diumenge, de juliol 15, 2018

Una nova estrella al firmament


Des d'ahir dissabte, brilla, potent, una nova estrella al firmament.

La seva llum és clara, d'un blanc puríssim. És una llum que dóna serenor. Que inspira valentia, lluita contra les dificultats, humilitat, perseverança, treball, i amor.

El préstec que la natura li va fer a la Montse, el de la vida, va ser retornat ahir. I la natura no pot sinó estar contenta per com ha estat de millorat aquest préstec. Pels interessos que ha generat, en benefici dels altres. En benefici de tots els que l'estimem, i els que hem tingut la sort de conèixer-la.

Si em pregunteu on, dalt del cel, la podem localitzar aquesta estrella us diré que no cal aixecar la vista per trobar-la. No cal emprar coordenades ni referències. Només cal tancar els ulls.

La llum d'aquesta estrella brilla, potent, dins nostre. És en els records que ens deix on la trobarem.

I, si presteu atenció, segur que la sentireu cantar, alegre, amb veu baixa, com quan pensava que no l'escoltava ningú.



diumenge, de juliol 08, 2018

El misteri de l'aigua a Mart


Mart té aigua en abundància. Ho vàrem saber pràcticament des de l’inici de l’exploració del planeta, en ple segle XX, i ho hem certificat amb les nombroses missions que actualment tenim estudiant aquest món des de la superfície i en òrbita.

L’aigua a Mart està, però, gelada. Les temperatures mitjanes al planeta vermell ronden els 60 graus sota zero, tot i que aquests valors oscil·len considerablement en funció de la latitud i de l’estació de l’any (Mart té estacions molt similars a les de la Terra, ja que el seu eix de rotació es troba inclinat amb un valor molt proper al nostre, però la durada de les seves estacions és pràcticament el doble que aquí).

L’aigua està glaçada en molts llocs sota terra. Amagada sota capes de terra marciana, de vegades molt a prop de la superfície. També hi ha grans quantitats de gel d’aigua als pols del planeta (juntament amb gel de CO2).


És cosa bona que Mart tingui aigua, ni que sigui gelada, pensant amb futures missions tripulades i en bases que amb tota seguretat la humanitat acabarà construint allà. L’aigua és dels components més cars de transportar. A diferència dels aliments, l’aigua no pot ser comprimida més enllà d’un punt. Les necessitats d’aigua que una colònia tindria faria molt problemàtic trobar formes de fer arribar el líquid element sota paràmetres d’eficiència. El fet que Mart tingui molta gel d’aigua simplifica el procés, i és una de les raons per les què el planeta roig és un destí plausible.

L’aigua de Mart presenta, però, un misteri que necessitem resoldre. Des de fa anys, i molt especialment gràcies als darrers descobriments realitzats pels robots, tenim evidències rotundes que el planeta tenia aigua líquida en superfície. I abundant. En forma de rius i llacs.

Les evidències són, com deia, nombroses: sediments estratificats en roques antigues, molt similars als que en la Terra han produït les corrents d’aigua; signes clars d’erosió per aigua, en cràters, en pedres; marques, també d’erosió, en el paisatge marcià, en forma de canons, d’antics torrents i rius.

L’aigua líquida a Mart dataria aproximadament de fa més de 3.500 milions d’anys. La imatge que ara tenim del planeta desert seria, llavors, molt diferent. I un món amb abundant aigua en forma de rius i grans llacs podria, perquè no, haver albergat vida. Vida elemental, potser, que avui podríem trobar com a restes fòssils. Aquesta és una de les apostes de les futures missions que tant la NASA com l’ESA enviaran a Mart durant la propera dècada.

El misteri del que parlava és el següent: com s’explica que, fa 3.500 milions d’anys, Mart pogués tenir aigua líquida en superfície en contra del que passa actualment? I què li ha passat al planeta per a que es produeixi un canvi tan radical?

Una de les pistes essencials per a entendre com aquest escenari és possible la trobem al nostre propi planeta. Sabem perfectament l’efecte que alguns gasos poden tenir a l’atmosfera, pel que fa a l’augment de les temperatures. En diem gasos d’efecte hivernacle. Aquí, a la Terra, els més importants són el CO2 i el vapor d’aigua.


Com funciona aquest efecte hivernacle? El planeta rep radiació del Sol, cosa que fa que s’escalfi (no només s’escalfa gràcies al Sol; de fet, la Terra té fonts d’energia pròpies, com ara l’escalfor del seu interior i altres). Part de l’escalfor es perd, però, a l’espai, al tornar a ser irradiat pel planeta. Una atmosfera rica en gasos hivernacle actua com un immens escut, que dificulta aquesta pèrdua de calor i fa pujar gradualment la temperatura del planeta (si la concentració d’alguns d’aquests gasos augmenta exageradament, l’efecte pot arribar a ser el contrari, i llavors l’escut funcionaria evitant que els rajos del Sol arribessin a la superfície i rebotessin cap a l’espai quan interaccionessin amb l’atmosfera).

