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La Tierra, como nunca antes la han visto y escuchado

Hay pocas palabras que añadir al vídeo que hoy les traigo. Si acaso, detallarles a quién debemos esta obra.

Lo que van a ver es un vídeo de grabaciones tomadas desde la Estación Espacial Internacional (ISS, en inglés) por los miembros de la expedición número 52, que subió al ganso espacial en un cohete Soyuz el pasado 28 de julio. En concreto, las imágenes fueron capturadas entre agosto y octubre por el comandante Randy Bresnik, de la NASA, y los ingenieros de vuelo Sergey Ryazanskiy de la agencia rusa Roscosmos y Paolo Nespoli de la Agencia Europea del Espacio (ESA).

Imagen de la costa sureste de España (abajo a la izquierda) y norte de Marruecos y Argelia desde la Estación Espacial Internacional. Imagen de NASA.

Imagen de la mitad sur de España (abajo a la izquierda) y norte de África desde la Estación Espacial Internacional. Imagen de NASA.

Con el extenso material captado por los astronautas, el equipo de comunicación del Centro Espacial Johnson de la NASA creó un montaje de unos cuatro minutos que ya de por sí es estremecedor, pero que lo es mucho más gracias a la elección del fondo musical: la versión del clásico The sound of silence de Simon & Garfunkel que hace un par de años catapultó a las listas de éxitos a la banda de heavy metal de Chicago Disturbed.

La versión es excelente, pero si manejan el inglés les aconsejo vivamente que no se pierdan la letra de la canción, si no la conocían o no se habían fijado en ella. Pueden encontrar el texto aquí. Las crónicas que circulan no aclaran de forma inequívoca cuál fue la inspiración de Paul Simon cuando la compuso a comienzos de los 60, o si había una referencia oculta tras aquellos versos. Pero está claro que la canción habla de la incomunicación entre los seres humanos, de los errores de la humanidad y de lo perdidos que estamos a la hora de seleccionar nuestros ídolos. Todo ello pensado, escuchado y observado mientras contemplamos el paso por nuestro gran y maltrecho hogar común a 400 kilómetros de altura adquiere un significado especialmente demoledor.

El vídeo se cierra con una cita de los astronautas: “compartiendo la incomparable belleza silenciosa de nuestro planeta con todos nuestros compañeros de viaje en esta nuestra nave Tierra”.

Tuve un compañero periodista que aborrecía la palabra “hermoso” por cursi. Y probablemente tenía razón. Pero cuando uno rastrea el diccionario de sinónimos y encuentra cosas como bello, bonito, lindo, agraciado, precioso y majo, pues qué quieren que les diga: hermoso. Entre un amanecer y un anochecer recorremos un lugar increíblemente hermoso, una joya del universo que a vuelo de satélite parece relajante y apacible, pero donde al mismo tiempo se están cometiendo miles de actos atroces.

Si el vídeo les pone la piel de gallina, esto también puede explicarlo la ciencia. Otro día si acaso se lo cuento.

Esta canica azul y su bolita gris, vistas desde Marte

Tras la visita de la sonda New Horizons al explaneta Plutón en julio de 2015, la Tierra alberga ya un inmenso álbum fotográfico de todos los principales objetos del Sistema Solar. Este año tendremos nuevos retratos inéditos de Júpiter, gracias a la sonda Juno, y de Saturno, por mediación de la Cassini, que morirá en el planeta anillado el próximo 15 de septiembre.

Pero al contrario que el terrícola medio, la Tierra aún tiene carencias en su repertorio de selfies. Entiéndase: fotos del planeta se disparan todos los días a mansalva desde satélites de diversos tipos. Pero la gran mayoría de ellas se toman desde la órbita baja y solo nos muestran porciones concretas de la superficie terrestre, como quien se hace un selfie de la nariz o los dientes.

En cambio, no tenemos tantas oportunidades de mirarnos desde lejos, y por eso cada nueva foto que nos muestra nuestro hogar en su conjunto suele convertirse en una imagen icónica. Ocurrió con la “canica azul”, como se llamó a un hermoso claro de Tierra fotografiado en 1972 por la tripulación del Apolo 17 de camino hacia la Luna, y que luego ha tenido imágenes sucesoras obtenidas por sondas no tripuladas. Aún más estremecedora fue la fotografía tomada a petición de Carl Sagan por la Voyager 1 a 6.000 millones de kilómetros de distancia, bautizada como “el pálido punto azul”.

