dissabte, de juliol 29, 2017

Com gaudir de les Llàgrimes de Sant Llorenç d'enguany

Com cada estiu, la primera quinzena d'agost arriben les Llàgrimes de Sant Llorenç. La pluja d'estrelles més famosa de l'any. Segur que no te la voldràs perdre, oi?

En primer lloc, deixa'm dir-te que les pluges d'estrelles són... impredictibles. M'explico: podem saber exactament quan es produiran (ara t'explicaré per què), però normalment mai no l'encertem preveient com d'intenses seran. De vegades, una determinada pluja  ens sorprèn totalment, i omple el cel de forma espectacular, tot i que les previsions fossin més aviat modestes. Així que, per norma, recomano donar-lis una ullada sempre, per si un cas. Al menys a les pluges més importants que es produeixen al llarg de l'any.

Com es produeixen i per què?

Els cometes i alguns asteroides, quan vaguen a prop de la Terra, poden deixar rere seu un rastre de minúscules partícules, de pols. Aquests diminuts fragments queden en òrbita al voltant del Sol, justament en el mateix camí que seguia el seu progenitor.

Quan la Terra, en el seu recorregut anual creua l'òrbita de l'asteroide o cometa en qüestió, milers de partícules xoquen contra l'atmosfera i es desintegren a les parts altes, deixant un bonic rastre de llum.
Aquesta és la raó per la qual les pluges de fugisseres es produeixen sempre a les mateixes dates (més o menys), en els moments de l'any en els que travessem els camins dels cossos que varen sembrar la seva òrbita de fragments.

En concret, les Llàgrimes de Sant Llorenç, conegudes tècnicament com a Perseids, provenen del cometa  Swift Tuttle  (descobert l'any 1862 i que completa una volta al Sol en 133 anys).

Enguany, calculem que el màxim, és a dir,  el moment en què poden entrar més fragments a l'atmosfera, serà la matinada del 12 al 13 d'agost. Tot i això, aquesta pluja acostuma a estendre's considerablement al llarg d'unes nits anteriors i posteriors. Per tant, la meva recomanació és aprofitar qualsevol moment tranquil, des del dia 10 aproximadament fins al 15, per mirar el cel amb paciència.

Sí, paciència. Perquè que ningú no es pensi que és aixecar la vista i cridar amb emoció. Vénen quan vénen. De vegades molt seguides. Però d'altres amb minuts de separació, que semblen hores. El millor és estirar-se còmodament (eviteu mals de coll) i esperar. Per entretenir-se, la visió de la Via Làctia, o dels centenars d'estrelles penjades al firmament, són perfectes per deixar vagar la neurona.
Atenció, perquè, malauradament, tindrem Lluna. La seva llum no va gens bé, ja que esborrarà del cel els traços de les fugisseres més petites. Però no patiu, perquè ni la Lluna pot impedir que se'n puguin veure. És un espectacle que no falla mai.


La Lluna sortirà justament de matinada, en el moment teòric del màxim. Per aquesta raó, suggereixo que observeu el c el abans de la seva sortida, durant la primera part de la nit. Òbviament des d'un lloc fosc. Res a fer des de les ciutats, companys. Però a ben segur que molts de vosaltres sereu de vacances,  als pobles, a la muntanya. Si finalment observeu de matinada en qualsevol d'aquelles nits, amb la Lluna ja sobre l'horitzó, situeu-vos d'esquena a ella i observeu la regió de cel que més a sobre teniu.

Si tenim en compte el tema Lluna i la predicció de màxim, jo apostaria per observar les nits de l'11 al 12 i del 12 al 13 principalment, ja que, a cada nit que passi, la Lluna sortirà més tard i estarà menys il·luminada (estarà en fase minvant).

Quan en vegeu una de fugissera, a part de cridar i demanar un desig, intenteu allargar mentalment el seu recorregut cap al darrera. Notareu que totes semblen provenir d'un mateix lloc del cel. Tots els traços, els vegeu on els vegeu, poden ser imaginàriament allargats i conflueixen en un punt. Aquest punt del cel es coneix amb el nom de radiant, i és el lloc en el qual la Terra impacta amb els fragments en òrbita. Tots ells entren a l'atmosfera per aquella regió del cel, i s'inflamen poc després.

El nom Perseids fa referència, justament, al radiant d'aquesta pluja d'estrelles, que se situa a la constel·lació de Perseu. Us haig de dir que no té gaire interès mirar el cel en direcció al radiant, ja que els traços lluminosos poden aparèixer en qualsevol part del cel (tot i que, com deia abans, allargant el seu rastre arribaríem al radiant).

Fixeu-vos amb la  llum que deixen al seu pas.  És d'un color groc ataronjat molt típic. Els traços d'aquests meteors acostumen a ser curts. I, de vegades, diries que els sents, però això és un engany de la nostra imaginació.

Ja ho he comentat altres vegades en aquest blog. Per mi, l'experiència d'estar estirat, mirant el cel, amb família o amics, i fent-la petar fins a que, tot d'una, algú crida "Ohhhhh! L'heu vist?", és inigualable.