Atenció: els càlculs que tenim indiquen que sense l’efecte hivernacle natural, les temperatures mitjanes a la Terra estarien clarament per sota dels 0 graus! És gràcies al CO2 i vapor d’aigua generats, repeteixo, de forma natural, que el nostre planeta és el món agradable que coneixem (l’acció humana està desequilibrant l’efecte, i estem enriquint en excés la concentració de gasos i, conseqüentment, contribuint a la pujada de temperatures).

Apliquem aquest escenari al Mart de fa 3.500 milions d’anys. Per disposar de temperatures per sobre dels 0 graus, estant molt més lluny del Sol del que estem nosaltres, necessitaríem, en primer lloc, una atmosfera densa, rica, potser similar a la nostra (o fins i tot més densa). Després, requeriríem gasos d’efecte hivernacle en abundància.

Actualment, Mart té, però, una atmosfera molt feble (la pressió atmosfèrica allà és unes 150 vegades menor que la nostra). Tot i ser tan feble, és suficient com per a alimentar tempestes de sorra, com l'enorme tempesta activa en el moment d’escriure aquest article i que posa en risc la supervivència del robot Opportunity, amb el qual hem perdut, des de fa setmanes, el contacte.

La primera pregunta, per tant, seria: va tenir Mart aquesta atmosfera tan rica que sembla necessària per a permetre temperatures suficients com per gaudir d’aigua líquida?

Tenim algunes pistes que indiquen que possiblement aquest seria el cas. Per exemple, un meteorit antic, descobert per un dels robots sobre la superfície marciana, presenta clars senyals de fricció amb el podria haver estat una atmosfera primitiva. Però, sobre tot, hem detectat el mecanisme que hagués fet que el planeta perdés aquesta atmosfera, mecanisme que es troba actiu en l’actualitat. En altres paraules, estem sent testimonis, en directe, de l’afebliment de la poca atmosfera que li queda a Mart. Sembla lògic, per tant, que rebobinant en el temps aquesta atmosfera hagués estat molt més rica en l’antiguitat.

És ben sabut que el Sol, la nostra estrella, ens dóna la vida. Però també té efectes perjudicials, dels que el nostre planeta es protegeix, afortunadament per a nosaltres. Els principals efectes nocius que ens interessa ara comentar són els que fan que un planeta pugui anar perdent lenta, però inexorablement, la seva atmosfera.

El vent solar està format per multitud de partícules que l’estrella expulsa constantment. Aquestes partícules viatgen a grans velocitats, i quan xoquen amb els gasos de la part més alta de l'atmosfera poden transferir-los tanta energia que aquests s'escapen de la gravetat cap a l'espai. Aquí, a la Terra,les partícules del vent solar són majoritàriament aturades pel nostre camp magnètic, que és un gran escut protector.


A part del vent solar, la pròpia radiació en forma de llum del Sol fa que, a les capes més altes de l’atmosfera, alguns gasos es dissociïn, es trenquin en components més bàsics i lleugers. Per exemple, la llum d’alta energia del Sol, en forma de rajos ultraviolats, és capaç de trencar les molècules d’aigua, generant hidrogen i oxigen. L’hidrogen és, per excel·lència, el gas més lleuger de tots, i amb relativament poca energia de moviment els àtoms d’hidrogen a les capes altes de l’atmosfera poden anar escapant de la gravetat del planeta i perdent-se a l’espai. Novament per fortuna per nosaltres, la gravetat de la Terra és considerable, i no facilita aquesta pèrdua.

A Mart li manquen aquests elements de protecció. A penes té camp magnètic (és a dir, no cal que porteu brúixola quan aneu d’excursió al planeta roig, perquè no us funcionarà!). I la seva gravetat és un terç de la nostra. Sense aquests elements naturals, l’atmosfera de Mart s’està afeblint de forma continua. La sonda MAVEN, que tenim orbitant el planeta, ha mesurat aquesta pèrdua, i és considerable (actualment, s'està perdent a ritme de 3 Kg per segon, tot i que aquest ritme és probable que fos molt més gran en el passat).

Amb més de 3.500 milions d’anys de procés de pèrdua, l’atmosfera rica i densa del passat s’hauria convertit fàcilment amb el que avui observem.

Parlava, abans, dels gasos d’efecte hivernacle. Pensem que, a Mart, el principal hauria estat el CO2 (el qual és, encara avui, el principal component de la seva feble atmosfera). Podria haver estat complementat per vapor d’aigua, metà, o fins i tot hidrogen.

A partir de les dades que tenim, els càlculs més conservadors indiquen que fa 3.500 milions d'anys Mart hauria tingut una atmosfera amb suficient CO2 com per a generar, aquest gas sol, una pressió en superfície equivalent a la meitat de la que tota l'atmosfera genera aquí a la Terra.

