dilluns, de setembre 17, 2018

Tot el que veiem, extraordinàriament exòtic i minoritari


A la dècada dels anys 30 del segle passat, un excèntric, malhumorat, però genial astrònom de nom Fritz Zwicky va fer un descobriment que canviaria el nostre enteniment de l’univers.

El va fer estudiant un enorme cúmul de galàxies anomenat el cúmul de Coma, una agrupació formada per milers de ciutats còsmiques (pots pensar en les galàxies com això, grans ciutats formades per milers de milions d'edificis, d'estrelles). La tecnologia del moment ja permetia analitzar el moviment d’objectes molt llunyans mitjançant el desplaçament de la llum. Un efecte molt similar al que estem acostumats als nostres carrers amb el so, quan un vehicle s’apropa a nosaltres, passa pel davant, i després s’allunya. En el cas del so, notem clarament com aquest canvia de tonalitat, de l’agut quan s’apropava al greu quan s’allunya.

És l’efecte Doppler, que també aplica a la llum: un objecte que s’apropi a nosaltres mostrarà la seva llum lleugerament desplaçada cap al color blau, que vindria a ser l’equivalent al so agut (atenció, perquè llum i so no tenen res a veure, però ens va bé per a la comparació). I si un objecte s’allunya, la seva llum ens arriba desplaçada cap al vermell.

Les variacions, en el cas de la llum, són minúscules, però detectables. Mesurant el desplaçament de la llum podem deduir la velocitat de l’objecte en qüestió.

Doncs bé, Zwicky es va dedicar a analitzar com es movien les galàxies de Coma al voltant del seu centre de gravetat comú. I va observar quelcom estrany.

Les velocitats de les galàxies eren excessivament elevades. Si el que mesurava era cert, no s’entenia com aquelles galàxies podien seguir lligades unes amb les altres per la gravetat i en canvi no escapaven del cúmul. Tot i que Zwicky (ni ningú!) disposava d’una balança per poder pesar el cúmul, va poder realitzar algunes estimacions de la massa total de les galàxies i, efectivament, semblava que la gravetat no era suficient com per a seguir mantenint unida aquella agrupació.

El científic va deduir que allà hi devia haver moltíssima més massa, que feia que la gravetat fos suficientment gran com per a evitar que les galàxies escapessin. Però... on era aquella massa? No es tractava de poca cosa, no. La massa necessària era enorme, centenars de vegades més gran que la que es podia calcular observant les galàxies.

Zwicky va batejar aquesta massa invisible com a matèria fosca, i posteriorment el mateix efecte es va descobrir en altres grans agrupacions de galàxies.

Però no va ser fins més avançat el segle XX, el 1970, que una astrònoma va donar el pas definitiu que ens va demostrar que allà fora hi ha quelcom enigmàtic.

Vera Rubin es trobava estudiant la galàxia d’Andròmeda, una gran ciutat formada per un bilió d’estrelles, més gran, per tant, que la nostra Via Làctia. A diferència de les galàxies del cúmul de Coma, Andròmeda es troba aquí mateix, a penes a 2,5 milions d’anys llum. De forma que podia analitzar el moviment no tan sols de la galàxia, com havia fet Zwicky, sinó també les mateixes estrelles. Podia mesurar la velocitat a la que giraven al voltant de la galàxia (igual com el nostre Sol gira al voltant del centre de la Via Làctia).


Al fer-ho, Rubin va trobar, novament, magnituds de velocitat massa grans. En aquest cas, l’efecte era encara més indiscutible. De la mateixa forma com els planetes del Sistema Solar, quan un s’allunya del Sol, es mouen més lentament, s’esperava que les estrelles que formaven els braços espirals d’Andròmeda anessin perdent velocitat al separar-se del nucli de la galàxia. Però no era així. La velocitat era pràcticament constant, no importava com de lluny estigués situada l’estrella del centre.

Era una cosa inesperada, que no obeïa al que la física deia... a no ser que... A no ser que, en realitat, la galàxia estigués rodejada per un gegantí halo de matèria invisible. Un halo molt més gran i extens que la figura de la galàxia que vèiem. De forma que aquelles estrelles que semblaven estar allunyades del centre, en realitat, podien ser considerades com molt properes a aquest si es tenia en compte l’enorme dimensió real de la galàxia incloent l’halo invisible.

Tornava la idea de la matèria fosca!

Molt s’ha investigat sobre aquesta matèria desconeguda. Actualment sabem que forma part de les grans estructures de l’univers. Tant és així que estimem que supera al que anomenem matèria ordinària, aquella formada per àtoms, en una proporció de 6 a 1!

A veure? Tornem-hi: tot, absolutament tot el que veiem a l’univers, estrelles i planetes, galàxies, nebuloses. Roques, mosquits, gossos i persones. Entrepans i mitjons. Tot està format per àtoms, per matèria que anomenem ordinària. Però el fantasma d’una matèria que rep el nom de fosca, i que no està formada per àtoms, domina el paisatge del cosmos en gran abundància sobre tot el demés.