Hoy tenemos una nueva foto para el álbum. Como parte de las operaciones de calibración de su cámara, la sonda de la NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) ha enviado esta vista de la Tierra y la Luna fotografiadas desde la órbita marciana. Aunque la imagen aparezca borrosa y pixelada, lo que revela realmente es la asombrosa capacidad de la cámara: desde Marte, la Tierra se ve solo como un puntito luminoso. La ampliación de la fotografía es enorme, y aun así pueden distinguirse perfectamente los detalles: Australia en el centro, sobre ella el sureste de Asia y la Antártida en la parte inferior. Las otras manchas blancas son masas de nubes.

Imagen tomada el 20 de noviembre de 2016 por la sonda MRO. NASA/JPL-Caltech/University of Arizona.

Imagen tomada el 20 de noviembre de 2016 por la sonda MRO. NASA/JPL-Caltech/University of Arizona.

La imagen es en realidad una superposición de dos capturas a distintas exposiciones, ya que la Tierra es mucho más brillante que la Luna. Llama la atención la aparente cercanía entre ambas, pero esto es solo un efecto de la perspectiva: en el momento de la foto, la Luna se disponía a pasar por detrás de la Tierra en su órbita. En realidad la distancia entre las dos es de unas 30 veces el diámetro terrestre.

Este último dato nos recuerda lo difícil que es apreciar las escalas cuando escapamos de la Tierra, algo que ya les traje aquí con algunos de esos magníficos vídeos que se publican por ahí y que nos ayudan a sentirnos todo lo pequeños que realmente somos (aquí y aquí). Así que aprovecho la ocasión para traerles otro más: este vídeo, producido por la agencia espacial rusa Roscosmos, nos enseña cómo sería el aspecto de nuestro cielo si el Sol se reemplazara por alguna otra estrella de las que conocemos, como el sistema Alfa Centauri, Arturo, Vega, Sirio o, en el gran final, Polaris, la estrella polar. ¿Piensan que el Sol es grande? Miren y pásmense.

La Tierra oculta otro océano Pacífico en su interior

Un simple vistazo a cualquier dibujo o maqueta del Sistema Solar nos deja algo claro: no sabemos si la Tierra es un lugar privilegiado en el universo, pero no podemos negar que es diferente a sus vecinos planetarios. Y lo que más llama la atención a primera vista es el agua. Aunque ya expliqué aquí que, si la roca mojada fuera del tamaño de una pelota, en toda esa aparente masa de agua apenas podríamos hundir el bisel de la uña, no cabe duda de que este medio acuoso diferencia a nuestro planeta, hasta tal punto que sin él no viviríamos. Pero ¿de dónde viene toda esa agua? Geólogos y científicos planetarios se han formulado esta pregunta durante décadas, sin que hasta el momento se haya llegado a una conclusión definitiva.

El cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko fotografiado desde el módulo 'Phila' de la sonda 'Rosetta'. Imagen de ESA / Rosetta / Philae / CIVA.

El cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko fotografiado desde el módulo ‘Phila’ de la sonda ‘Rosetta’. Imagen de ESA / Rosetta / Philae / CIVA.

Dado que resultaría improbable que a la Tierra le hubiera tocado el Gordo de la humedad durante la formación del Sistema Solar, y que además esa agua no se hubiera volatilizado cuando el planeta era una naciente bola de fuego, los científicos especulan que los océanos podrían haber llegado posteriormente en cómodas dosis, a bordo de cometas y asteroides. Analizar esta posibilidad es precisamente uno de los objetivos de la misión Rosetta de la Agencia Europea del Espacio (ESA), que el pasado 12 de noviembre fue el centro de atención de los medios cuando su módulo Philae se posó sobre el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko; una proeza técnica que hoy le ha valido a Rosetta el premio de la revista Science al Breakthrough of the Year 2014, el avance científico más importante del año que termina.