La pèrdua de l'atmosfera hauria començat quan a Mart va desaparèixer el camp magnètic. De l'estudi de les roques marcianes, hem deduït que això va passar fa un xic més de 4.000 milions d'anys. A pesar d'això, els llacs i rius, és a dir, les temperatures per sobre dels 0 graus, varen poder aguantar força temps encara, de forma que, com deia abans, l'escenari que hem explicat seria compatible amb els sediments i marques que observem avui, i que ens porten cap un planeta humit fa 3.500 milions d'anys.

Creiem que l'apagament del camp magnètic podria tenir la seva explicació en les dimensions de Mart, quan se'l compara amb la Terra. Al nostre planeta, l'interior és metàl·lic però viscós, gràcies a la gran escalfor que genera la desintegració dels elements químics radioactius que encara sobreviuen des de la formació del Sistema Solar. Però a Mart, amb menys massa que la Terra, el procés de desintegració natural s'hauria acabat fa molt de temps, i l'interior del planeta roig hauria deixat de ser fluid, aturant per sempre l'efecte dinamo que genera el camp magnètic.

Per suposat, tota aquesta pel·lícula encara presenta dubtes i qüestions no resoltes. Però és un dibuix força plausible amb el que, de moment, ens sentim prou segurs.

Un desert gelat que segurament va ser un indret humit i temperat. Un lloc fascinant per a l'exploració.

Un planeta que encara ens ha d'explicar moltes coses, i que potser ens proporcionarà els titulars més impactants de tota la nostra història.



divendres, de juny 08, 2018

Dos anuncis sorpresa de la NASA. La cerca de vida a Mart agafa noves forces.


La NASA va anunciar ahir (dia 7 de juny) per sorpresa la descoberta, a Mart, de 2 fets molt rellevants de cara a la cerca de vida en aquell món. Les notícies van ser com 2 bombes, llançades de forma sincronitzada mentre es publicaven a la revista Nature.

Els que seguiu aquest blog sabeu que tot el que té a veure amb el planeta vermell m'apasiona, i acostumo a escriure sobre les exploracions que allà estan fent els 2 robots que encara sobreviuen, i dels que m'agrada pensar com si fossin humans, herois en un món desconegut.

Les descobertes anunciades ahir les ha fet el més modern d'ells, el Curiosity. Un robot de la mida d'un cotxe petit, i que va equipat amb la darrera tecnologia... bé, la tecnologia que hi havia l'any 2011 quan el vàrem enviar a l'espai.

M'agrada dir que Curiosity, així com l'Opportunity (l'altre robot, molt més petit, que sobreviu), són "geòlegs". Màquines especialitzades en estudiar roques. No són "biòlegs. Per què dic això? Ara veureu quina rellevància té en tota aquesta història.


Bé, la qüestió és que el Curiosity porta des de l'any 2012 explorant un enorme cràter, anomenat Gale, de més de 150 Km d'amplada. Per què el vàrem enviar allà? Doncs perquè estem força segurs que Gale era, antigament, un llac gegant. Un lloc perfecte per intentar trobar sediments i, amb sort, restes fòssils de vida. Estem parlant de fa 3.500 milions d'anys, que és quan creiem que Mart tenia aigua líquida en superfície, ja que era un planeta molt més calent que ara. A Gale, especialment en la muntanya que s'aixeca al seu centre, s'exposen roques que tenen aquesta antiguitat.

Anem a pels anuncis.

El primer és la troballa de molècules orgàniques complexes. Són compostos derivats de la química del carboni. Curiosity els ha identificat sota terra (té la capacitat de fer forats i extraure material per analitzar-lo ell mateix). En les condicions actuals de Mart, amb una atmosfera molt feble, la radiació ultraviolada del Sol destrueix fàcilment aquest tipus de compostos, de forma que el lloc on buscar-los era protegits sota terra.

Aquestes molècules, que contenen oxigen, nitrogen, sofre, i evidentment carboni, es formen típicament quan compostos químics orgànics molt més complexes es degraden i es fragmenten. Per tant venen a ser com una pista que indica que en algun moment allà hi va haver molècules molt més elaborades, cadenes de carboni més treballades.


Cal dir que les molècules no tenen perquè tenir origen biològic. És important entendre-ho, per tal d'evitar confusió i el titular fàcil. Segurament hi ha desenes de mecanismes naturals i no relacionats amb la vida que poden donar lloc a les molècules descobertes. Però també hi ha processos que sí estarien relacionats amb la vida. I de 2 formes.

En primer lloc, les restes fòssils, els sediments d'origen biològic, podrien, al degradar-se al llarg de milions d'anys, donar lloc a restes riques en oxigen, nitrogen, carboni, etc. En segon lloc, podrien constituir aliment. És a dir, una font d'energia per a microorganismes antics.

