desde hoy, nuestro nuevo rincón favorito del universo. Y a solo 40 años luz, lo cual es una minucia en distancias cósmicas.

Ilustración de TRAPPIST-1 f. Imagen de NASA/JPL-Caltech.

Ilustración de TRAPPIST-1 f. Imagen de NASA/JPL-Caltech.

Pero vaya una advertencia: ¡por favor, no le atribuyan el descubrimiento a la NASA! Es cierto que la agencia estadounidense ha participado, pero es que actualmente participa de una manera u otra en la casi totalidad de los descubrimientos de exoplanetas, dado que la mayoría de ellos suelen contar con alguno de sus telescopios espaciales.

Al César lo que es del César: el sistema de la estrella TRAPPIST-1 es la criatura de un equipo de astrónomos belgas trabajando con un telescopio belga en suelo chileno, cuyo nombre (el mismo de la estrella) no es casual, como sabe todo el que haya probado la típica cerveza belga trapense (trappist). Por supuesto, ha sido el telescopio espacial de infrarrojos Spitzer de la NASA el que ha permitido desdoblar lo que antes se creía un solo planeta en tres, y descubrir otros dos nuevos. Pero un edificio de Norman Foster sigue siendo de Norman Foster pese a que sea otro quien lo construya.

Los medios ya han ofrecido esta tarde toda la información básica sobre el nuevo sistema solar de bolsillo, con sus siete planetas (como mínimo) apiñados en torno a su pequeña estrella. Yo mismo también lo he contado en otro medio. Pero hay un aspecto que quisiera comentar aquí, y es lo que en el fondo más importa a la mayoría de un descubrimiento como el del sistema TRAPPIST-1: la posibilidad de que haya vida allí. Y cuando la mayoría piensa en vida, piensa en alguien a quien podríamos llegar a saludar, de una manera u otra.

Ilustración del sistema TRAPPIST-1. Imagen de NASA/JPL-Caltech.

Ilustración del sistema TRAPPIST-1. Imagen de NASA/JPL-Caltech.

Por supuesto que desde el punto de vista de los astrofísicos y los científicos planetarios aún quedan muchas condiciones por definir antes de que puedan lanzar alguna apuesta sobre la habitabilidad real de aquel sistema. Los responsables del estudio, bajo la dirección del astrónomo de la Universidad de Lieja Michaël Gillon, dijeron ayer martes en una rueda de prensa telefónica organizada por la revista Nature que TRAPPIST-1 es una estrella muy tranquila, sin grandes erupciones solares que puedan arrasar sus planetas con grandes dosis de radiación y pelar sus atmósferas.

Aun así, los científicos estiman que probablemente los planetas de TRAPPIST-1 estén sometidos a una enorme radiación ultravioleta (UV), y este es un claro impedimento para la vida. La luz UV provoca daños celulares que resultan dañinos o letales para los organismos. Los terrícolas contamos con un aliado que nos protege, y que sin duda les sonará: la capa de ozono de la atmósfera.

Pero para protegerse de esta nociva irradiación, los seres vivos también pueden refugiarse a la sombra, ya sea bajo tierra o debajo del agua. Y hay otra interesante posibilidad analizada por Jack T. O’Malley-James y Lisa Kaltenegger, dos investigadores del Instituto Carl Sagan de la Universidad de Cornell (EEUU), en un estudio de próxima publicación, y que bien podría ser aplicable al sistema de TRAPPIST-1: la biofluorescencia.

La fluorescencia consiste en emitir luz después de absorberla, pero de modo que la luz emitida tiene menos energía que la recibida, y por tanto (según una propiedad básica de la luz) mayor longitud de onda. Es decir, que por ejemplo un cuerpo fluorescente recibe luz UV y la convierte en luz visible, anulando así su efecto dañino. La fluorescencia se ha propuesto como un mecanismo de defensa de algunos organismos contra la luz UV aquí mismo, en la Tierra; en concreto, en algunos corales.

Según O’Malley-James y Kaltenegger, y suponiendo que los seres vivos de un lugar como TRAPPIST-1 desarrollaran biofluorescencia como sistema de protección contra el UV, no solo podrían vivir bajo esas condiciones, sino que incluso nosotros podríamos detectar esa luz a distancia, por ejemplo durante fuertes fogonazos de UV por parte de la estrella. Así, la fluorescencia podría ser una biofirma temporal, distinguible de la emitida por los minerales, que podría revelarnos la existencia de vida en un sistema solar lejano.

Según ha informado hoy la Universidad de Cornell, Kaltenegger tiene ahora mismo en revisión otro estudio en el que discute concretamente la posibilidad de existencia de vida en las condiciones de irradiación UV de TRAPPIST-1. Lo esperaremos con impaciencia.

Ilustración del sistema TRAPPIST-1. Imagen de NASA/JPL-Caltech.

Ilustración del sistema TRAPPIST-1. Imagen de NASA/JPL-Caltech.

Pero incluso dando todo lo anterior por supuesto, desde el punto de vista biológico hay un enorme impedimento para que en TRAPPIST-1 pueda existir una civilización con la que pudiéramos intercambiar señales cada 40 años: la estrella es demasiado joven.

En la rueda de prensa, Gillon y sus colaboradores explicaron que TRAPPIST-1 tiene unos 500 millones de años. Al tratarse de una estrella de evolución lenta, seguirá ahí cuando nuestro planeta ya no sea ni un recuerdo: mientras que el Sol se encuentra más o menos a la mitad de su vida y pueden quedarle por delante unos 5.000 millones de años, en cambio TRAPPIST-1 vivirá un billón de años, dijeron los investigadores.

Mucho tiempo por delante. Pero muy poco por detrás. Si repasamos los 4.600 millones de años de historia de nuestro Sistema Solar, o lo que sabemos de esos 4.600 millones de años, encontramos que tuvieron que pasar más de 500 millones de años hasta la aparición de las primeras células simples. Y aunque la ventana del comienzo de la vida en la Tierra suele centrarse en torno a los 4.000 millones de años atrás por los indicios químicos hallados, las pruebas fósiles más antiguas no llegan más allá de los 3.700 millones de años.

Durante la mayor parte de la historia del planeta, la Tierra ha estado habitada solo por células individuales. Aunque tampoco sabemos con certeza cuándo aparecieron los primeros organismos multicelulares (las estimaciones pueden variar salvajemente entre los 800 y los 2.000 millones de años), sí sabemos que solo hace 570 millones de años comenzaron a aparecer formas de vida más complejas, como los artrópodos.

Los mamíferos solo llevamos aquí unos 200 millones de años. Y la única especie con capacidad para comunicarse con otras civilizaciones, nosotros, somos unos recién nacidos, con unos 200.000 años de vida. Somos un decimal en la historia de la vida terrestre; este planeta ha tardado casi 4.600 millones de años en alumbrar una especie que, si no fuéramos tan bestias, podría llamarse civilizada.

Pero TRAPPIST-1 no ha tenido tanto tiempo. Si hay algo allí, apenas serán células simples.