Sin embargo, los resultados ya cosechados por Rosetta apuntan a que no fueron objetos como el cometa Chury los que llevaron el agua a la Tierra primitiva. El instrumento ROSINA de la sonda ha determinado que la composición del agua de Chury es significativamente diferente de la de los océanos terrestres desde el punto de vista isotópico. El agua siempre es H20, pero no todas las “H” son iguales. Algunos átomos de hidrógeno tienen un neutrón de más, lo que no afecta a su carga eléctrica, pero sí a su masa. Un neutrón de más es más peso, por lo que el agua formada por este tipo de hidrógeno, alias deuterio, se conoce como agua pesada.

Así pues, la idea es sencilla: los océanos de la Tierra tienen una proporción determinada de deuterio frente a hidrógeno, o ratio D/H. Para saber si un tipo concreto de objeto espacial pudo contribuir a la formación de los océanos terrestres, se mide su D/H y se comprueba si coincide con el terrestre. Se sabe que hay una coincidencia en el caso de los asteroides del cinturón principal situado entre Marte y Júpiter. Pero dado que estos cuerpos no suelen transportar grandes cantidades de agua, los científicos suelen inclinarse más bien por las esponjas del espacio, los cometas.

En el caso de Chury, se ha descubierto que este cometa posee un ratio D/H que triplica el terrestre, como describieron los científicos de Rosetta la semana pasada en la revista Science. Esto no descarta que el agua de la Tierra pudiera proceder en parte de cometas; de hecho, otro de estos cuerpos, el 103P/Hartley 2, sí presenta un ratio compatible con el terrestre. Pero lo que sí se puede afirmar, en palabras de Kathrin Altwegg, investigadora principal de ROSINA, es que el hallazgo “rebate la idea de que los cometas de la familia Júpiter [como Chury] contienen solamente agua similar a la de los océanos terrestres”. Altwegg añade que sus resultados “añaden peso a los modelos que ponen más énfasis en los asteroides como el principal mecanismo de transporte de los océanos de la Tierra”.

Pero en medio de este debate sobre el origen del agua terrestre, una interesante hipótesis acaba de abrirse camino esta semana desde el Congreso de Otoño de la Unión Geofísica de EE. UU., que concluye mañana en San Francisco. Allí, los investigadores de la Universidad Estatal de Ohio Wendy Panero y Jeffrey Pigott han defendido que el origen del agua terrestre es, posiblemente y en gran parte, la propia Tierra. Nuestro planeta, según Panero y Piggott, oculta en su interior una cantidad de agua equivalente al océano Pacífico, y esta circula hacia la superficie y regresa al interior de un modo similar a como la corteza terrestre se recicla creándose y destruyéndose en los bordes de las placas tectónicas.

Relieve del fondo Atlántico. La cicatriz roja es la Dorsal Atlántica, una franja donde la corteza terrestre se crea separando progresivamente las costas de América de las de África y Europa. Imagen de NOAA / Rapture 2018 / Wikipedia.

Relieve del fondo Atlántico. La cicatriz roja es la Dorsal Atlántica, una franja donde la corteza terrestre se crea separando progresivamente las costas de América de las de África y Europa. Imagen de NOAA / Rapture 2018 / Wikipedia.

Los dos científicos se dedican a estudiar la composición del manto terrestre simulando sus infernales condiciones de presión y temperatura en el laboratorio. Recientemente hablé aquí de la bridgmanita, el mineral más abundante de la Tierra que solo se encuentra en el manto interno, a más de 65o kilómetros de la superficie, y cuyo nombre procede del padre de los experimentos de física a alta presión, el estadounidense Percy Williams Bridgman. Los trabajos de este físico fueron la base para la creación de la celda de yunque de diamante, un aparato que permite comprimir muestras microscópicas a millones de atmósferas.

Panero y Pigott han empleado este aparato para simular los minerales del manto y comprobar, con ayuda de modelos de simulación informatizada, si estas rocas pueden contener una cantidad apreciable de hidrógeno atrapada en su interior. De ser así, este podría reaccionar con el oxígeno presente en los minerales y formar agua. En otras palabras, los investigadores han estudiado si el manto terrestre contiene agua descompuesta que pueda recomponerse y circular hacia la superficie.