Sigui com sigui, jo ho assimilo al següent: la troballa no implica l'existència de vida, ni actual  ni antiga, a Mart. Però si en algun moment n'hi va haver, la descoberta que es va anunciar ahir seria inevitable.

El segon anunci, com deia perfectament cronometrat amb el primer, és la detecció de variacions en el metà de l'atmosfera del cràter Gale.

El metà és un gas força inestable en una atmosfera com la de Mart, que és molt feble, però que és antagònica a l'existència de metà lliure. A la Terra passa el mateix, encara de forma més exagerada. El metà lliure no té gaire esperança de vida al nostre planeta abans no reacciona i es combina per formar altres compostos. Es necessita, per tant, una font que renovi, que produeixi contínuament metà si un vol que el planeta en tingui.

Al nostre estimat planeta blau, la principal font de metà és el metabolisme biològic. Sí, és cert que el metà també té orígens geològics. És fabricat per processos geotermals, per exemple. Però, com deia, la principal font aquí, a la Terra, és la vida (la descomposició d'organismes vius, la síntesi de metà per part de microorganismes, etc.).

La cerca de metà a Mart, per tant, ha estat sempre una fita clau. Des de les primeres missions de les naus Viking els anys 70 del segle passat (!!!), la confirmació de l'existència de metà lliure ha estat un objectiu. De fa uns anys, ja sabíem que hi havia metà, molt poquet. Però ara el Curiosity ens ha mostrat la variació cíclica en la quantitat de metà al llarg de les estacions de l'any!

Vol dir que, amb les diferències de temperatura (el planeta roig té estacions de l'any molt similars a les nostres, només que duren el doble de temps aproximadament) la concentració de metà varia. La font que el genera, sigui quina sigui, canvia la seva efectivitat amb les estacions.


De nou, això no és cap evidència de vida. Ja he explicat que hi ha mecanismes no biològics que també generen metà. I podria ser que algun d'aquests mecanismes s'activés de forma diferent amb l'augment de temperatura de l'estiu marcià. Podria ser perfectament.

Però entre els mecanismes de generació de metà no podem oblidar el biològic.

Si aquesta fos la font de metà, voldria dir que els organismes estan vius? No obligadament. Podríem estar parlant de grans reserves de gas metà subterrani, generades per la descomposició lenta i gradual al llarg de milions d'anys, de restes de organismes vius.

En resum, si un té en compte les 2 descobertes, i les suma... bé, vull dir que l'equació no dóna vida com a resultat, però podria. I com podria, doncs ho hem de seguir investigant.

I aquesta és la raó dels robots "biòlegs". L'any 2020 tant la NASA com l'agència espacial europea, l'ESA, tenen previst fer-hi arribar robots especialitzats en la cerca de vida. Ja ho tenien planificat, no és el resultat dels anuncis d'ahir (penseu que una missió com aquestes es planifica i prepara amb molts anys d'antelació). Però ara els esforços, les il·lusions, i les expectatives són encara majors.

Jo aniria preparant la màquina de crear titulars de notícies, perquè estic segur que el que vindrà a partir del 2020 pot ser magnífic. M'explico: no crec que descobrir vida passada sigui com dir "Mira! Un fòssil!". No, no serà així de fàcil. Anirem pam a pam, pedra a pedra. Ajuntant peces d'un complex puzle, que finalment poden portar a la conclusió esperada. Trigarem encara anys. Però el que estic convençut és que ens esperen notícies espectaculars al llarg d'aquest camí.

Jo estic impacient per resoldre finalment algunes qüestions, com ara si la vida és propietat només d'aquest planeta, o si realment som marcians (sí, sí... per què no? Estem parlant de la possibilitat d'existència de vida a Mart fa 3.500 milions d'anys, més o menys la mateixa finestra temporal en què la vida va aparèixer, no sabem com, a la Terra. Podrien tenir el mateix origen?)

Així que a seguir explorant si us plau!






diumenge, de juny 03, 2018

Destí: asteroides perillosos. 2 missions quasi de ciència ficció.


Aquest 2018 les 2 sondes que viatgen cap a asteroides arribaran al seu destí, i iniciaran les seves exploracions. Especialment, una de les missions, la japonesa, és veritablement de pel·lícula de ciència ficció. No us ho perdeu!

Abans, però, que us expliqui aquestes extraordinàries missions, deixeu que faci èmfasi en el fet de l'exploració dels asteroides.

Les 2 sondes es dirigeixen cap al que es coneix com a NEAs, de l'anglès "Near Earth Asteroids", que traduiríem com asteroides propers a la Terra. Són objectes de totes les mides que, com el nom indica, es troben molt propers a nosaltres. En general, la seva òrbita creua a la del nostre planeta, la qual cosa també els converteix en objectes potencialment perillosos.