Es cierto, se puede objetar que estas cronologías probablemente vienen marcadas tanto por fenómenos geológicos como biológicos: la Tierra recién formada tuvo que enfriarse, sufrir el cataclismo lunar, recuperarse del cataclismo lunar… Pero por desgracia, de los biológicos en realidad sabemos poco. Como aún desconocemos el proceso de la abiogénesis (la transición de la no vida a la vida), sus pasos más limitantes y su probabilidad, o si pudo existir más de un origen de la biología terrestre (segundo génesis), no podemos valorar las posibilidades reales de que la vida pueda seguir otros caminos con cronologías muy diferentes.

Así que debemos atenernos al principio de mediocridad, y suponer que la de la Tierra sería una historia típica, con su evolución geológica y biológica gradual puntuada por grandes catástrofes esporádicas que provocan extinciones masivas. Y no tenemos razones para sospechar que en TRAPPIST-1 no se aplique el principio de mediocridad.

Por otra parte, está también la vieja objeción de suponer la vida tal como la conocemos, y de olvidar que la vida podría existir tal como no la conocemos y por tanto regirse por otros parámetros bien distintos, incluyendo su cronología evolutiva. Pero sin mencionar siquiera que otras bioquímicas alternativas propuestas a veces tienen más de fantasía que de posibilidad real (algo de lo que ya he hablado más extensamente aquí en alguna otra ocasión), hay que tener en cuenta que estamos valorando la habitabilidad del sistema TRAPPIST-1, o de otros exoplanetas en general, por la comparación de sus condiciones con las terrestres. Así que en realidad estamos pensando en la vida más o menos tal como la conocemos.

En otras palabras: nadie ha refutado formalmente la posibilidad de vida exótica extremadamente rara, como la que Robert L. Forward situaba sobre una estrella de neutrones en Huevo del Dragón, y que funcionaba un millón de veces más deprisa que la terrestre. Pero los planetas de TRAPPIST-1 no son estrellas de neutrones, sino planetas parecidos a la Tierra. Y en planetas parecidos a la Tierra la biología debería funcionar de forma parecida a la de la Tierra. Y según la biología de la Tierra, o mucho nos equivocamos, o me temo que imaginar una civilización inteligente en un planeta que aún es un bebé cósmico no es más que pura fantasía.

Miguel Hernández y Javier Gorosabel ya orbitan en torno al Sol

No hace falta que les explique quién era Miguel Hernández ni por qué merece honores. Pero déjenme un momento para contarles que Javier Gorosabel fue un astrónomo vasco, nacido en Eibar (Guipúzcoa) y cuyo trabajo es referencia mundial en el estudio de los Brotes de Rayos Gamma (BRG, o GRB en inglés), un tipo de cataclismo cósmico que ha podido marcar alguna regla del juego en nuestra historia como organismos: se piensa que un BRG pudo ser responsable, al menos en parte, de la extinción masiva del Ordovícico-Silúrico, que hace 450 millones de años comenzó a marcar el declive de los trilobites.

Gorosabel falleció prematuramente en 2015, con solo 46 años, y el Planetario de Pamplona ha querido rendirle un homenaje perpetuando su nombre en un asteroide que a partir de ahora circulará por nuestro Sistema Solar con el nombre de Javiergorosabel.

Les cuento la historia. En 2015, la Unión Astronómica Internacional (UAI) convocó un concurso público llamado NameExoWorlds, destinado a dar nombre a una serie de estrellas y exoplanetas. Primero se propuso a universidades, planetarios y otras organizaciones astronómicas que sugirieran nombres, y luego se abrió a los internautas la votación de los 247 nombres seleccionados. Como resultado de aquello, se nominaron 14 estrellas y 31 exoplanetas.

Algunos de los nombres elegidos por los votantes habían sido propuestos por dos entidades españolas: Hypatia, una asociación de estudiantes de Físicas de la Universidad Complutense de Madrid, puso el nombre de la astrónoma griega a un planeta que orbita en torno a la estrella Edasich o Iota Draconis, a unos 101 años luz de nosotros. Por su parte, el Planetario de Pamplona dedicó todo un sistema solar, a unos 50 años luz, a la cumbre de las letras españolas: la estrella Cervantes (antes llamada mu Arae) y sus planetas Quijote (mu Arae b), Dulcinea (c), Rocinante (d) y Sancho (e) (me pregunto por qué el caballo va antes que el pobre escudero, pero en fin; si es por ser el más pesado y gaseoso, pase).

Como premio por haber triunfado en las votaciones, la UAI decidió conceder a las instituciones ganadoras la oportunidad de nominar 17 objetos menores del Sistema Solar. Y según acaba de hacer público la UAI, el nombre elegido por Hypatia para el asteroide (6138) 1991 JH1 es el de Miguelhernández, mientras que el Planetario de Pamplona ha bautizado al (6192) 1990 KB1 como Javiergorosabel. Ambos son asteroides del cinturón que ciñe nuestro vecindario cósmico entre Marte y Júpiter. Así que, desde aquí, mi enhorabuena al poeta de la Luna y al astrónomo de los BRG.

Imagen de la UAI.

Imagen de la UAI.

En cuanto al resto hasta los 17, otras instituciones premiadas del mundo han seleccionado nombres variados. La Sociedad Astronómica Urania de México eligió el nombre de Andréseloy por el astrónomo aficionado mexicano Andrés Eloy Martínez. Otros nombres se refieren a lugares o a las propias instituciones premiadas.

Claro que los nuevos nombres no han gustado a todos. La web de tecnología Gizmodo publica un artículo titulado “Estos pobres planetas muestran por qué no debería dejarse a internet nombrar cosas”. El artículo califica Miguelhernández o Javiergorosabel como nombres “terribles”. Pero no dice lo mismo de otros nombres y apellidos también elegidos, como Bernardbowen o Franzthaler. “Está ahora dolorosamente claro que el sistema para poner nombre a los objetos celestiales está roto”, escribe el autor. “Hoy nuestro Sistema Solar suena un poco más como una cesta de planetas rechazados de una película de ciencia ficción de serie c”, añade.

Bien, es cuestión de gustos, y cada uno es libre de manifestar los suyos. Pero no puedo resistir la tentación de devolver un revés. Y es que, mientras uno lee el artículo de Gizmodo, a su izquierda aparecen anuncios de Google en los que una tal Deborah ofrece clases para la sanación espiritual de heridas y traumas, o se ofrecen “cuatro poderosas técnicas de sanación por energía” para “mejorar tus relaciones, dinero, propósitos y salud”, o se advierte al usuario de que la frecuencia de su vibración personal puede estar perjudicando su éxito en la vida y su felicidad.

Ya, ya, sé que nada tiene que ver una cosa con otra, y que tampoco el autor del artículo puede elegir los textos de los anuncios que aparecen junto a su obra (soy consciente de que corro el riesgo de verme en otra igual). Pero solo se me ocurre una respuesta, y ni siquiera es una palabra: ¡pffffff…!

Nota añadida: acabo de ver esos mismos anuncios junto a mi artículo, lo cual me ha desatado una carcajada por ser, creo, mi predicción más prontamente acertada. Pero lo cual a su vez refuerza la tesis que defendía aquí ayer, y en la que aprovecho para insistir.