Personalment, aquelles nits estaré força ocupat fent el que més m'agrada. La nit del 10, a Falset, en una xerrada i observació popular que ja és un clàssic, i que fem des del castell. I les nits de l'11 i del 12 tornaré a ser amb els amics de Jean León, a les seves bodegues a Torrelavit, en una vetllada de vi i estrelles, que inclou un tast, un sopar, una xerrada d'astronomia, i l'observació del  cel a ull nu i amb telescopi. Si algú té interès en venir, podeu fer l'inscripció segunit les indicacions del cartell:




Bon cel a tothom, i bones Llàgrimes de Sant Llorenç en companyia!

diumenge, de juliol 23, 2017

Com mesurar distàncias a l'univers... sense cinta mètrica

Aquesta és una pregunta que se'm fa sovint a les xerrades en què participo.

Resulta que els objectes que habiten l'espai es troben tan lluny de nosaltres que els sistemes de mesures directes de distàncies són inviables. Oblidem-nos doncs d'estendre una immensa cinta mètrica entre els objectes del cosmos!

Afortunadament, la natura ens ha proveït d'alguns mètodes indirectes per poder estimar distàncies. Bé, la natura i la inventiva científica, ja que s'han necessitat força anys, i ments privilegiades, per a desenvolupar aquests trucs.

De la mateixa forma que, al nostre món, hem d'emprar diferents mecanismes per mesurar distàncies en funció del rang que ens interessi (no ho fem igual si el que hem de mesurar són els centímetres que separen 2 mobles, que si hem de saber quants quilòmetres hi ha entre 2 pobles), l'astronomia també ha anat establint diferents mètodes, cada un d'ells aplicable dins una determinada escala de distàncies.

Com excepció, pels cossos més propers del nostre Sistema Solar sí que podem emprar mètodes directes. Com per exemple l'enviament d'un feix de llum, que reboti i ens retorni. En el cas de la Lluna, ho fem amb làsers que es reflecteixen en miralls que les missions Apolo hi varen deixar. Però també ho fem amb senyals de radar, enviades als asteroides que transiten pels voltants.

Quan no és possible utilitzar el radar, el primer mètode indirecte s'anomena paral·laxi. Si observem una estrella relativament propera, mesurem curosament la seva posició, i tornem a fer el mateix al cap de 6 mesos, quan el nostre planeta se situï al costat diametralment oposat en la seva òrbita al voltant del Sol, detectarem un petit canvi de posició de l'estrella respecte al fons d'estrelles immòbils, molt més llunyanes. Coneixent la distància Terra-Sol, i emprant una fórmula trigonomètrica simple, podrem calcular la distància que ens separa de l'astre observat.

Es pot simular l'efecte de la paral·laxi si allarguem un braç, amb el polze aixecat, i observem només a través d'un sol ull. Notarem que, si canviem l'ull, mantenint immòbil el braç i el dit, la projecció d'aquest sobre el fons canvia.

L'aparició d'instruments cada cop més precisos, en òrbita, ha permès ampliar el rang d'utilització de la paral·laxi, i actualment es pot emprar per a objectes que es troben a uns centenars d'anys llum.

Al cosmos existeixen estrelles anomenades variables, que, com el seu nom indica, presenten canvis en la intensitat de la seva llum. Moltes d'aquestes estrelles mostren oscil·lacions periòdiques, com si fossin polses, i les designem com a polsants. A començaments del segle XX, Henrietta Swan Leavitt, una astrònoma americana, va estudiar un tipus d'estrelles polsants anomenades cefeides. Observant pacientment i meticulosa variables cefeides dels Núvols de Magallanes (unes galàxies nanes que acompanyen a la Via Làctia) va notar que la corba de variació de la seva llum depenia de la brillantor de l'estrella: com més brillant era una cefeida, més llarg era el seu període de variabilitat. Com que podia suposar que totes aquelles estrelles estaven, més o menys, a la mateixa distància de nosaltres (al Gran o al Petit Núvol de Magallanes), va poder deduir que el període amb el que polsava la llum d'una cefeida guardava relació amb la seva lluminositat real.

Tot i que en el temps de Swan Leavitt no es coneixien els mecanismes físics que fan que una cefeida es comporti així, la fórmula descoberta funcionava a la perfecció. Amb aquest famós mètode, que va emprar per exemple Edwin Hubble per a poder establir l'expansió de l'univers, si un descobreix una variable cefeida, i mesura el cicle de variació de la seva llum, pot estimar la seva lluminositat, la qual, comparada amb la brillantor que rebem, dóna la distància a la que es troba.

Les cefeides són com fites de carretera, anomenades en astronomia candeles estàndard. Localitza'n una i sabràs la distància a la que es troba la galàxia que la conté. Per fortuna, les variables cefeides són molt lluminoses, i les podem veure des de grans distàncies. Amb aquest mètode podem calcular distàncies de l'ordre d'algunes centenes de milions d'anys llum.

La natura ha estat generosa amb nosaltres, i ens ha proveït d'altres candeles estàndard que permeten anar encara més lluny: les supernoves de tipus Ia.

Aquestes gegantines explosions són el resultat de la mort sobtada d'estrelles anomenades nanes blanques. Una nana blanca és la resta calenta i densa d'una antiga estrella de tipus solar, que envelleix tranquil·lament després d'haver esgotat tot el seu combustible nuclear. Però resulta que, ocasionalment, una nana blanca pot formar part d'un sistema binari (un parell d'estrelles orbitant conjuntament). En aquest cas, la nana blanca pot anar robant matèria a l'estrella companya si aquesta es troba molt expandida, com passa quan les estrelles comencen a envellir i s'inflen. La matèria de les parts més externes de la companya expandida és atreta per la nana blanca, i la va engreixant lentament.