El que tenen d'interessant els asteroides és que són cossos molt poc processats, és a dir, que han canviat molt poc des de la seva formació. Són com relíquies de fa més de 4.500 milions d'anys, de la infantesa del Sistema Solar. L'estudi del material que els composa és fonamental per entendre millor com es va formar el nostre Sistema Solar, i, de rebot, com es va formar casa nostra.

A més, com he dit, són objectes perillosos, de forma que tot el que puguem saber d'ells és més que benvingut.

De les desenes de milers d'asteroides propers que coneixem, els 2 objectius són objectes grans. Enormes roques, una d'elles de prop d'un quilòmetre de dimensió, i l'altre de la meitat.

Les 2 missions tenen previst recollir mostres dels seus asteroides, i retornar aquestes mostres a la Terra. I aquí és on la cosa es posa interessant!

La sonda japonesa Hayabusa 2 es dirigeix cap a l'asteroide Ryugu, el major dels 2 objectius, on arribarà aquest mateix mes de juny. Durant els següents 18 mesos, la sonda s'anirà apropant lentament i estudiarà les característiques de la roca, per triar el punt escollit on tocar-lo i recollir mostres.


Atenció, perquè la Hayabusa 2 llançarà, cap a l'asteroide, un aterrador, anomenat Mascot, i 3 petits dispositius saltadors, anomenats Minerva-II.

Mascot té bateries per treballar a Ryugu durant unes 16 hores. Porta la seva pròpia càmera, i analitzarà la superfície. Per la seva banda, els 3 saltadors Minerva-II també porten càmeres, i uns petits motors que els fan saltar per poder explorar l'asteroide. Us imagineu aquesta escena? No em digueu que no és de ciència ficció!

Però per si tot això no fos suficient, el moment de la recollida de mostres serà espectacular. Primer, la sonda s'acostarà poc a poc, amb un llarg braç. Un cop el braç tingui la mostra, es dispararà un petit projectil contra ella, de forma que es fragmentarà. Alguns dels fragments iniciaran una trajectòria ascendent des del braç i seran recollits per contenidors a la panxa de la Hayabusa 2. L'operació durarà un segon, ja que la sonda s'allunyarà tan bon punt el braç tingui la mostra per tal d'evitar un xoc. La maniobra, però, es podrà repetir fins a 3 vegades si cal.

Però no hem acabat. Finalment, Hayabusa 2 procedirà a recollir la darrera mostra, però aquest cop consistent en fragments de roca que es troben sota la superfície de Ryugu. Un premi cotissat, ja que realment es tractarà de material primigeni.

Per a fer-ho, la sonda deixarà una càmera en òrbita, encarregada de supervisar l'operació que es desenvoluparà a continuació. Hayabusa 2 deixarà anar, llavors, una càrrega explosiva, s'allunyarà ràpidament i es posarà a cobert a l'altra banda de la enorme roca. La càmera enregistrarà l'explosió, que llançarà a l'espai gran quantitat de petits fragments, alguns dels quals tornaran a caure sobre l'asteroide. Quan la cosa s'hagi calmat i no hi hagi perill, la nau tornarà, i amb el seu llarg braç recollirà material dipositat en el lloc de l'explosió. Un cop ho hagi fet, retornarà a casa.

Quan arribi al la Terra, cosa que passarà al desembre de 2020, una petita càpsula amb les mostres es separarà de la nau, re-entrarà a l'atmosfera del nostre planeta, i aterrarà a Austràlia amb l'ajut d'un paracaigudes.

És clar, la missió americana, anomenada Osiris-REX, en comparació sembla un joc de nens.


El seu objectiu és Bennu, un gran asteroide potencialment força perillós. Passa a prop nostre cada 6 anys aproximadament.

Osiris-REX hi arribarà durant el proper agost, tot i que la part de recollida no tindrà lloc fins al juliol de 2020. També porta una mena de braç en la seva part inferior amb un sensor. Quan el sensor indiqui que el braç està en contacte amb la superfície, aquest deixarà anar un xorro de gas nitrogen que escombrarà el lloc i llançarà material cap a munt, on serà recollit en dipòsits.

De forma similar a la sonda japonesa, en la part final del retorn serà una petita càpsula protegint les mostres la que entrarà a l'atmosfera, i en aquest cas aterrarà al desert de Utah, el 24 de setembre de 2023.

De ben segur, els científics tindran divertiment durant anys, analitzant les mostres i aprenent dels primers moments del Sistema Solar.

I tots nosaltres també ens divertirem, amb les imatges i històries de grans roques, llargs braços, dispositius exploradors saltadors, i molt, molt més.



dissabte, de maig 19, 2018

Què és el temps? De què està fet?


Què és el temps? De què està fet?

Estem tan acostumats a ell, que no parem atenció a aquestes qüestions. Potser fem bé, ja que una petita reflexió sobre el assumpte ens porta a llocs misteriosos i preocupants. Ens destrossa alguns dels fonaments que crèiem més sòlids de la natura. I, ens poc agafar, com a mínim, mal de cap!