Los científicos han descubierto que la bridgmanita apenas contiene hidrógeno. Sin embargo este elemento sí está presente de forma notable en la ringwoodita, otro mineral que abunda en la zona de transición entre el manto superior y el inferior, así como en el granate, presente en el manto inferior. Según Panero y Pigott, estos minerales actúan como almacenes de agua en las profundidades de la Tierra, conteniendo una reserva equivalente a la mitad de todos los océanos, o similar al Pacífico. Esta agua, proponen los científicos, circula a través de la zona de transición entre el manto superior y el inferior, y asciende a la superficie junto con las rocas gracias a las corrientes de convección del manto, que no solo serían responsables de la tectónica de placas, sino también de regular la cantidad de agua de los océanos.

Somos piedra y agua en una roca mojada

Recientemente me escribían de @Paleoymas, una empresa dedicada a la paleontología y la geología, a propósito de la perífrasis con la que suelo referirme a la Tierra: la roca mojada. Bueno, supongo que cada uno tiene las suyas, y todas son aceptables siempre que huyamos del lugarcomunismo, que no es una ideología política, sino la trampa de caer en lugares comunes, circunlocuciones prefabricadas que denotan un estilo de redacción perezoso, ramplón y un poco esnob; por ejemplo, la ciudad condal (Barcelona), la marca de la manzana (Apple), sus satánicas majestades (los Stones; ¿por qué no “la banda de los dedos pegajosos”?), o uno de nuevo cuño que ha proliferado como el ébola: la formación magenta (UPyD). El periodismo deportivo, que no sigo pero que me cuelan sin remedio en la radio y la tele, es especialmente propenso a este espanto: el terreno de juego (el campo), el combinado albiceleste (que no sé ni cuál es), el conjunto hispalense (el Sevilla, y acabo de escucharlo en la radio en este preciso instante), la pena máxima (penalti), la serpiente multicolor (los ciclistas), y así. Según una cita atribuida a Voltaire, el primero que comparó a una mujer con una flor fue un poeta. El segundo, un imbécil.

La Tierra como ningún ser humano a vuelto a verla desde 1972, el año en que se tomó esta foto desde la misión lunar Apolo 17. La foto se conoce como "la canica azul". Imagen de NASA.

La Tierra como ningún ser humano ha vuelto a verla desde 1972, el año en que se tomó esta foto desde la misión lunar Apolo 17. La foto se conoce como “la canica azul”. Imagen de NASA.

En cuanto a la roca mojada, es evidente que este apelativo se explica por sí solo sin necesidad de mayor discusión; a nadie se le oculta que este planeta es un enorme y diverso cuerpo rocoso con una abundante cantidad de agua. Pero es que esos dos componentes, piedra y agua líquida, son precisamente los que nos permiten estar hoy aquí hablando sobre esto, motivo por el cual la perífrasis me parece una buena síntesis de todo lo que somos y lo que nos rodea.

Hablemos de la roca. No todos los planetas son rocosos; en nuestro Sistema Solar se limitan, además del nuestro, a Mercurio, Venus y Marte. El resto son planetas gaseosos, un concepto nada intuitivo. El gas es algo que habitualmente no podemos ver; ¿cómo puede formar una gran bola visible? Y la típica pregunta casi del Trivial: en un planeta gaseoso, ¿hay superficie? ¿Se puede vivir sobre él? ¿Aterrizar sobre él? ¿O lo atravesaríamos hasta llegar al otro lado?

Respecto a lo primero, se trata de una cuestión de gravedad. Lo que mantiene a un planeta unido sin que su material se disperse por el espacio es la fuerza gravitatoria de su masa; los gases también tienen masa. Y lo que impide que se colapse (esta es una traducción literal del inglés que no es académicamente correcta, pero sí intuitiva) sobre sí mismo es el gradiente de presión, que compensa la fuerza gravitatoria. El resultado de la compensación es lo que se conoce como equilibrio hidrostático, y es el responsable de que los planetas sean aproximadamente esféricos, ya que esta es la forma más estable.