A mi m’agrada parlar d’un univers desconegut. I és això precisament. Un univers majoritàriament format per quelcom que no sabem què és!

Sabem, sí, que no està formada per àtoms, com deia abans. I ho sabem perquè no és afectada per la llum. Ni n’absorbeix, ni n’emet quan s’escalfa, com sí que fa la matèria ordinària.

Pot ser tot plegat un miratge? Una mala interpretació del que hi ha allà fora?

Difícilment. Perquè avui hem pogut detectar la presència de la matèria fosca gràcies a alguns dels efectes més curiosos que facilita la gravetat, com és la deformació de la imatge que rebem de galàxies molt llunyanes quan la seva llum, per arribar-nos, ha de travessar concentracions de matèria fosca invisible que es troben en el seu camí. Fins i tot hem arribat a fer ja mapes de matèria fosca!


Evidentment, l’estudi de la matèria fosca s’ha convertit en una de les fronteres actuals de la ciència. Sent tan abundant com és, sembla increïble que només haguem pogut detectar-la per vies indirectes i que encara no l’haguem pogut capturar i analitzar. Perquè no tan sols ha d’estar rodejant les galàxies, sinó que ha de conviure amb nosaltres, aquí, ara mateix.

Un dels llocs on se l’està buscant és... sota terra! Una part dels experiments del gran col·lisionador de partícules del CERN a Ginebra estan dirigits precisament a generar matèria fosca i poder-la estudiar.

La propera vegada que et sentis deprimit, potser pots animar-te pensant que estàs fet d’un material especial i escàs. Si tens en compte l’abundància de matèria fosca respecte a la que anomenem ordinària, aquesta seria, realment, la que representaria un fet extraordinari i exòtic.


dimarts, d’agost 28, 2018

La Terra és plana... cada setmana a Catalunya Ràdio!


No, no us preocupeu. No m’he convertit a “terraplanista” (sabíeu que hi ha grups de gent que creuen que la Terra és realment plana?).

“La Terra és plana” és el nom que rep la secció del programa El Matí de Catalunya Ràdio en el que hem parlat d’astronomia divulgativa, i que s’ha emès cada dimarts d’estiu cap a dos quarts de dotze del matí.

El nom de la secció, però sobre tot la idea de crear-la i de proposar-me participar, va ser d’en Roger Escapa, presentador del programa de l’estiu, a qui estic molt agraït per la seva confiança.
Si feu clic a la imatge podeu recuperar els 6 capítols emesos:




La cosa és que ens ho passem tan bé, en Roger i jo, fent aquesta secció que em va proposar seguir-la, durant tot l’any, al Suplement dels caps de setmana. Sí, perquè en Roger Escapa serà el presentador de la nova temporada del Suplement, que comença ara al setembre.

Doblement agraït, per tant, al Roger. Què més desitja un divulgador que arribar al públic? I sens dubte poder-ho fer des dels micròfons de la ràdio pública és un honor alhora que una enorme oportunitat.

Així que estrenarem “La Terra és plana” al Suplement de Catalunya Ràdio el dia 9 de setembre. La secció s’emetrà cada diumenge, a dos quarts de 8 del matí. El contingut que prepararé cobrirà multitud de temes. Escoltarem vibrar el Big Bang, el naixement del nostre univers. Viatjarem a Venus o a Mart. Caurem dins de forats negres (i en sortirem!), i visitarem, amb molta precaució, alhora que admiració, estrelles de neutrons. Veurem girar el planeta i com es produeixen les estacions de l’any. Cercarem, també, vida fora de la Terra. Ens actualitzarem sobre les missions d’exploració espacial que es troben actives. I parlarem del que es pot veure cada setmana al cel.

Una secció per aprendre i fascinar-se amb les meravelles del cosmos.

Res de tot això hauria estat possible sense el recorregut previ que m’han permès fer els professionals de Catalunya Ràdio, convidant-me freqüentment als seus programes. En aquest sentit, vull agrair, de forma molt especial, la confiança que han dipositat amb mi l’equip del Matí de Catalunya Ràdio, capitanejat per la Mònica Terribas, en Gerard López, i en Roger Escapa, i el de La Nit dels Ignorants, presentat per en Xavier Solà, i espero poder seguir treballant i aprenent amb ells molt de temps.

  

dissabte, d’agost 04, 2018

Arriben les millors Llàgrimes de Sant Llorenç dels darrers anys


Aquest any, la Lluna, o millor dit, la seva absència, serà la gran aliada de la més famosa de les pluges d'estrelles de l'any.

Anem a pams.

Quan? La pluja d'estrelles de Sant Llorenç, coneguda més tècnicament amb el nom dels Perseids, té lloc habitualment al llarg de vàries nits. A diferència, per tant, d'altres pluges al llarg de l'any, és possible veure-les durant una franja de nits força àmplia. Tot i això, sempre hi ha unes nits en què la densitat de la pluja s'espera que sigui màxima. Enguany, les millors en principi, seran les del 10, 11 i 12 d'agost.