Y el autor del artículo de ciencia más comentado de 2016 es… Barack Obama

El Almendro vuelve a casa por Navidad, y los balances del año comienzan a florecer en los medios como… como flores. La compañía Altmetric, que mide la repercusión de los estudios científicos y académicos en internet, ha publicado su Top 100 de 2016. Y la novedad, quizá no la sorpresa, es que el número uno, el artículo más comentado del año, se publicó el 2 de agosto (11 de julio en internet) en la revista The Journal of the American Medical Association (JAMA) y viene firmado por un solo autor, un tal Barack Obama.

Barack Obama. Imagen de Wikipedia.

Barack Obama. Imagen de Wikipedia.

Hasta este momento, el artículo ha aparecido en 315 noticias, 45 entradas de blogs, 8.943 tuits y 201 entradas de Facebook, entre otros medios y redes. A todos ellos hay que añadir uno más, este que están ustedes leyendo: 20 Minutos está en la lista de los medios recogidos por Altmetric. Y seguramente la noticia de que es el artículo de ciencia más comentado del año le dará a su vez un nuevo empujón.

Obviamente el artículo de Obama no es científico, sino político. Se titula United States Health Care Reform: Progress to Date and Next Steps (Reforma sanitaria de EEUU: progreso hasta la fecha y próximos pasos) y analiza lo que valora como un “cambio positivo” en el que ha sido uno de los grandes objetivos de su mandato, recomendando prioridades para el próximo gobierno; que, por entonces, en julio, ni él ni nadie podía imaginar que estaría presidido por un malo de peli mala como Donald Trump.

Pero lo que quiero comentar aquí no es la reforma del sistema sanitario en EEUU; no es el contenido, sino el continente. El artículo de Obama es una típica pieza de análisis y opinión en una revista científica, con su estructura canónica, su declaración de conflictos de intereses, sus 68 referencias bien citadas y enumeradas, su información sobre la identidad, titulación y afiliación del autor (Barack Obama, JD [doctor en leyes], presidente de Estados Unidos, The White House, 1600 Pennsylvania Ave NW, Washington, DC 20500), y su correo electrónico de contacto, que naturalmente no es el suyo propio sino el de prensa de la Casa Blanca.

Y siendo obvio que Obama no se lo ha guisado y comido solito, sino que le ha ayudado un equipo de expertos convenientemente citados en los agradecimientos, a lo que voy con todo esto es, y perdónenme el grito en mayúsculas:

¿IMAGINAN ALGO PARECIDO AQUÍ?

Por lo demás, la lista de los diez estudios y artículos científicos más comentados incluye algunas de las historias más importantes del año en este campo y que también han tenido cabida en este blog, como el descubrimiento de las ondas gravitacionales, la relación entre zika y microcefalia, el posible Planeta Nueve del Sistema Solar, la polémica sobre el azúcar y las grasas, o el nuevo atlas mundial de la contaminación lumínica.

Hay un dato que resulta curioso. La lista que sigue muestra el número de estudios del Top 100 de Altmetric en los que participan instituciones de cada país. He seleccionado los 20 países más potentes en ciencia por número de publicaciones según el ránking de SCImago que ya comenté aquí:

  1. Estados Unidos: 75
  2. China: 5
  3. Reino Unido: 33
  4. Alemania: 14
  5. Japón: 5
  6. Francia: 8
  7. Canadá: 6
  8. Italia: 5
  9. India: 3
  10. España: 4
  11. Australia: 12
  12. Corea del Sur: 2
  13. Rusia: 1
  14. Holanda: 5
  15. Brasil: 4
  16. Suiza: 6
  17. Taiwán: 1
  18. Suecia: 3
  19. Polonia: 4
  20. Turquía: 0

No olvidemos, el Top 100 de Altmetric no dice nada de la calidad de los estudios o de su relevancia para la ciencia, sino solo de cuánto se han comentado (con enlaces directos) en medios online, blogs y redes sociales; es un índice mediático, no científico. Los responsables de este Top 100 son (somos) los periodistas de ciencia, científicos presentes en blogs o redes y el público con interés en el campo.

La conclusión es que la ciencia anglosajona es infinitamente más mediática; su maquinaria de divulgación es la más potente, además de contar con la ventaja de su idioma, lingua franca de la ciencia. Destacan EEUU (primera potencia mundial en ciencia) con 75 estudios, Reino Unido con 33 y Australia con 12, además de Alemania con 14. China, segunda actualmente en número de publicaciones, solo participa en cinco estudios, uno más que España.

Casi todos los países de la lista participan en el estudio de descubrimiento de las ondas gravitacionales publicado en Physical Review Letters, un trabajo monstruo con la colaboración de más de 1.000 científicos de 133 instituciones. España colaboró a través del equipo de la Universitat de les Illes Balears.

Los otros tres estudios con participación española son: el hallazgo de Proxima Centauri b, el exoplaneta posiblemente habitable más cercano, en el sistema de Alfa Centauri, publicado en Nature; la revisión en Science que proponía denominar Antropoceno a la época geológica actual, en la que participaba el geólogo de la Universidad del País Vasco Alejandro Cearreta; y un estudio genético aparecido en Nature Communications que identificaba genes implicados en los rasgos del pelo de la cara y la cabeza en la población latinoamericana, con la participación del equipo del biólogo molecular de la Universidad de Oviedo Carlos López-Otín.

Ilustración de un posible paisaje en el exoplaneta Proxima Centauri b. Imagen de ESO/M. Kornmesser vía Wikipedia.

Ilustración de un posible paisaje en el exoplaneta Proxima Centauri b. Imagen de ESO/M. Kornmesser vía Wikipedia.

Pero sin duda el trabajo estrella de la ciencia española en este año que termina es el hallazgo de Proxima b, el exoplaneta más cercano a la Tierra jamás descubierto con posibilidades de contener agua líquida en su superficie, a solo 4,2 años luz. La investigación cuenta con la participación del Instituto de Astrofísica de Andalucía, pero además el principal responsable del estudio es catalán, Guillem Anglada-Escudé, de la Universidad Queen Mary de Londres.

Obviamente es más que probable que otros estudios del Top 100 de Altmetric cuenten con la participación de investigadores españoles trabajando en el extranjero; tenemos científicos de primer nivel, pero nos faltan centros de primer nivel que atraigan también a científicos extranjeros de primer nivel. Lo que cuenta a la hora de valorar la potencia científica de un país es la ubicación del centro en el que se ha gestado su trabajo, con independencia de que sus autores se llamen Pérez o Smith.

Gemínidas y cuadrántidas: más estrellas que en Belén, pero la luz las oculta

Para muchos, la lluvia de estrellas fugaces es algo tan ligado al verano como la playa, las sandalias y la sangría. Pero en realidad las perseidas, o lágrimas de San Lorenzo, no son la única ni la mayor lluvia de meteoros que podemos contemplar. Simplemente, en pleno agosto es más factible y agradable tumbarse al fresco de la noche junto a unas cervezas y a la persona que a uno le apetezca tener al lado. Sin embargo, en la época cercana a la Navidad tenemos otros dos fenómenos incluso más intensos. Si es que podemos llegar a verlos.