Quan la massa de la nana blanca supera les 1,44 vegades la del Sol (el conegut com a límit de Chandrasekhar), s'inicia de forma descontrolada un procés en cadena de fusió nuclear emprant el material que formava la nana blanca i que aquesta no era capaç de processar. La nana blanca és destruïda en qüestió de segons, en mig d'un cataclisme termonuclear.

Precisament, el fet que totes les explosions de supernoves de tipus Ia es produeixen en el mateix punt, en la superació del límit de Chandrasekhar, fa que la seva lluminositat sigui equivalent. D'aquesta forma, la detecció d'una supernova Ia en una galàxia llunyana permet, per comparació, estimar la distància de la galàxia hoste. I com aquestes supernoves són extraordinàriament brillants, es poden arribar a distingir des de distàncies increïbles. Les supernoves Ia són, també, candeles estàndard, que allarguen la nostra cinta de mesurar a milers de milions d'anys llum.

L'expansió de l'univers ens ofereix una altra forma d'estimar distàncies.

Quan una galàxia s'allunya de nosaltres, l'espectre de la seva llum mostra un desplaçament al color vermell. L'expansió de l'espai produeix aquest efecte: els objectes llunyans es distancien tots de nosaltres, mirem cap a on mirem (a nivell local això no aplica, i, per exemple, la nostra galàxia i la d'Andromeda s'apropen en via de col·lisió). I com més llunyana és una galàxia, més ràpidament es separa de nosaltres (és a dir, més desplaçada cap al vermell veiem la seva llum).

Vull tornar a destacar que aquest efecte és producte de l'expansió de l'espai, no pas del moviment propi de les galàxies. És com si infléssim un globus, en el que haguéssim pintat punts de color sobre la seva superfície. A l'inflar-se, es crea goma entre els punts, i aquests es separen com si es moguessin (quan, de fet, estan immòbils).

D'aquesta forma, la mesura del desplaçament al vermell d'un objecte remot ens proporciona una certa aproximació de la distància a la que es troba. Amb aquest mètode ens atrevim a estimar distàncies encara més enllà de les que podem assolir amb les SN Ia.

A més dels mecanismes de càlcul de distàncies comentats, que podríem considerar els més importants, n'hi ha d'altres en els que no entraré en detall, com són la comparació de la velocitat de rotació de les galàxies espirals amb la seva lluminositat, o l'estudi acurat del moment evolutiu en el que es troben determinats cúmuls (agrupacions) d'estrelles.

Normalment, per a un mateix objecte, diguem una galàxia, intentem emprar, si podem, un parell de mètodes, ja que cada un d'ells, com hem vist, és independent. Així podem afinar més, i tenir més certesa sobre les nostres estimacions.


No, no tenim cintes còsmiques de mesurar. Però hem anat descobrint les fites de carretera que l'univers ha anat situant per tot l'espai.


dimecres, de juliol 05, 2017

Els reis d'aquestes nits. Us els perdreu?

Les nits d'aquests dies (i properes setmanes) són especialment generoses amb nosaltres, al mostrar-nos, ni més ni menys, que 4 dels 5 planetes visibles a ull nu.

Tenim el lluentíssim Venus de matinada, baix sobre l'horitzó est, precedint la sortida del Sol. I a Mercuri, també molt baix sobre l'horitzó, però en aquest cas oest, seguint al Sol després de la seva posta. Observar Venus no té cap mena de dificultat, és senzillament una "estrella" espectacular i inconfusible. Però Mercuri és una altra cosa. És força complicat veure'l ja que va molt baix, es necessita gaudir d'un horitzó oest pla i sense obstacles, disposar d'una orientació d'on trobar-lo, ... i molta paciència.

Però sens dubte els 2 grans planetes a observar aquestes nits són Júpiter i Saturn.

Veurem Júpiter brillar, com "l'estrella" més brillant del cel del vespre. Quan es fa fosc, el podem localitzar sense dificultat, encara bastant alt al cel, cap al sud-oest. És "l'estrella" més brillant en tot el firmament durant la primera part de la nit. Vist amb uns prismàtics, notarem sense problemes el seu disc, i veurem els seus 4 principals satèl·lits. De fet, són tan brillants que es podrien veure sense ajut d'instruments si no fos perquè la potentíssima llum del gegant ens enlluerna i els amaga de la nostra visió.

Si podeu, observeu aquest planeta un parell o tres de dies, i recordeu la posició dels 4 petits puntets. Notareu com canvien la seva posició, ballant d'un costat a l'altre del planeta. Ah! I si en trobeu algun a faltar serà perquè estarà passant pel davant del disc de Júpiter, o s'haurà amagat al darrera.

Amb un petit telescopi podreu gaudir dels colors del planeta. No hauríeu de tenir dificultats en distingir algunes de les franges acolorides (ataronjades) que governen la seva zona equatorial. Estareu veient les parts altes de l'atmosfera de Júpiter.