Sobre lo segundo, no es posible aterrizar sobre un planeta gaseoso, a menos que tenga un núcleo sólido. Pero incluso en este caso, en la profundidad del núcleo la presión y la temperatura son tan extremas que ningún objeto o ser vivo podría llegar indemne hasta allí. En 1995, la misión Galileo de la NASA lanzó contra Júpiter una sonda que aguantó una temperatura de 15.500 ºC y perdió la mitad de su masa antes de acabar aplastada por la presión como el envoltorio de un polvorón. Años después, en 2003, la propia nave fue estrellada deliberadamente contra el planeta una vez concluido su cometido, para evitar que una colisión incontrolada pudiera contaminar alguna de las lunas.

Así pues, en un planeta como Júpiter no podría surgir vida arrastrándose sobre el sustrato, como ocurrió en la Tierra. Pero al igual que aquí conocemos organismos pelágicos, que pasan sus vidas en la columna de agua del océano sin apenas tocar tierra, o aves como los vencejos, que jamás se posan en el suelo, ¿no sería posible que la atmósfera de un planeta gaseoso albergara formas de vida flotantes, que nacieran, vivieran y murieran suspendidas en el gas?

Esto fue precisamente lo que en 1976 propusieron el astrofísico y divulgador Carl Sagan y su colega Edwin Salpeter: un hipotético ecosistema en Júpiter en el que vivirían seres del tamaño de ciudades con forma de medusa llamados flotantes, junto con sus depredadores, los cazadores. Este precioso experimento mental de Sagan y Salpeter, recreado en este vídeo de la serie Cosmos, fue refutado años después cuando se descubrió que los nutrientes necesarios serían arrastrados hacia niveles inferiores de la atmósfera donde la presión sería demasiado alta para permitir la vida. Hoy muchos científicos aventuran que solo en un planeta rocoso hay posibilidades de que lleguen a desarrollarse organismos complejos. Así pues, debemos parte de nuestra existencia al hecho de pisar roca.

Insisto en esto último: pisar roca. Los humanos estamos adaptados a habitar solo la cara aérea de toda la masa del planeta. Somos seres superficiales, en sentido literal. Durante siglos se barajó la hipótesis de la Tierra Hueca, según la cual en el interior de nuestro mundo existían capas concéntricas de roca separadas unas de otras y que permitían alojar vida para nosotros desconocida. Incluso Edgar Allan Poe se apuntó a la teoría, y Jules Verne fantaseó sobre ella en su Viaje al centro de la Tierra. Hoy sabemos que las presiones y las temperaturas en el interior del planeta hacen insostenible la vida.

¿O no?

En los últimos años ha venido creciendo la investigación sobre la biodiversidad oculta que bulle debajo de nosotros y que es inmensa, tanto que sus cifras marean. Esta semana la revista Nature ha publicado una revisión sobre la vida del suelo y su importancia en la regulación de los ecosistemas terrestres. Según recogen Richard D. Bardgett y Wim H. van der Putten, de las Universidades de Manchester (Reino Unido) y Wageningen (Países Bajos) respectivamente, en cada centímetro cúbico de suelo hay entre 4.000 y 20.000 millones de bacterias. Otros expertos han esgrimido comparaciones que nos ayudan a apreciar las magnitudes. Hay 100 millones más bacterias en los océanos que estrellas en el universo. El número de especies bacterianas en una cucharada de suelo excedería el número total de especies de plantas en un país como Estados Unidos. En un comunicado, Bardgett afirma: “El suelo bajo nuestros pies sin duda representa el lugar más diverso de la Tierra. Las comunidades del suelo son extremadamente complejas, con literalmente millones de especies y miles de millones de organismos individuales en una sola pradera o bosque, desde bacterias microscópicas y hongos hasta organismos mayores como lombrices, hormigas y topos. A pesar de esta profusión de vida, la investigación ha desatendido el mundo subterráneo durante mucho tiempo”. Y añade: “La investigación reciente sobre la biodiversidad del suelo ha revelado que las comunidades del subsuelo no solo juegan un papel principal en dar forma a la biodiversidad de las plantas y al funcionamiento de los ecosistemas, sino que también pueden determinar cómo responden a los cambios ambientales”.