Del 7 al 17 de diciembre nos visita la lluvia de meteoros de las gemínidas, con su pico hoy día 14. Y con el cambio de año y hasta la noche de Reyes llegarán las cuadrántidas, con su máximo el día 3. Según me cuenta el físico italiano Fabio Falchi, “estas lluvias, debidas a partículas de polvo procedentes de dos pequeños asteroides –probablemente los núcleos de dos antiguos cometas–, están entre las más ricas, llegando a 120 meteoros por hora en su pico, con una media de dos estrellas fugaces por minuto”.

Lluvia de meteoros de las gemínidas. Imagen de Asim Patel / Wikipedia.

Lluvia de meteoros de las gemínidas. Imagen de Asim Patel / Wikipedia.

Pero el motivo por el que hoy traigo aquí a Falchi no es para que nos explique cómo se produce el fenómeno, sino por qué difícilmente vamos a lograr ver algo. Y no solo porque las nubes amenacen con ocultarnos la vista (que también), sino por una razón que queda aclarada en el nombre de la entidad a la que Falchi dedica el tiempo libre que le deja su trabajo como profesor, el Instituto de Ciencia y Tecnología de la Contaminación Lumínica de Italia (ISTIL).

Hoy las ciudades, al menos las de nuestro entorno, han conseguido dejar atrás una buena parte de aquel lastre que las convertía en insalubres y amontonadas jaulas de cemento. Las urbes actuales intentan abrir espacios a la naturaleza y atenuar su pulso frenético con más calles peatonales y zonas de esparcimiento. Pero como decía Willy Loman, el viajante de Arthur Miller, hay que partirse el cuello para ver una estrella. Desde el valle donde vivo no se ve Madrid, pero por las noches es fácil saber dónde está: no hay más que buscar la mancha luminosa que rebosa sobre la línea de la colina.

Falchi lleva años dedicado al estudio de la contaminación lumínica, un problema cada vez más acuciante que no solo dificulta el trabajo astronómico, sino que nos impide disfrutar de uno de los espectáculos naturales más hermosos. Fruto de su esfuerzo, en colaboración con otros investigadores, es el mayor y más completo atlas mundial del brillo del cielo nocturno, publicado el pasado junio en la revista Science Advances y que revelaba algunos datos descorazonadores, como que un tercio de la humanidad –un 60% de los europeos– ya no puede ver la senda de la Vía Láctea en el cielo, el Camino de Santiago.

Y lo que es peor, como conté hace unos meses en un reportaje, es que el problema va a peor: los expertos como Falchi advierten de que el cambio de las luminarias clásicas por luces LED blancas por motivos de consumo energético aumenta aún más la polución lumínica. Los astrónomos aconsejan en su lugar el empleo de luces LED de color ámbar.

Según Falchi, hay varias razones que nos impiden disfrutar de las lluvias de meteoros en todo su esplendor. Por ejemplo, este año las gemínidas nos coinciden con una luna llena, algo que no ocurrirá en las cuadrántidas. Pero sobre todo, dice, “el mayor enemigo de las estrellas fugaces es la contaminación lumínica, presente todas las noches, todo el año”. “En las áreas contaminadas por la luz puedes perdértelas todas, o tener que esperar una hora para ver una sola” en lugar de docenas o cientos que podríamos ver bajo un cielo prístino. Y esto afecta a la mayoría de los habitantes de Europa.

Para quien tenga la posibilidad de desplazarse, Falchi y sus colaboradores del ISTIL, junto con la Administración Atmosférica y Oceánica y el Servicio de Parques Nacionales de EEUU, el centro alemán de geociencias GFZ y la Universidad israelí de Haifa, han preparado un mapa mundial interactivo en el podemos localizar las regiones cercanas de cielos más prístinos. “Busca las regiones de color negro, gris o azul, y ahí tendrás un cielo oscuro”, dice.

Y ya les adelanto la conclusión: España es uno de los países con mayor contaminación lumínica del mundo, pero donde el desigual reparto de la población permite que aún se abran algunos cielos relativamente limpios en ciertas áreas de Guadalajara-Cuenca-Teruel y Toledo-Ciudad Real-Extremadura. Y por supuesto, en zonas de Canarias: La Palma goza del cielo más oscuro de Europa occidental en el Roque de los Muchachos.

Contaminación lumínica en España. Las regiones más oscuras corresponden a cielos más limpios. Imagen del Atlas de Contaminación Lumínica de Falchi et al, tomada de http://cires.colorado.edu/artificial-sky.

Contaminación lumínica en España. Las regiones más oscuras corresponden a cielos más limpios. Imagen del Atlas de Contaminación Lumínica de Falchi et al, tomada de http://cires.colorado.edu/artificial-sky.

Falchi ha publicado también para el gran público una versión de divulgación del atlas (en inglés), The World Atlas of Light Pollution, disponible en Amazon; un buen regalo navideño para los aficionados a la astronomía. Dado que tanto él como sus colaboradores italianos han elaborado el atlas de forma desinteresada y sin financiación alguna, Falchi confía en que los fondos recaudados con la venta del libro le permitan proseguir con sus investigaciones tan necesarias sobre la contaminación lumínica.

Plutón tiene un océano granizado bajo el suelo

Antiguamente se hablaba de los Siete Mares para decir que alguien había recorrido todo el mundo a lo largo y a lo ancho. Pero naturalmente, todos los océanos de la Tierra son uno solo. Hoy podríamos volver a hablar de los Siete Mares, pero serían estos: Tierra, Ceres, Europa, Calixto, Ganímedes, Titán, Encélado, Rea, Dione, Mimas, Titania, Oberón, Tritón, Plutón, Eris, Sedna… Y posiblemente, más.

Definitivamente, salen más de siete, y es que el agua líquida parece ser mucho más abundante en el Sistema Solar de lo que jamás se había sospechado. En todos esos satélites, asteroides o planetas enanos con gran cantidad de hielo se sospecha también con mayor o menor fundamento que existen océanos líquidos bajo sus costras heladas.

Y llamarlos océanos no es ni mucho menos una exageración: quienes se han dejado convencer por ese tópico de que la Tierra es un planeta acuático, no se pierdan este gráfico publicado por Business Insider que pone las cosas como son: comparativamente, la Tierra es solo una roca mojada, como una naranja con la cáscara húmeda. Europa, satélite de Júpiter, tiene el doble de agua (líquida + hielo) que nuestro planeta. Pero es que Ganímedes, también luna de Júpiter, tiene nada menos que 39 veces más agua que la Tierra, en un mundo cuyo diámetro es más o menos un 50% mayor que el de nuestra Luna.

Representación de un corte de Plutón. La capa de azul claro es la corteza helada, y la de azul oscuro es el océano interior. Imagen de Pam Engebretson / UCSC.

Representación de un corte de Plutón. La capa de azul claro es la corteza helada, y la de azul oscuro es el océano interior. Imagen de Pam Engebretson / UCSC.