A les fórmules de la física que vàrem estudiar a l'escola, la que va desenvolupar Newton, el temps apareix representat amb la innocent lletra t. És la t de la famosíssima velocitat és igual a espai partit per temps (v=s/t).

És el temps de la física clàssica. Un temps que existeix independentment de les coses, i que és immutable. Que es mou arreu a ritme igual.

Però des de començaments del segle XX, i gràcies a l'Albert Einstein i la seva relativitat, primer especial i després general, avui sabem que el temps és afectat per la gravetat i per la velocitat.

El rellotge d'un vianant no marca el temps al mateix ritme que el rellotge del veí del cinquè, simplement perquè aquest està més elevat i nota menys la gravetat del planeta. El seu rellotge, el ritme de la seva vida, va més ràpid que al carrer.

D'acord. Les diferències són minúscules. Tan petites que només amb els rellotges més precisos que té la humanitat som capaços de notar-ho. Però només cal allunyar-se una mica més, fer que en lloc del cinquè pis sigui un gratacels, i les diferències ja s'aprecien més. I si ens alcem molt, com els satèl·lits que tenim a centenars o milers de quilòmetres d'alçada, aquestes diferències en la mesura del temps són increïblement notables. Tant, que si no corregíssim la lectura que ens donen els satèl·lits GPS llegiríem errors de 9 quilòmetres quan ens deixéssim guiar per ells. 9 quilòmetres per dia, acumulables! Tot perquè el seu temps va diferent al nostre.

No, no és cap problema dels rellotges. És la vida que transcorre a ritme diferent.

Amb la velocitat passa un xic el mateix. Quan la velocitat relativa d'un objecte és molt alta, el seu temps batega més lent. Cal dir que aquest efecte és encara més enigmàtic que el de la gravetat. Pensem-hi un moment: no hi ha res que sigui una velocitat absoluta. És a dir, tot es mou en relació a una altra cosa, i, si no hi ha acceleració, tothom pot reclamar que està quiet i que són els demés els que es mouen. Llavors, a qui se li accelera el temps, si no hi ha moviment absolut? Com sap la natura a quin dels 2 objectes fer envellir més poc a poc si tots 2 es mouen un en relació a l'altre? Bé, el misteri es resol només quan un dels objectes es frena o s'accelera, per a posar-se al costat de l'altre i poder comparar els seus rellotges. Llavors queda clar qui s'ha estat movent (aquell que ha patit l'acceleració o la frenada) i la natura passa la factura de l'envelliment prematur al que ha seguit "immòbil".

Bé, la qüestió és que, companys, el temps és diferent en funció del lloc on siguis. Sí, fins i tot és diferent al teu cap que als teus peus (els pèls del cap envelleixen més ràpid que els dels peus). A cada lloc de l'espai, la t del temps pren un valor diferent!

Quin desastre per a la física! Totes aquelles fórmules, amb la t! I ara ens preguntem... quina t? La d'aquí? La t a la Lluna? La de Barcelona al Tibidabo o la de la Barceloneta? La d'un centímetre més enllà?

I és que no existeix res que s'assembli a un temps immutable.

Llavors, què és el temps? De què està fet?

Estem habituats a pensar en el temps com un ens que va sempre endavant. La nostra vida quotidiana és plena de frases i dites. Diem que el temps passa, parlem del present, del passat i del futur com coses diferents, totes elles basades en el temps. Però què passaria si, en realitat, no hi hagués res que forcés a que el temps anés cap endavant?

En tota la física, sigui la clàssica, la einsteniana, o la quàntica, no hi ha res que digui que el temps no pugui ser reversible. Res. Bé, amb una excepció.

Hi ha una disciplina de la física anomenada termodinàmica, que estudia coses com per exemple el pas del calor d'un cos a un altre, o el moviment creixent de les partícules d'un gas quan s'escalfa. Doncs bé, la termodinàmica té un principi, una fórmula, l'única en tot el món de fórmules de les físiques conegudes, que marca el que coneixem com la fletxa del temps. Que prescriu que el temps sempre ha d'anar cap endavant.

És la famosa llei de l'entropia, del desordre, que diu que, si no s'hi apliquen forces externes, el nivell de desordre a la natura sempre tendeix a créixer.

Per entendre com el desordre marca la fletxa del temps, pensem en un castell de sorra. Ens ha costat molt fer-lo, ordenar milions de granets de sorra per formar parets i almenares. Però sabem que si no el protegim, els elements de la natura, el vent l l'aigua el destruiran i tornaran la sorra al seu estat "natural" de desordre. La fletxa del temps: primer hi havia sorra desordenada; vàrem arribar i fer un castell; però després el castell es va anar destruint. No pas al revés. No pas l'aigua i l'aire van aixecar la sorra que, casualment, va quedar constituint un bonic castell.