Aquí podeu veure la fotografia que li he fet a Júpiter recentment. És, sens dubte, un objecte que desperta l'admiració de tothom qui el veu pel telescopi. El gegant del Sistema Solar es troba actualment a més de 800 milions de quilòmetres de distància, i està sent estudiat per la sonda de la NASA Juno, que, com a curiositat, porta 3 figuretes Lego a bord (una d'elles és el déu Júpiter, una altra és la deessa Juno, i la tercera representa a Galileu, el descobridor dels 4 principals satèl·lits del planeta).

Però el veritable protagonista actualment és Saturn, el rei dels anells. El localitzareu durant tota la nit al cel. No destaca especialment per la seva lluentor, i has de saber on mirar, ja que hi ha vàries estrelles (aquestes sí, estrelles de debò) que brillen més o menys com ell.

En concret, a mitja nit el podreu trobar al sud, a una mitja alçada entre l'horitzó i el punt més alt del cel. Relativament a prop d'una estrella ataronjada (que és Antares, l'astre més important de la constel·lació de l'Escorpí). El podreu distingir perquè, igual que els demés planetes, notareu que la seva llum no fa pampallugues, i es fix.

Saturn ens presenta, enguany, els anells ben oberts, quasi al màxim per efecte de la perspectiva. No hi ha res com veure aquest planeta pel telescopi. Sempre dic que mai no s'oblida el primer cop que se'l veu, allà petit, rodejat pels anells, com una obra d'art minimalista. Us recomano, doncs, que localitzeu un amic, o conegut, amb telescopi, i que el convideu a una cervesa a canvi de la visió de Saturn.

Per cert, quan mireu pel telescopi, heu de mantenir la vista allà durant una estona. Notareu que l'objecte (Saturn, o Júpiter) semblen moure's, vibrar. Això és degut a l'efecte de les turbulències de la nostra atmosfera. Si mires una bona estona, de sobte es produeix com un moment de sort, i veus detalls que ràpidament desapareixen. Estones d'estabilitat atmosfèrica, efímeres, però que són la clau per poder gaudir de la visió d'aquests planetes. Així que no us preocupeu si feu un xic de cua al telescopi. Observeu tranquil·lament, i intenteu apreciar detalls.

Us adjunto el retrat que li he fet a Saturn aquests dies. Penseu que el planeta es troba ara mateix a més de 1400 milions de quilòmetres de distància... i tot i això fixeu-vos la quantitat de detalls que es poden captar. Actualment la sonda de la NASA Cassini està fent els seus darrers vols entre el planeta i els anells, en una trajectòria suïcida, anomenada "El gran final", que la portarà a estavellar-se contra Saturn al setembre. Acabat el seu combustible, després de més de 12 anys de missió, els científics no volen que Cassini pugui caure sobre algun dels satèl·lits del planeta anellat i contaminar-los.  Satèl·lits cap a on es dirigiran properes missions, en recerca d'indicis de vida.

Per acabar, voldria advertir al lector que les fotografies astronòmiques, tot i ser fascinants, són enganyoses per qui pensa que veurà el mateix posant l'ull a l'ocular d'un telescopi. Les càmeres especialitzades en astrofotografia poden captar detalls subtils que el nostre ull no pot. A més, els que ens hi dediquem emprem tècniques de processat per extraure tota la informació que aquestes càmeres han recollit.

Ara bé, dit això, res, absolutament res, pot superar les emocions que desperta l'observació directa, ja sigui del cel nocturn a ull nu, en una nit estrellada, o mirant pel telescopi. Allò ho estem veient en directe, nosaltres. No és la foto d'algú altre. És llum que ha estat viatjant per l'espai durant temps per portar-nos, expressament a nosaltres, el retrat d'un objecte.

Aneu, doncs, a per a Júpiter i Saturn. Potser us costaran un parell de cerveses, però no us decebran.



dimecres, de juny 14, 2017

Desenganyem-nos. No hi ha una segona Terra enlloc.

Aquesta és, si voleu, la mala notícia.

I és que tal com explicava a la introducció de la darrera conferència que vaig fer, titulada precisament "A la recerca d'una segona Terra", no n'hi ha, de Terra v2.0.

A la conferència, repassava l'estat de la tecnologia i la ciència pel que fa al descobriment de planetes similars al nostre, orbitant altres estrelles.

Planetes rocosos, com la Terra. De mida similar. En els que potser hi ha aigua, i aquesta és líquida en superfície. Girant al voltant d'estrelles longeves, que donen temps més que suficient com per a que la vida, en cas d'aparèixer, es pugui desenvolupar i evolucionar com aquí.

Les dimensions de la nostra galàxia són enormes. Potser 400.000 milions de Sols, cadascun segurament amb planetes. No tots seran similars al nostre, és clar. Alguns estaran formats per gas, com ara els gegants del nostre Sistema Solar (Júpiter, Saturn, Urà i Neptú). N'hi haurà d'altres massa a prop de la seva estrella (com ara Mercuri de la nostra). Però en trobarem semblants a Venus (potser massa calent), Mart (potser massa fred), i la Terra (just a la fusta).