Les prometí una noticia fresca, más bien glacial, de nuestro Sistema Solar, y aquí está: nos llega desde Plutón. Aunque los científicos ya sospechaban la existencia de un océano bajo su superficie, la revista Nature publica hoy nuevas pruebas a favor de ello en dos estudios (uno y dos) que analizan los datos tomados el pasado año por la sonda New Horizons y los combinan con modelos matemáticos para llegar a una conclusión: el famoso corazón, la región más distintiva de la fisonomía plutoniana, esconde muy probablemente un océano de agua con algún anticongelante, posiblemente amoníaco, que le daría una textura viscosa, algo parecido a un granizado.

Para llegar a esta conclusión, los investigadores han modelado la dinámica del planeta para explicar la curiosa observación de que el corazón, llamado región de Tombaugh, se sitúa siempre en posición exactamente opuesta a la luna Caronte. Plutón y el mayor de sus satélites están en mutuo acomplamiento de marea, lo que significa que ambos se muestran siempre la misma cara el uno al otro. En el caso de la Tierra, la Luna está en la misma situación respecto a la Tierra (y por eso vemos siempre la misma cara), pero no al contrario.

Los investigadores concluyen que existe una anomalía de masa en la región de Tombaugh que produjo esta situación. El impacto de un objeto espacial produjo una depresión de 1.000 kilómetros de anchura llamada Sputnik Planitia, que causó un abombamiento del océano bajo la superficie. Posteriormente la llanura se llenó de nitrógeno congelado, y la combinación de estos efectos provocó que Plutón se alineara con Caronte de modo que la Sputnik Planitia queda exactamente en línea con el satélite, pero en la cara opuesta a él.

Y surge la pregunta: ¿habrá vida en el océano de Plutón? ¿De Europa? ¿De Ganímedes? Hoy no tenemos otra respuesta salvo que no es descartable. En la Tierra tenemos microorganismos que crecen allí donde el agua alcanza nuestras temperaturas más bajas. En Plutón los límites son diferentes, y por supuesto que las temperaturas del océano plutoniano serían inimaginables para nuestros microbios más amantes del frío. Pero algunos organismos han desarrollado evolutivamente sus propios anticongelantes naturales para mantener el agua de sus células en estado líquido. Y donde hay agua líquida, hay siempre una esperanza de vida.

 

Una nueva teoría de la gravedad prescinde de la materia oscura

Como sabe cualquiera que haya abierto una lavadora después del centrifugado, el giro tiende a expulsar las cosas hacia fuera. En la lavadora, son las paredes del tambor las que impiden que la ropa salga volando. Pero las galaxias, que también centrifugan, no tienen tambor; ¿qué es lo que evita que las estrellas salgan volando en todas direcciones?

Lo que mantiene una galaxia unida es la gravedad, que tiende a juntar las masas unas a otras. Es lo mismo que nos mantiene pegados al suelo. El problema es que, cuando los físicos calculan la masa de una galaxia, las cuentas no salen: la gravedad es demasiado baja como para compensar la inercia que tiende a dispersarla. Como conté ayer, la solución por la que se ha optado es suponer que la masa es realmente mucho mayor de lo que se ve, pero el resto es invisible: materia oscura. A más masa, más gravedad, y así todo cuadra.

Representación hipotética de la distribución de materia oscura (nube azul) en la Vía Láctea. Imagen de ESO/L. Calçada vía Wikipedia.

Representación hipotética de la distribución de materia oscura (nube azul) en la Vía Láctea. Imagen de ESO/L. Calçada vía Wikipedia.

Pero algunos físicos piensan que tal vez no sea necesario inventar un tipo de materia de la que hasta ahora no ha podido obtenerse ninguna prueba; que quizá la inercia sea menor de lo que sospechamos, o la gravedad sea mayor. Ayer conté un ejemplo de lo primero, una hipótesis que reduce el valor de la inercia. Otras propuestas se basan en un aumento del valor de la gravedad, asegurando que al menos en ciertos casos no se comporta como sospechamos.

La propuesta más conocida en esta línea fue desarrollada por el israelí Mordehai Milgrom en 1983, y se conoce como Dinámica Newtoniana Modificada, o MOND. En breve, lo que Milgrom propone es que el valor familiar proporcionado por Newton para la gravedad no funciona en escalas extremas, cuando la aceleración es enormemente baja o la distancia al centro de la galaxia es muy grande, como ocurre en las estrellas de la periferia. En estos casos la gravedad sería mayor de lo normal, compensando la inercia que tiende a dispersar la galaxia.

Un resultado similar –una gravedad mayor– se deriva de una nueva teoría propuesta ahora por el holandés Erik Verlinde, de la Universidad de Ámsterdam. Aunque en este caso, el punto de partida es completamente distinto. Verlinde comenzó su carrera bajo la dirección de Gerard ’t Hooft, conocido sobre todo (además de por su Nobel en 1999) como el creador del llamado Principio Holográfico.

El Principio Holográfico es una audaz propuesta según la cual el universo es la proyección de un holograma contenido en una esfera que lo rodea. La idea del holograma es la misma que conocemos de las tarjetas de crédito: una superficie de dos dimensiones que contiene información sobre un objeto tridimensional. Dado que el holograma tiene una dimensión menos que el objeto al que representa, en el caso del universo se trataría de un espacio tridimensional en un área bidimensional; o si añadimos el tiempo, un universo 4D en un espacio 3D, siendo el tiempo una de estas dimensiones.

El Principio Holográfico es una aplicación cosmológica de la Teoría de Cuerdas, un modelo emergente de la física que trata de conciliar la cuántica con la relativística, hasta ahora dos mundos separados. En cuántica no existe la gravedad, el concepto fundamental de la relatividad. En la Teoría de Cuerdas, la materia no está formada por esas bolitas con las que asociamos la imagen de las partículas subatómicas, sino por hilos de una sola dimensión que vibran de diferentes maneras para originar las diferentes clases de partículas. Una de esas partículas originadas por una de las muchas vibraciones posibles es el gravitón, la responsable de la gravedad, por lo que la Teoría de Cuerdas ofrece un modelo de gravedad cuántica que trata de desbrozar el camino hacia eso que habitualmente se conoce como Teoría del Todo.

El Principio Holográfico interesa a muchos físicos porque permite correlacionar dos teorías en principio muy distintas que se diferencian en una dimensión, lo que permite abordar problemas muy complejos en un marco mucho más sencillo. En el caso que nos ocupa, la ventaja es que la gravedad aparece en el universo como consecuencia de la información contenida en ese holograma.

Sin embargo, lo que propone Verlinde es una enmienda al modelo de su maestro: que en realidad el holograma es incompleto. Imaginemos uno de esos cuadros holográficos que se venden en los bazares, y supongamos que una parte de la imagen, por ejemplo la mano de un personaje, no estuviera representada en el holograma, sino que sobresaliera del cuadro como un objeto tridimensional real. Según Verlinde, al menos una parte de la gravedad no está codificada en el holograma, sino que surge intrínsecamente como una propiedad del tejido del espacio-tiempo, del mismo modo que la temperatura aparece como consecuencia del movimiento de las partículas.