Aquesta innocent fórmula, per tant, marca que el temps té una direcció preferida: cap al futur, cap a on creix el desordre de les coses (ara entens el per què les habitacions dels teus fills sempre estan desordenades?)

Respirem tranquils, doncs. No podia ser de cap altra forma. No sabrem què és el temps, però al menys amb la termodinàmica assegurem que va sempre endavant.

Lamentablement, aquest edifici mental és ben senzill de derruir. 

Què entenem per ordre i desordre? Diem que un joc de cartes està ordenat si els números segueixen un ordre creixent. O decreixent. O si les cartes estan agrupades per colors. O per pals.

Pensem. Quina és la probabilitat que, remenant el joc de cartes, totes elles quedin per ordre de pals i, dins de cada pal, per ordre numèric? Ínfima, direm. Quasi impossible. Però de fet és la mateixa probabilitat que quedin d'una altra forma en concret. Jo podria decidir, amb tot el dret del món, que l'ordre que vull obtenir és que els 4 números idèntics, amb independència dels pals, quedin agrupats. O que l'ordre bo és el 3 de cor, seguit de 5 de piques, del 9 de diamants, ... Una seqüència tan probable o improbable com qualsevol altra.

És a dir, què és l'ordre? És fer un castell de sorra? Per què no és que els grans quedin distribuïts d'una forma específica, amb una seqüència concreta que algú ha decidit, tot i que a la vista ens sembli desordenat?

El tema és que si ens carreguem el concepte de l'ordre i del desordre destruïm la fletxa del temps. Esmicolem el poquet que ens quedava del temps, que ara no es veuria obligat sempre a avançar.

Llavors, què és el temps? De què està fet?

És inquietant i alhora meravellós que, amb tota la nostra ciència, no en tinguem ni idea del que és el temps, ni del que està fet. Un temps que és diferent en funció del lloc on et situïs. I que potser en condicions que encara no hem trobat, pugui retrocedir, dinamitant llavors els conceptes eterns de present, passat i futur.

Què és el temps? De què està fet?


Si vols saber més del tema, pots llegir els capítols dedicats al temps del meu darrer llibre "100 qüestions sobre l'univers": els rellotges d'en Dalí, o els bessons que envelleixen de manera diferent.




diumenge, de maig 06, 2018

No us ho perdeu: Júpiter en perfectes condicions de visibilitat


Aquestes són les millors nits per a observar Júpiter.

El gegant del Sistema Solar se situarà, durant els propers dies, en el que s'anomena oposició, que, com el nom indica, és la posició diametralment oposada al Sol vist des de la Terra. En altres paraules, Sol, Terra i Júpiter s'alinearan. Tècnicament, això passarà el proper 9 de maig.

És fàcil veure el per què la posició d'oposició fa que les condicions d'observació del planeta siguin òptimes.

En primer lloc, la distància que ens separa del planeta serà mínima pel que fa a l'any. Estrictament parlant, però, el moment de l'oposició (de l'alineament) no coincideix exactament amb el moment de la menor distància, efecte aquest degut a que les òrbites dels planetes no són circumferències perfectes. La distància mínima s'assoleix, en general, uns dies abans o després de l'oposició.

Que Júpiter se situï en el seu punt més proper a nosaltres es tradueix, lògicament, en una major mida del seu disc observat des d'aquí. També en una major lluentor en el cel nocturn.

En segon lloc, l'oposició permet que un planeta sigui visible al llarg de tota la nit. Com que és una configuració geomètrica, d'alineació, resulta que quan el Sol s'amaga per l'oest, el planeta en oposició comença a elevar-se per l'est (diametralment oposat, recordeu). És a dir, a la que es faci fosc, Júpiter ja circularà pel cel. De la mateixa forma, a l'alba el planeta es començarà a amagar per l'oest. Com veieu, el resultat és que es podrà veure durant tota la nit, creuant el cel d'est a oest amb el pas de les hores.

Per a un planeta tan llunyà com Júpiter, observar-lo justament en el moment de l'oposició no representa cap diferència de fer-ho, posem pel cas, unes setmanes abans o després. Amb això vull dir que Júpiter ja està molt ben situat des de fa setmanes, i seguirà així encara durant un parell de mesos. No hi ha excusa, per tant, per a no observar-lo.

I com observar-lo?

El mètode més simple és a ull nu. Sí, us sorprendrà la seva llum. No es pot confondre amb cap estrella, ja que lluirà de forma molt més intensa que cap dels demés astres nocturns (amb excepció de la Lluna, evidentment, i de Venus, que aquests dies podreu veure, durant un parell d'hores abans no s'amagui, sobre l'horitzó l'oest a primeres hores del vespre). A més, la seva llum no fa pampallugues, és fix (la llum de les estrelles, molt més allunyades que els planetes del Sistema Solar, es veu afectada per les distorsions que les capes d'aire de la nostra atmosfera produeixen). Mireu-lo. És una llum hipnòtica, ja veureu.