Actualment, hem identificat a penes una dotzena d'exoplanetes (planetes en altres estrelles) que podrien ser similars al nostre (en mida, i en distància justa a la seva estrella). Només un grapat, però perquè la tecnologia just ens permet ara començar a descobrir-los. La xifra es dispararà en el futur proper, ja veureu. Només a la nostra galàxia, ... de quants estaríem parlant? De centenars de milions? Potser de milers de milions? Les xifres són esgarrifoses.

És clar, amb tanta xifra, sembla que trobar la segona Terra ha de ser factible.

Penso que no. Penso que és impossible.

Què vol dir una Terra v2? Reflexionem uns instants.

Nosaltres, igual que totes les formes de vida en aquest planeta, hem evolucionat aquí. Som com som perquè la natura ens ha adaptat a la Terra.

La gravetat d'aquest planeta, els 9.8 m/s2, ha fet que tinguem l'estructura òssia que tenim, i els músculs que ens mouen.

Som així d'alts o baixos degut, també, a la gravetat. En un planeta més gran, amb major gravetat, o més petit, amb pes menor, seríem diferents. Hauríem evolucionat d'una altra forma.

Tenim els ulls que tenim perquè el Sol és com és. Aquest Sol, i també aquesta atmosfera. La natura ha fet que els ulls de totes les espècies que en tenen s'adaptessin per captar, per treure profit, de la radiació majoritària de la nostra estrella. Si haguéssim orbitat una estrella un xic més freda, per exemple, els ulls potser haurien evolucionat per poder veure en l'infraroig. Per què no? El que anomenem "llum visible" no és més que un petit rang de llum que els nostres ulls poden apreciar. Però hi ha molta més "llum" que la que els ulls poden veure.

Però anem més enllà. Pensem, sentim, i estimem adaptats a la Terra.

Tot dins nostre són reaccions químiques. Que encara no entenguem com funcionem no vol dir que ho fem degut a la màgia. Els processos químics en el nostre interior són complexíssims, i, un cop més, fets a mida d'aquest planeta. Proteïnes, aminoàcids, hormones... tot construït amb el material a disposició aquí, amb les proporcions que la natura va trobar adient emprar.

En un altre planeta, similar, però mai idèntic, al nostre, les abundàncies d'elements químics poden ser lleugerament (o molt) diferents. Els processos metabòlics poden haver evolucionat diferent, potser degut a petites diferències de temperatures mitjanes. Què vol dir tot això? Que els nostres sentiments, com deia, producte de reaccions químiques, estan fabricats aquí.

Terra, el que es diu Terra, només n'hi ha una.

Això no vol dir que no puguem trobar planetes similars, en els que migrar. Llocs nous on viure, crear colònies. És clar que sí. De móns habitables n'hi haurà moltíssims, tot i que el problema serà arribar-hi.

Però la qüestió de fons és que la nostra espècie evolucionarà diferent en aquells móns futurs. No serà qüestió d'una, ni de cinc generacions. Però a la llarga, l'ésser humà canviarà, per adaptar-se al nou planeta.

Arribarà un moment que haurem de marxar, sí. Potser perquè ens haurem carregat el planeta, o potser perquè no hi cabrem, o necessitarem explotar nous recursos. O tot plegat a l'hora.

Però mai no trobarem una segona Terra. Mai podrem replicar l'humil lloc on vàrem començar a ser fa més de 3.000 milions d'anys.


El món que ens ha fet com som. El planeta blau.



dijous, de juny 01, 2017

La NASA anuncia una missió cap al mateix infern. Anem al Sol!

Acostumats com estem a sentir que s'envien missions espacials cap a l'exterior del Sistema Solar (a Mart, a Júpiter, Saturn,...) potser sorprèn saber que la NASA acaba de desvetllar detalls sobre un vol que s'aproparà com mai s'ha fet al Sol.

Anomenada Parker Solar Probe, aquesta sonda partirà de la Terra l'estiu del 2018 en direcció a l'astre rei. El seu objectiu principal és estudiar la corona solar, que és una extensa regió que envolta el Sol més enllà de la seva superfície. Allà tenen lloc fenòmens que no acabem d'entendre, i que ens afecten molt.

Seria de sentit comú que la corona solar estigués més freda que la pròpia superfície de l'estrella. De fet, tal com viatges des de l'interior del Sol fins a la superfície la temperatura va baixant des dels increïbles 15 milions de graus fins als "modestos" 5.500. Però és que, en alguns llocs, la corona, aquesta regió externa, arriba als 1,7 milions de graus! Sospitem que aquest fet tan sorprenent té a veure amb l'efecte d'enormes camps magnètics que es generen, però no entenem bé el mecanisme.

A la corona, grans quantitats de partícules carregades elèctricament (la major part, protons i electrons) són accelerades a altíssimes velocitats i llançades a l'espai, formant el que coneixem com a vent solar.

Aquestes partícules són perilloses per a la vida, ja que poden produir danys als teixits i mutacions genètiques. Afortunadament per nosaltres, l'escut magnètic de la Terra ens protegeix del bombardeig constant, atrapant les partícules quan encara són a l'espai (i produint magnífiques aurores boreals o australs).

Però de vegades, ni el camp magnètic del nostre planeta se'n surt amb els esternuts del Sol.

Ocasionalment, la corona solar envia, tot d'una, enormes masses de plasma a l'espai, en mig d'explosions conegudes com ejeccions de massa coronals. Aquests immensos núvols, formats també per partícules carregades, triguen pocs dies en arribar a l'alçada de l'òrbita de la Terra. I, si per un casual, ens trobem al mig de la seva trajectòria, ...