En 2010 Verlinde publicó su teoría de la Gravedad Emergente, como se ha dado en llamar. Ahora, en un nuevo estudio la aplica a los movimientos de las estrellas en las galaxias, llegando a un sorprendente resultado: esa gravedad emergente explica la fuerza habitualmente atribuida a la presencia de la materia oscura. Es decir, que la desviación de la gravedad einsteniana en el caso de las grandes escalas se compensa cuando se introduce esa porción extra de gravedad oscura. No hace falta materia extra que no se ve, sino una fuerza extra que no se había calculado.

Tal vez piensen que sustituir la materia oscura por una gravedad oscura es como elegir muerte en lugar de susto. Pero lo cierto es que se trata de encontrar el origen de un balance de fuerzas que evidentemente existe. Ante el continuado fracaso en los intentos de detección de materia oscura, algunos físicos han llegado a sugerir que esta materia se encuentra escondida en otra dimensión, siendo la gravedad la única de las fuerzas fundamentales cuyos efectos son transversales a todas las dimensiones. Y esto no solo explicaría por qué la gravedad de la que tenemos constancia es tan débil (solo tendríamos constancia de una parte de ella), sino que encajaría con el universo de 11 dimensiones propuesto por una variante unificadora de la Teoría de Cuerdas llamada Teoría M. Pero la hipótesis de Verlinde prescinde por completo de la materia oscura, y es probable que algunos defensores de la Teoría de Cuerdas respirarían aliviados con esta solución.

Aún habrá que esperar para comprobar cómo la teoría de Verlinde es recibida por la comunidad física, y qué posibles objeciones plantearán los expertos. Pero como dije ayer, están surgiendo nuevas visiones alternativas que tal vez, solo tal vez, algún día podrían hacernos recordar con una sonrisa los tiempos en que teníamos inmensos, carísimos y complejos detectores buscando un tipo de materia tan invisible como –tal vez, y solo tal vez– inexistente.

¿Y si la materia oscura fuera un cuento?

Durante más de 2.000 años, mentes brillantes de la talla de Aristóteles, Galeno, Hipócrates, Demócrito, Paracelso, Alberto Magno, Tomás de Aquino, Spencer, Erasmus Darwin o Lamarck creyeron en la herencia de caracteres adquiridos. Es decir, que un día una jirafa comenzó a estirar el cuello para alcanzar las copas de los árboles, y que cada generación sucesiva lo estiraba un poquito más, hasta llegar al larguísimo cuello que hoy tienen.

Representación teórica de la materia oscura (anillo azul) en el grupo de galaxias CL 0024+17. Imagen de NASA/ESA vía Wikipedia.

Representación teórica de la materia oscura (anillo azul) en el grupo de galaxias CL 0024+17. Imagen de NASA/ESA vía Wikipedia.

Suponiendo que esto sucedía así, había que explicar el mecanismo capaz de informar al espermatozoide y al óvulo de que el cuello se había alargado, para que la siguiente generación pudiera heredar ese estiramiento. Y Charles Darwin dio con él: las gémulas, unas partículas diminutas producidas por las distintas células del organismo que confluían en los órganos reproductores para que las semillas sexuales llevaran toda la información actualizada del cuerpo con el fin de transmitirla a los hijos. En conjunto, la teoría se conocía como pangénesis, ya que todo el organismo (“pan” en griego, como en panamericano) participaba en la herencia.

Pero no crean nada de lo anterior: naturalmente, todo esto era pura fantasía. Darwin inventó una entidad exótica, la gémula, para explicar un fenómeno. Pero es que en realidad este fenómeno no se producía tal como todas esas mentes brillantes habían creído durante un par de milenios. En general, la herencia de caracteres adquiridos durante la vida de un individuo no existe (aclaración: en realidad sí existe y se llama epigenética, pero esa es otra historia que no viene al caso en este ejemplo).

La gémula de Darwin no ha sido la única entidad ficticia inventada históricamente para explicar procesos que se entendían mal: el éter luminífero, el flogisto, las miasmas, la fuerza vital, el planeta Vulcano, los cuatro humores corporales…

Como Darwin, Einstein tampoco se libró de la invención de entidades tapa-grietas. Cuando el físico alemán supo que su modelo de la relatividad general daba lugar a un universo que acabaría gurruñándose sobre sí mismo como quien estruja el envoltorio de un polvorón (ya hay que empezar a ponerse en modo navideño), tuvo que meter en sus ecuaciones un término para evitarlo, dado que, como todo el mundo sabía, el universo era estático.

Así nació la constante cosmológica, designada por la letra griega lambda mayúscula (Λ) y que introducía una especie de anti-gravedad para evitar el estrujamiento cósmico y casar las ecuaciones con una realidad que se resistía a colaborar con la teoría.

Resultó que, poco después, el belga Georges Lemaître y el estadounidense Edwin Hubble mostraban que en realidad el universo no era estacionario, sino que se expandía, por lo que la constante cosmológica sobraba. O dicho con más finura, que Λ = 0. Pero irónicamente, en el último par de décadas esto ha cambiado al descubrirse que el universo se expande con aceleración, lo que ha obligado (otra vez) a inventar algo llamado energía oscura y distinto de cero que, curioso, ya tenía un asiento reservado en las ecuaciones de Einstein: la constante cosmológica. Claro que no puede decirse que esto fuera genialidad del alemán, sino más bien un golpe de suerte.

Pero si el universo se expande y las galaxias giran, ¿por qué no se deshilachan como el algodón de azúcar? Debe de haber algo que las recoja y las mantenga unidas, como el palo del algodón. En este caso, el palo sería una masa extra que aumentaría la gravedad encargada de cohesionar la galaxia para que no se deshaga. Y dado que no se ve ningún palo, está claro que se trata de un palo completamente invisible. Ya tenemos la entidad exótica; ahora hay que buscarle un nombre adecuado: ¿qué tal La Fuerza? No, que de estas ya hay demasiadas. ¿Qué tal materia oscura?

Hoy la mayoría de los físicos creen en la existencia de la materia oscura, porque les ofrece la mejor opción disponible para explicar cómo una fuerza tan débil como la gravedad es capaz de mantener las galaxias de una pieza. La mayoría. Pero no todos. Algunos piensan que la materia oscura es otro de esos tapa-grietas como las gémulas, el éter o el flogisto, nacidos de nuestra deficiente comprensión de la naturaleza; en este caso, de la gravedad.

Por ejemplo, algunos físicos piensan que la constante que define la gravedad no es tal constante, sino que aumenta en los bordes de las galaxias donde la aceleración es muy baja. Imaginemos que removemos un plato de sopa desde el centro: aquí los fideos se mueven más deprisa, y más lentamente en la parte del borde del plato. Según esta hipótesis, la periferia de la galaxia que se mueve más despacio estaría sometida a una mayor gravedad, lo que mantendría la cohesión, como hace el borde del plato. Otra posibilidad es que la masa de los cuerpos en movimiento disminuya cuando la aceleración es muy baja, lo que produciría el mismo efecto final, pero en este caso sin modificar la gravedad, sino la inercia.