El gusano nematodo 'Halicephalobus mephisto', hallado a 3.600 metros de profundidad en una mina, es el organismo multicelular conocido que vive a mayor profundidad bajo el suelo. Imagen de Universidad de Gante / Gaetan Borgonie.

El gusano nematodo ‘Halicephalobus mephisto’, hallado a 3.600 metros de profundidad en una mina, es el organismo multicelular conocido que vive a mayor distancia de la superficie. Imagen de Universidad de Gante / Gaetan Borgonie.

Pero aún mucho más allá de la profundidad a la que podemos llegar con una pala, sigue habiendo un mundo vivo: un gusanito de medio milímetro llamado Halicephalobus mephisto, como el demonio, se ha encontrado a 3.600 metros de profundidad, y en el subsuelo oceánico viven bacterias bajo 1.700 metros de agua y 1.391 metros de corteza terrestre. Aún más: se han hallado posibles rastros de vida en rocas que un día estuvieron a 20 kilómetros bajo la superficie terrestre. Aún no sabemos cuál es el límite de la profundidad a la que puede o ha podido llegar la vida en este planeta. El conocimiento de esta biodiversidad en la sombra resulta desesperadamente inabarcable e inaccesible; aún es prácticamente un capítulo en blanco en el libro de la ciencia.

Algo que tenemos en común todos los seres vivos terrestres es que estamos hechos del mismo material. Somos roca, roca blanda y orgánica. Somos andamios de carbono con minerales pegados. Suele resumirse en que somos CHONPS (ya he dicho aquí que me gusta más SPONCH, aunque el mío no respeta el orden de proporciones); es decir, carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre. Estamos formados por átomos que antes de nuestra existencia eran un río, o un dinosaurio, o un guerrero mongol, o Frank Sinatra, o una montaña. Somos puro producto de reciclaje terrestre. Por mucho que las compañías de bebidas isotónicas nos amenacen con quedarnos sin minerales si no consumimos sus productos, o las de agua mineral con saturarnos de ellos si no tomamos lo que nos venden, lo cierto es que nuestro cuerpo sabe muy bien qué hacer con los compuestos que precisamos y los que nos sobran. Nos repartimos los minerales con las rocas de nuestra casa, tomamos de ellas los que necesitamos y devolvemos los que no nos hacen falta. Este gran secreto de la naturaleza se llama homeostasis, y funciona aunque no lo conozcamos. Y hasta ahora nos ha ido bien así.

Vayamos ahora al agua: ese intercambio puede producirse gracias a que también somos agua en un mundo de agua, y en el agua es como se deslizan los materiales que nos dan forma. Cierto que el agua permea todo el planeta, pero fijémonos solo en lo más visible. Desde nuestra perspectiva como seres superficiales y cortos de vista, el planeta Tierra es en realidad un planeta Agua, unas cuantas islas dispersas y perdidas sobre un mural de enormes océanos. Se diría que, ante la inmensidad y la casi insondable profundidad de los mares, hablar de una roca mojada parece confundir los términos, y que más bien deberíamos decir que vivimos en un charco espolvoreado de arena.

Pero no es así; también somos superficiales en un sentido no tan literal. Hagamos una sencilla cuenta. El diámetro de la Tierra es de unos 12.700 kilómetros, con el redondeo. El grosor de la corteza terrestre es de entre 5 y 50 kilómetros. Veamos qué sucede si reducimos la Tierra al tamaño de una manzana de, digamos, diez centímetros de diámetro. Resulta así que la corteza terrestre, en lugares como las regiones montañosas donde es más gruesa, a la escala de la manzana apenas tendría un espesor de 0,4 milímetros. Se suele comparar la corteza terrestre a la cáscara de una naranja, pero es una tremenda exageración; la realidad está más próxima a la piel de la manzana. Y en cuanto a los mares, incluso la fosa oceánica más profunda, la de las Marianas con sus 11 kilómetros, en la manzana solo equivale a 0,08 milímetros de espesor de agua; menos de la décima parte de un milímetro. Una fínisima pátina. No vivimos en el planeta Agua, sino en una manzana ligeramente humedecida. Así es este pálido punto azul, esta madre Tierra, esta canica azul, este cochino mundo. Esta roca mojada.