La capacitat de protecció del camp magnètic del nostre planeta es satura, i es generen corrents que afecten als equipaments electrònics. Són les temudes tempestes solars.

Deixeu que us expliqui. 

Una de les tempestes solars més grans enregistrades es va produir al setembre de 1859. Les aurores van ser visibles des del nord d'Àfrica, i la xarxa mundial (Europa i EEUU) de telègraf va emmudir. Era un món a penes tecnificat. Però què seria actualment? Els efectes podrien ser devastadors.

Al març de 1989, la regió del Quebec es va quedar sense electricitat durant 9 hores, quan una tempesta solar moderada va impactar-nos. Novembre de 2003: li va tocar rebre a Suècia, que va quedar a les fosques durant una hora.

Aquestes van ser petitones.

Al juliol de 2012, una enorme tempesta va fallar per només 9 dies de marge. Si ens hagués tocat, els experts creuen que els seus efectes haurien estat globals, fregint satèl·lits de comunicacions, centrals elèctriques, i posant fins i tot en perill vols intercontinentals. S'estima que el món hauria trigat anys en recuperar-se!

Tempestes solars n'hi ha hagut sempre, però, com deia, el món mai havia sigut tan depenent de la tecnologia com actualment. Per tant, la qüestió no és "si ens tocarà el rebre", sinó "quan".

La sonda solar Parker ens pot enviar dades que ens ajudin a entendre com i per què es produeixen aquestes gegantines ejeccions de matèria. No les podrem evitar, però potser sí que les podrem predir i detectar a temps per a activar sistemes de contingència.

Al començament deia que la sonda s'aproparia molt al Sol. Ho farà a només 6,2 milions de quilòmetres, 7 vegades més a prop que qualsevol altre missió anterior. Porta un escut tèrmic de quasi 11,5 cm de gruix, capaç de suportar uns 1.400 graus de temperatura, i que ha de poder protegir els delicats instruments que viatjaran dins la nau.

La Parker anirà orbitant en una trajectòria molt elongada durant un xic més de 6 anys. En diferents encontres amb el planeta Venus, perdrà energia i s'anirà apropant cada cop més al Sol, fins arribar, al final de la missió, a aquests 6 i escaig milions de Km de distància de l'infern. En aquell moment, accelerada pel Sol la velocitat de la sonda serà bestial: més de 720.000 Km per hora (en 3 minuts donaria una volta sencera a la Terra!).

En els moments en què s'allunyi del Sol, la sonda aprofitarà per desplegar les seves antenes i enviar-nos les dades que hagi anat recollint.

Us deixo l'enllaç a l'entrevista que aquest matí m'ha fet la Mònica Terribas dins del programa "El Matí" de Catalunya Ràdio.



L'Agència Espacial Europea també té el seu programa de sonda solar, del que properament anirem coneixent més detalls.

I és que el Sol ho és tot per nosaltres. Ens il·lumina i escalfa amb la seva llum. Però quan s'enfada, més val que no interposar-se al seu camí. 

A veure si aquestes missions ens ajuden a comprendre les raons dels canvis d'humor de la nostra estrella, i potser així ens podem aixoplugar millor quan s'irriti.




dimarts, de maig 23, 2017

Mira que si fos cosa d'extraterrestres... Una misteriosa estrella ens porta de corcoll

Un misteri envolta l'estrella KIC 8462852, una de les 150.000 que el satèl·lit de la NASA Kepler ha estat estudiant durant anys. I és tanta la sorpresa que els més atrevits ja han llançat hipòtesis que impliquen la presència d'una civilització avançada prop de l'estrella!

La comunitat científica s'està prenent el comportament estrany d'aquesta aparentment innocent estrella, ubicada a uns 1.500 anys llum de distància, molt seriosament. I, com a línia de pensament, no descarten cap hipòtesi, per extravagant que pugui semblar.

Què passa amb aquesta estrella?

Kepler ha detectat canvis sobtats en la intensitat de la seva llum. Això, de fet, no hauria de suposar cap problema, ja que és gràcies a aquestes variacions en la llum que podem, per exemple, detectar planetes orbitant estrelles llunyanes. Però el veritable enigma és que el tipus de variacions que es produeixen, i la seva irregularitat, semblen descartar les explicacions més trivials i lògiques.

Les fluctuacions en la llum de l'astre, anomenat carinyosament com "l'estrella de Tabby", en homenatge a la investigadora que va aixecar la veu d'alarma, Tabetha Boyajian, són imprevisibles i de diferent magnitud. S'han detectat caigudes de llum que oscil·len en un rang enorme, de l'1 al 20%. Algunes d'aquestes baixades d'intensitat duren hores. Altres dies, o fins i tot setmanes.

Moltes estrelles a la nostra galàxia són variables. Exhibeixen oscil·lacions en la seva llum degut a fenòmens propis de l'astre. Però aquests canvis són periòdics, i a més regulars en la seva durada. Altres estrelles, com dèiem abans, fluctuen en la seva llum degut a planetes que les orbiten, i que just passen en front de l'estrella vistos des de la nostra perspectiva, amagant una petita part de la seva llum. Però, de nou, els efectes produïts per òrbites planetàries són periòdics, i responen a patrons que coneixem bé i que utilitzem per a caracteritzar exoplanetes.