El físico Mike McCulloch, de la Universidad de Plymouth, ha propuesto un modelo en esta línea que utiliza algo llamado efecto Unruh, del que ya hablé aquí a propósito del EmDrive, ese propulsor que no puede funcionar porque según la física común viola las leyes naturales, pero que a pesar de todo parece empeñarse en funcionar en varios experimentos independientes.

McCulloch propone un modelo modificado de la inercia, ese ímpetu misterioso que nos empuja hacia delante tras un frenazo. Para el físico, la inercia es el resultado de una extraña interacción entre una radiación producida por los cuerpos en aceleración y el tamaño del universo; cuando la aceleración disminuye, la onda de esa radiación aumenta tanto que no cabe en el universo y entonces debe saltar a un tamaño menor, lo que modifica su frecuencia, su energía y por tanto la masa del cuerpo en movimiento, ya que todas ellas están vinculadas (lo expliqué con más detalle aquí).

Cuando McCulloch aplica su hipótesis a la ley de la gravedad de Newton para el caso de los bordes de las galaxias, obtiene valores que se parecen mucho a los reales sin necesidad de introducir un factor de corrección como la materia oscura; simplemente asumiendo que el efecto Unruh modifica las masas y por tanto las aceleraciones de los objetos situados a mayor distancia del centro de la galaxia, lo que reduce su inercia y evita la dispersión. El problema es que esto requiere la existencia de esa radiación debida al efecto Unruh, algo que no ha sido demostrado y de lo que muchos dudan. Pero que de momento tampoco puede descartarse.

Mañana contaré otra nueva hipótesis que explica la acción de la gravedad en las galaxias sin necesidad de fantasmas invisibles. Y aunque de momento parece probable que la física mayoritaria seguirá aceptando la materia oscura, tal vez podríamos estar avanzando un paso más hacia la demolición de otro tótem científico imaginario.

¿Y para cuándo el Nobel de Física a Brian May?

El mundo está hoy dividido entre quienes aplauden la concesión del Nobel de Literatura a Bob Dylan, y quienes reclaman un Grammy para Francisco Correa o un Oscar para Rodrigo Rato. Pero, en realidad, nadie dijo que este premio estuviera reservado a lo que comúnmente entendemos como un escritor profesional.

Conviene recordar las palabras literales de Alfred Nobel en su testamento sobre la concesión del premio “a la persona que haya producido en el campo de la literatura la obra más sobresaliente en una dirección ideal”. Según leí en alguna parte hace tiempo, hubo discusiones en la Academia Sueca, la encargada del fallo anual, sobre qué quiso decir exactamente Nobel cuando escribió “en una dirección ideal”. Algunos lo interpretaban como un sinónimo de “perfecto”, mientras que otros defendían un significado equivalente a “idealista”.

Pero está claro que esta segunda interpretación no ha dirigido la concesión del premio en muchos casos, empezando por mi admirado Hemingway. Tal vez sí ha primado en la decisión de premiar a Dylan, pero hay también precedentes de premios Nobel de Literatura que no han ido a parar a manos de escritores convencionales. Me viene a la cabeza el caso de Winston Churchill (1953), que escribió libros, y muchos, pero a quien se le concedió el premio por sus discursos políticos.

Pero a lo nuestro, que en este espacio es la ciencia. Se me ha ocurrido que esta es una buena ocasión para recordar en este y próximos días a otros músicos consumados cuyos nombres salen en los papeles científicos (he dicho “músicos consumados”; no incluyo en la lista al físico de partículas del LHC, divulgador televisivo y reconocido guapo Brian Cox, que en los años 90 fue teclista de un grupo poppy bastante hortera).

Abundan por ahí las listas que citan los nombres, pero que no suelen explicar en concreto en qué consiste el trabajo científico de dichos músicos. No se preocupen: yo se lo cuento. Aunque, si les soy sincero, ya les adelanto que realmente ninguno de ellos va para premio Nobel, al menos de momento.

Comenzamos hoy con ningún otro que

Brian May

Arriba, Brian May. Abajo, Isaac Newton. Imágenes de Wikipedia.

Arriba, Brian May. Abajo, Isaac Newton. Imágenes de Wikipedia.

Sí, todos sabemos que el exguitarrista de Queen es astrofísico, y que su presencia es uno de los mayores reclamos del festival científico Starmus que hasta ahora ha venido celebrándose en Tenerife. Pero ¿qué ha aportado May a la astrofísica? Quiero decir, además de estar convirtiéndose en un clon de Isaac Newton…

En 1970, May tomaba dos decisiones importantes: comenzaba su doctorado en Astrofísica y cofundaba un grupo llamado Queen. Cuatro años después, el éxito meteórico de la banda le apartaba (casi) definitivamente de otros tipos de meteoros y del objeto de su tesis, la luz zodiacal.

Se trata de una débil franja de luz que puede observarse sólo en los cielos nocturnos prístinos, y que está causada por la dispersión del resplandor solar por el polvo que flota en el espacio. Se llama zodiacal porque se aprecia mejor en el plano de la órbita terrestre, donde se sitúan las constelaciones del Zodiaco. La luz zodiacal es la principal fuente de iluminación del cielo en las noches sin luna.

Y aunque esto del polvo zodiacal les pueda sonar más a amor libre y Flower Power, lo cierto es que en 1972 May publicó su primer estudio como becario nada menos que en la mismísima revista Nature. Dos años después le seguía otro estudio en la también muy prestigiosa Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. En estos trabajos, May y sus colaboradores analizaban el movimiento del polvo zodiacal estudiando el espectro de la luz que nos hace llegar. Pero aquel mismo año, May daba la patada a la astrofísica para volcarse en la música.

Hasta 2006. Ya alcanzado ese momento de su vida en el que podía comprarse una isla y hundir el bote, May reanudó su tesis doctoral, que leyó en 2007: A Survey of Radial Velocities in the Zodiacal Dust Cloud, o Un estudio de las velocidades radiales en la nube de polvo zodiacal. Desde entonces ha publicado al menos otros dos estudios. Uno de ellos, como autor secundario en 2009, era una propuesta sobre el empleo de misiones espaciales para recoger polvo zodiacal del espacio como objeto de estudio.

El más reciente, en 2013, estudiaba la luz zodiacal para determinar las contribuciones relativas de cometas, asteroides y polvo interestelar a esa nube. Que, por si les interesa, son respectivamente del 70%, 22% y 7,5%. O en otras palabras, que la gran mayoría de ese polvo disperso en el Sistema Solar procede de cometas.

Puede que el área de estudio de Brian May no suene de lo más excitante. Pero sus estudios abordan un campo poco investigado que tiene importancia para comprender cómo funciona nuestro Sistema Solar. El hecho de que no haya muchos investigadores trabajando en el movimiento de la nube zodiacal le permitió recoger sus observaciones de los años 70 más de tres decenios después, y publicar una tesis que aún tiene vigencia. Y por cierto, para astrofísicos en ciernes y fanáticos de Queen, la tesis está editada en formato de libro y a la venta.