On heu de buscar-lo? El que deia abans: a primera hora del vespre/nit, cap a l'est. A mitja nit, al sud. I a la matinada, cap a l'oest. Però no us preocupeu, que el trobareu sense dificultat. Com comentava, no té pèrdua.

Si teniu uns prismàtics, dirigiu-los cap al planeta i us sorprendrà. Sense cap dificultat, podreu observar la seva circumferència lluent, i els seus 4 principals satèl·lits, anomenats galileians en honor al seu descobridor, Galileu. Aquestes llunes, Ió, Europa, Ganimedes, i Cal·listo, són tan brillants que es podrien arribar a distingir a ull nu, al voltant de Júpiter, si no fos perquè la llum del gegant ens encega.

Ja us asseguro que veure els satèl·lits és molt divertit, perquè varien la seva posició en qüestió d'hores. Recordeu on són, o dibuixeu la ubicació en un paper. Torneu a mirar al dia següent, i els trobareu moguts.

No en veieu 4? Ah... doncs és que algun d'ells estarà circulant justament pel darrera o pel davant del disc de Júpiter. Si teniu sort, potser el veureu sortir al cap d'uns minuts: un puntet de llum que apareix de sobte, ben junt al disc del planeta.

Fixeu-vos en com els 4 satèl·lits i Júpiter s'alineen. Tots ells orbiten aproximadament sobre el mateix pla.

Amb un telescopi petit, la cosa es torna encara més excitant. El disc del planeta comença a mostrar detalls colorits. Les capes altes de la seva atmosfera, plenes de gegantines tempestes, es deixen veure fàcilment, en forma de bandes de color ataronjat o groguenc, que creuen el planeta equatorialment. És evident que com més potent sigui el telescopi, millor, més detall observarem, però fins i tot amb un petit instrument distingirem els colors de l'atmosfera.

Intenteu observar-lo cap a la mitja nit, quan el planeta se situarà a la seva màxima alçada sobre l'horitzó. Com més alt està un objecte al cel, menys capa d'aire ha de travessar la seva llum per arribar als nostres instruments, i, per tant, menors són les distorsions que aquesta llum pateix.

Amb un telescopi mitjà, podreu també notar com el disc del planeta no és perfectament rodó: està comprimit en els seus pols, i la seva forma és lleugerament ovalada. La raó és que Júpiter està format per gasos, i gira en poc més de 9 hores! Una velocitat de gir enorme si la comparem amb la de la Terra (nosaltres girem en poc menys de 24 hores, i som 1.300 vegades menors que Júpiter!). Aquesta gran velocitat de gir, i la composició gasosa, fa que la forma del planeta es comprimeixi.

L'anomenada gran taca vermella, visible amb telescopis mitjans, és una enorme tempesta, més gran que la Terra, que s'ha estat observant durant centenars d'anys (annexo una fotografia de la NASA). La localitzareu al sud de l'equador (cura! els telescopis habitualment ens mostren imatges invertides, així que és molt probable que la trobeu al nord). No la veieu? Potser està al darrera. Espereu unes hores.

Sigui com sigui que l'observeu, sapigueu que la NASA té actualment una sonda orbitant aquell món. És la nau Juno, que porta, com a tripulants, 3 figuretes de Lego: una que representa al déu Júpiter, una altra de la deessa Juno, i la tercera que representa al gran Galileu.  Va ser una iniciativa de l'agència espacial americana per atraure l'interès dels més petits sobre l'exploració de l'espai.

Potser us interessarà saber, també, que molts dels satèl·lits de Júpiter (en té 69) són rics en aigua, i que l'escalfor provocada per l'enorme fricció gravitatòria que els genera Júpiter fa que aquesta aigua pugui ser líquida, a pesar de la distància al Sol a la que es troben.

Per exemple, Europa està totalment cobert per una gran capa de gel, i per sota hi ha un immens mar líquid. Aquest satèl·lit, un xic més petit que la nostra Lluna, és un dels principals objectius de l'exploració futura. Qui sap què podrien amagar les profunditats del seu mar subterrani!

Amb el pas de les setmanes, lentament, Júpiter anirà deixant el seu regnat nocturn i el cedirà a Mart, que se situarà en òptimes condicions, en oposició, durant el mes de juliol.

Però fins que això no passi, el gegant del Sistema Solar serà el protagonista absolut de les nostres nits.


dijous, d’abril 19, 2018

Sant Jordi 2018: signatura de llibres

Benvolguts seguidors d'estels i planetes,

comparteixo amb vosaltres les ubicacions i horaris en què signaré exemplars de "100 qüestions sobre l'univers" i on em podreu trobar (a Barcelona), el proper dilluns dia 23 d'abril, Diada de Sant Jordi.



Us agraeixo molt el seguiment que feu dels continguts d'aquest blog.

Bona Diada a tothom!

Joan Anton

Categories

Estels i Planetes

TOP