Les estrelles en etapes joves de la seva vida són, també, molt variables. Les variacions, però, es produeixen en períodes de temps considerables. En milers o milions d'anys. A més, en el cas de l'estrella de Tabby, no ens trobem davant una estrella jove, sinó aparentment amb un astre madur, que hauria de mantenir la seva estabilitat.

Per acabar-ho d'arreglar, s'ha vist que, de fet, l'estrella està afeblint-se progressivament durant els darrers anys. És a dir, a més de les variacions sobtades, es detecta una tendència sostinguda, que ha fet que en els 4 anys que ha estat sota estudi per part del satèl·lit Kepler, Tabby s'hagi debilitat globalment en un 3%.

Sense una explicació clara, els científics han començat a analitzar altres possibilitats que podrien explicar el misteriós comportament de Tabby.

Una explicació podria ser la presència d'un disc nebulós de material al voltant de l'estrella. Un disc que podria tenir zones de densitat irregular, que bloquegessin la llum de l'astre. L'existència d'un disc de matèria orbitant una estrella madura és improbable, i és més típic de les joves. Però encara és més inversemblant pel fet que un disc de material hauria d'emetre radiació infraroja, com altres que coneixem, ja que la matèria, escalfada per la radiació estel·lar, irradia a l'espai. No cal dir que no hem detectat cap radiació d'aquest estil.

Una altra teoria apunta a l'existència d'un núvol de grans cometes orbitant l'estrella. Però, novament, on és la radiació que aquests cossos haurien d'emetre quan s'acostessin a l'estrella? Per altra banda, com de grans haurien de ser aquests cometes per bloquejar fins a un 20% de la llum de la seva estrella? Tampoc s'explicaria la tendència sostinguda de debilitament de llum que s'ha detectat.

Podria ser que algun objecte s'interposés entre l'estrella i nosaltres, a mig camí? Sí, podria ser. El problema  és que hauria de poder explicar tant les variacions sobtades com la tendència progressiva observada. Una concentració de gas opac, per exemple, podria obscurir la llum de Tabby. Però com explicaríem durades de les oscil·lacions de només hores? Un núvol que creués pel davant hauria d'afectar la llum durant molt més temps. I tornem a tenir el problema de la baixada sostinguda i progressiva de llum, que queda inexplicada per aquest supòsit.

Així les coses, una altra hipòtesi ha estat la de l'existència d'una civilització que està explotant la llum de la seva estrella. Aquesta possibilitat ja havia estat predita per Dyson, l'any 1960, que va imaginar que les necessitats energètiques de civilitzacions molt avançades serien, cada cop, més grans, fins al punt d'esgotar les fonts originals del seu món i haver de recórrer a l'inesgotable energia del seu Sol. Una energia que es perd a l'espai, i que aquestes civilitzacions intentarien aprofitar construint grans estructures al voltant de l'estrella, que captessin la llum i la transformessin en energia útil. Seria com posar gegantins panells solars al voltant de l'astre. Tan gegantins que, vistos des de lluny, bloquejarien part de la llum de l'estrella, i en funció de les seves mides i ubicacions podrien presentar patrons de bloqueig irregulars.


Ciència ficció? Segurament. Però, com deia, la comunitat científica prefereix, ara per ara, mantenir obertes totes les possibilitats. En aquest cas concret, de l'existència d'una explotació intel·ligent de la llum de l'estrella, s'han començat a buscar senyals de transmissions estranyes que poguessin provenir de la zona on s'ubica l'estrella. Només per si un cas, és clar.

Tot això perquè, de moment, aquesta estrella és única. El seu comportament és totalment diferent al de les altres 149.999 estudiades en deteniment per Kepler, i als milers més que hem estat observant durant dècades, estrelles variables incloses.

Els principals instruments de detecció que tenim, incloent els més potents telescopis, estan alerta per a girar-se cap a Tabby en el cas que es torni a detectar una sobtada variació de llum. S'espera que a mesura que s'acumulin dades de les variacions, i complementant les observacions amb nous instruments i tècniques, es pugui anar tancant el cercle, eliminant possibilitats.

Molt probablement, l'estrella de Tabby ens seguirà ocupant durant mesos, o potser fins i tot anys.


Amb què ens sorprendrà?


dissabte, de maig 13, 2017

Per què brillen les estrelles?

Estic convençut que aquesta pregunta ha degut obsessionar a més d'un dels nostres avantpassats, que devien mirar amb una mescla d'admiració i temor el cel.

Un dels primers personatges a la història que va donar en el clau en la comprensió del que eren, en realitat, les estrelles va ser el Giordano Bruno, a finals del segle XVI. Aquest clergue i teòleg va deduir que les estrelles eren altres Sols, com el nostre. O, dit a l'inrevés, que el Sol era simplement una estrella. No es va aturar aquí, i va seguir per dir que, igual com a la Terra hi habiten persones, potser en altres planetes al voltant d'altres estrelles podrien habitar éssers diferents. Quasi res, si es té en compte que en aquella època el model geocentrista era encara vigent, i que tot el que hi havia al cel havia estat posat allà per Déu pel nostre gaudiment.