Qué es el otoño, en dos patadas

¿Qué es el otoño, mamá/papá? A la pregunta de los tiernos infantes durante estos días, un buen número de madres y padres optarán por distintas estrategias de respuesta: la poética (“cariño, el otoño es una rabiosa paleta de ocres y dorados salpicada sobre los campos como una lluvia de purpurina”), la evasiva (“pues hijo, es lo que viene después del verano y antes del invierno”) o la de Donald Trump (“que alguien se lleve a este niño”).

Ni siquiera un subrepticio vistazo a la Wikipedia será de gran ayuda: bastará empezar a leer sobre equinoccios, eclípticas y declinaciones para que una mayoría se decante por la opción c. Pero en realidad, puede ser mucho más sencillo. Aquí lo explico en dos patadas. Eso sí, si hay algún astrónomo en la sala, les ruego que sean clementes y no se me lancen al cuello.

Otoño. Imagen de publicdomainpictures.net.

Otoño. Imagen de publicdomainpictures.net.

Sabemos que el Sol recorre el cielo todos los días, pero este camino va variando a lo largo del año. En un mediodía de verano lo vemos más alto en el cielo, mientras que en invierno sube hasta una altura menor. Imaginemos que la Tierra es un campo de juego. La línea del centro del campo es el ecuador que lo divide en dos mitades, lo que serían nuestros dos hemisferios. Yo me encuentro en el hemisferio norte, así que lo cuento desde mi perspectiva.

Durante la primavera, el Sol está en nuestro campo, y continúa adentrándose más en él hasta el 21 de junio, el comienzo del verano. Ese día alcanza su punto más lejano del centro del campo (el ecuador) y más cercano a nuestra portería, trayéndonos más horas de luz y menos de noche. A partir de entonces, comienza a retirarse hasta el comienzo del otoño (este año, 22 de septiembre); ese día cruza el centro del campo, el ecuador, y continúa su recorrido por el campo contrario (el hemisferio sur) hasta el 21 de diciembre (comienzo del invierno). Y luego, vuelta a empezar.

En resumen: los días de comienzo de primavera y otoño son los dos momentos del año en que el Sol cruza el ecuador. Y dado que esos dos días está en territorio neutral, el día y la noche duran entonces exactamente lo mismo en todos los puntos del planeta: 12 horas de luz, 12 horas de oscuridad. A partir del comienzo del otoño, en el hemisferio norte la noche comienza a ganar minutos al día, mientras que en el sur es al contrario.

Pero debo aclarar que, en la situación real, no tenemos calor en verano y frío en invierno porque el Sol esté más cerca o más lejos de nosotros; nuestra distancia a él es siempre tan grande que esto no influye. La razón de la diferencia de temperatura entre las estaciones se debe a que sus rayos nos caen más directamente en verano y más de refilón en invierno, cuando lo vemos ascender más perezosamente por el cielo.

Así que, lo prometido:

Primera patada: el otoño es cuando el Sol cruza el ecuador para marcharse hacia el hemisferio sur.

Segunda patada: el primer día del otoño es cuando el día dura lo mismo que la noche, antes de que la noche empiece a ganar minutos al día.

Pero aún hay otra patada extra:

Otro de los signos típicos del otoño es que las hojas comienzan a amarillear y a caerse. Pero ¿cómo saben las plantas que ha llegado el otoño? En contra de lo que pudiera parecer, no se debe a las temperaturas, sino a la luz. Es la diferencia en la duración de los días lo que informa a las plantas de que ha llegado el otoño.

En realidad los vegetales no necesitan estar continuamente pendientes de la señal exterior de luz: cuentan con un reloj interno que funciona solo y que les permite guiarse. Este reloj interno sigue activo incluso si las mantenemos con iluminación artificial, aunque las plantas cuentan con el Sol para ajustar su reloj, del mismo modo que nosotros comprobamos el móvil de vez en cuando para poner en hora los relojes de casa.

Girasol. Imagen de Wikipedia.

Girasol. Imagen de Wikipedia.

Un estudio publicado este pasado agosto ha mostrado cómo funciona el reloj interno de las plantas para el caso de los girasoles, con su maravillosa habilidad de contemplar el Sol en su camino a través del cielo. Y con su maravilloso regalo de las pipas.

Sabemos que los girasoles miran al Sol cuando sale por el este y después van rotando su cabeza a medida que transcurre el día, hasta que acaban de cara hacia el oeste en el ocaso. Durante la noche, vuelven a girar para esperar el regreso del Sol al alba.

Los investigadores, de las Universidades de California y Virginia, crecieron las plantas en un espacio interior con una iluminación fija. Descubrieron que durante unos días los girasoles continuaban ejecutando su ritual de este-oeste, hasta que se detenían; se paraban cuando trataban de poner en hora su reloj sincronizándolo con el Sol, pero no lo conseguían.

A continuación, los científicos crearon un día artificial, encendiendo y apagando luces de este a oeste en el espacio interior. Los girasoles volvían entonces a recuperar su movimiento. Pero curiosamente, cuando los investigadores estiraban el día artificial hasta las 30 horas, las plantas perdían la orientación; su reloj interno, como los que fabricamos los humanos, no puede manejar días de 30 horas.

Para entender cómo los girasoles controlan su movimiento, los investigadores pintaron puntos de tinta en ambos lados del tallo, que miran respectivamente hacia el este y el oeste, y midieron la distancia entre ellos a lo largo del tiempo. Descubrieron entonces que durante el día crece más la cara del tallo orientada hacia el este, mientras que por la noche ocurre lo contrario. Este crecimiento diferente en ambos lados del tallo, que está controlado por genes dependientes del reloj interno y de la luz, es el que consigue que la cabeza vaya girando a lo largo del ciclo de 24 horas.

En resumen, el girasol tiene dos tipos de crecimiento: uno continuo, como el resto de plantas, y otro controlado por el reloj interno, cuya precisión depende de esa sincronización con el Sol.

Pero aún falta lo mejor. Los autores del estudio se preguntaron por qué los girasoles, cuando maduran, se quedan permanentemente mirando hacia el este. Y descubrieron algo asombroso: las plantas que miran hacia el este cuando sale el Sol se calientan más por la mañana, y esta mayor temperatura atrae a los insectos polinizadores. Los girasoles encarados hacia la salida del Sol recibían cinco veces más visitas de abejas que las flores inmovilizadas por los investigadores para que miraran hacia el oeste. Cuando anulaban la diferencia de temperatura utilizando un calefactor, las abejas visitaban por igual ambos grupos de flores.

Así, las plantas que esperan a ser polinizadas se quedan de cara al este porque eso les permite reproducirse con mayor facilidad. Pero entonces, ¿por qué no se quedan siempre en esa posición?, se preguntarán. También hay una razón para esto: las plantas que siguen el movimiento del Sol durante su crecimiento reciben así más luz, y consiguen hojas más grandes.

Eso es todo. ¿Ven cómo se puede explicar sin mencionar las palabras equinoccio, solsticio, eclíptica o ritmos circadianos?