Lamentablement, massa avançat pel seu temps, Bruno va ser jutjat per l'inquisició, i  cremat a la foguera, l'any 1600.

En els segles posteriors, la idea que les estrelles eren Sols es va anar consolidant. Però una qüestió quedava fora de tota comprensió. Com podien, les estrelles, il·luminar l'espai amb tanta potència?
Només cal sortir a l'exterior, qualsevol dia solejat, deixar que el nostre rostre sigui escalfat pel Sol, i pensar que l'objecte que ens envia aquesta calor ho fa des de 150 milions de quilòmetres de distància per entendre la immensa capacitat energètica d'aquests astres.

Els antics pensaven que el Sol cremava, amb foc, i no va ser fins al segle XIX que els científics varen deduir que si el Sol, si les estrelles, cremessin, aquest procés de combustió només podria durar uns quants centenars d'anys, a tot estirar uns pocs milers d'anys, abans no es consumís tot l'astre, per gran que fos.

Un físic alemany, Hermann von Helmholtz, va postular, llavors que la font d'energia de les estrelles era el col·lapse gravitatori. Eren els anys gloriosos de la termodinàmica, en els que els científics varen entendre que l'energia es pot transformar, sempre i quan es mantinguin els equilibris. El mecanisme, doncs, deia que tal com el material que formava una estrella queia cap a l'interior, impulsat pel seu propi pes, l'energia gravitatòria era transformada en calor.

Amb aquesta hipòtesi, el gran Lord Kelvin, que ja era un reconegut físic en aquell moment, va calcular quina seria l'edat del Sol, i va arribar a la conclusió que la nostra estrella havia nascut feia uns 30 milions d'anys. Si el Sol, deia ell, fos més vell, ja s'hauria d'haver apagat.


Més o menys per aquells anys, un altre gran de la ciència, però en un camp del coneixement totalment diferent, feia una troballa revolucionària. Era Charles Darwin, i la seva teoria de l'evolució de les espècies. Segons ell, 30 milions d'anys no eren a penes res per donar suport a l'evolució de les espècies a la Terra. Ell mateix, recolzat per càlculs de tipus geològic, va estimar que l'edat del nostre planeta, i, per tant, la del Sol, no podia ser inferior als 300 milions d'anys.

Sembla que això va irritar a Kelvin i, en general, als físics de l'època, que interpretaven els càlculs de Darwin i els seus seguidors com una intromissió en el camp de l'astrofísica.

La cosa va quedar sense definició, fins a començaments del segle XX.

Primer va ser el descobriment de la radioactivitat, i posteriorment la formulació de la teoria de la relativitat especial d'Einstein, que deia, entre altres coses, que energia i massa eren les dues cares de la mateixa moneda, i que una es podia transformar en l'altre.

El cop definitiu va venir al 1920, quan F.W. Aston va mesurar que el pes de 4 nuclis d'hidrogen era lleugerament superior al d'un nucli d'heli. Tot allò va il·luminar la ment de Sir Arthur Eddington, un dels grans de la història de l'astrofísica, que va deduir que el Sol, i totes les demés estrelles, obtenien la seva enorme lluminositat a partir de reaccions de fusió nuclear, convertint hidrogen en heli, i transformant el minúscul excedent de massa en energia.


Un minúscul excedent de massa, mesurat per Aston. Però que gràcies a les equacions d'Einstein es convertia en una de les formes més brutals que té la natura de produir energia.

Actualment sabem que el nostre Sol converteix, a cada segon, 600 milions de tones d'hidrogen en heli, alliberant energia suficient com per satisfer totes les necessitats energètiques del nostre planeta durant quasi un milió d'anys! Ho ha estat fent durant uns 4.500 milions d'anys, i ho farà durant 4.500 milions més.

Com veiem, la fusió nuclear no és tan sols una poderosíssima font d'energia, sinó que permet donar vida a les estrelles durant milers de milions d'anys.

Un petit (gran) triomf històric, doncs, dels biòlegs i geòlegs sobre els intocables físics del segle XIX. Aquells varen saber interpretar correctament els senyals amb els que el nostre planeta ens deia que havia nascut feia molt més temps, i que l'edat que els astrònoms predeien pel Sol havia de ser errònia.

Hem vist, doncs, com la recerca de la font de llum i energia de les estrelles, del Sol, va anar, durant força temps, íntimament lligada al desenvolupament del nostre coneixement sobre l'edat del nostre planeta. Posteriorment, mètodes de datació basats en l'acció dels isòtops radioactius ens han permès afinar molt l'antiguitat de la Terra, tancant el cercle.

Recorda al visionari Bruno, cremat viu, quan contemplis les pampallugues de les estrelles en una nit fosca. Pensa en els processos extraordinàriament energètics que les fan brillar tan intensament, des de distàncies immenses.


A les meves xerrades, m'agrada explicar que les estrelles són les fàbriques de la natura. Les indústries que necessitava l'univers per a crear tots els elements químics coneguts, excepte l'hidrogen, el qual ja va néixer amb el Big Bang. Eddington va ser el primer en entendre el procés, el magnífic joc de formar elements més complexos a partir dels més senzills, alliberant de pas ingents quantitats d'energia, de llum, que il·lumina el nostre dia i també la nostra nit.


Estels i Planetes

TOP