A quina hora? Els Perseids deuen el seu nom a que semblen radiar, provenir, del lloc del cel ocupat per la constel·lació de Perseu. A primera hora de les nits d'estiu, aquesta constel·lació queda molt baixa, de forma que els millors moments són sempre quan passen les hores, més aviat de matinada. Malgrat això, no deixeu de mirar des que es faci fosc, perquè en veureu segur.

Quantes? Ah... la gran pregunta sense resposta! Les pluges d'estrelles són bastant impredictibles. Hi ha anys millors i altres no tant. Una de les raons d'aquestes variacions té a veure amb l'origen de les pluges, que explico un xic més endavant. També depèn de la Lluna (aquest any és nova, és a dir, no molesta!), o de la qualitat del cel i el nivell de llum que hi ha. Des del cel d'un poble, lluny de les llums de la ciutat, i sense Lluna, jo em donaria per més que satisfet amb un promig de, diguem, 1 fugissera cada parell de minuts (tot un espectacle!). De vegades, et passes llargs minuts de sequera, per, tot d'una, enganxar-ne un parell o 3 de seguides.

Cap a on mirar? Jo recomano estirar-se, o asseure's còmodament, i mirar directament en vertical. D'aquesta forma, un cobreix una àmplia zona del cel, i, a més, pot gaudir de la Via Làctia, que tindrem just per sobre dels nostres caps, ben dibuixada al faltar la Lluna. A pesar del que he explicat, dient que les fugisseres d'aquesta pluja semblen provenir d'un determinat lloc del cel, la constel·lació de Perseu, el traç lluminós pot aparèixer en qualsevol lloc del firmament, que és el punt en què el petit fragment que donarà lloc al traç entra en contacte amb l'atmosfera i es desintegra  (si, imaginàriament, allargueu la trajectòria de llum cap al darrera, notareu que totes les fugisseres, les veieu on les veieu, semblaran provenir del mateix lloc). En tot cas, busqueu un lloc amb pocs obstacles visuals, des del que pugueu observar la major franja de cel possible.



Com són? El traç de llum que deixen els Perseids acostuma a ser de color groguenc o lleugerament ataronjat.

Per què es produeixen? Cal buscar l'origen de les pluges d'estrelles en els cometes (i alguns asteroides) que creuen l'òrbita de la Terra. Al seu pas, aquests objectes sembren l'espai de petits fragments que es desprenen. Diminuts granets de pols, de trossos de roca, que queden poblant l'òrbita del cometa. La Terra, en el seu gir al voltant del Sol, creua periòdicament aquests passos dels cometes, i és llavors quan els fragments impacten contra la nostra atmosfera. Aquesta és la raó per la qual les pluges d'estrelles tenen data, i sempre es produeixen, més o menys, en els mateixos moments de l'any. Això també explica que, de vegades, es produeixen pluges més denses, quan la Terra creua de forma més precisa un pas recent del cometa en qüestió, trobant així un lloc ple de fragments.


El cas de les Llàgrimes de Sant Llorenç és molt especial. Són provocades per un cometa, anomenat Swift-Tuttle, que orbita el Sol amb un període d'uns 133 anys. La cosa especial és que aquest objecte és un dels més perillosos que coneixem: es tracta d'una roca d'uns 26 Km de dimensió! Si reflexioneu un moment sobre l'explicació que acabo de donar de com es produeixen les pluges d'estrelles, entendreu que existeix la probabilitat que, en algun moment, el cometa arribi a impactar contra la Terra (perquè la seva òrbita creua la del nostre planeta). Per a que us feu una idea, l'objecte que va extingir els dinosaures potser tindria uns 10 o 15 Km de grandària. Així que ja veieu quin cataclisme seria un impacte contra el Swift-Tuttle. De moment, els càlculs indiquen que això no es produirà en cap cas durant els propers milers d'anys.

Quin contrast, oi? Les fugisseres més boniques i inspiradores de l'any són el recordatori de l'objecte que podria esterilitzar totalment el planeta en un futur llunyà!

Què més tindrem dalt del cel? Con deia, el fet que no hi hagi Lluna ens permetrà, si el temps ens acompanya, gaudir de nits ben fosques. La Via Làctia a sobre. També el vistós triangle de l'estiu, en vertical, un enorme triangle format per 3 de les estrelles més brillants del cel de l'estiu: Vega, Deneb, i Altair (la primera, la més brillant, pràcticament en vertical; la darrera, formant el vèrtex més allargat del triangle).

Observarem, també, 3 planetes: Júpiter, lluint molt potent durant la primera part de la nit, en direcció oest. Saturn, amb la seva llum pàl·lida, més aviat cap al sud a mitja nit. I Mart, potentíssim enguany, ataronjat, també cap al sud i un xic més a l'est que Saturn. És el millor any per veure Mart des de l'any 2003.

En què pensar mentre esperem a la següent fugissera? Això ja és molt personal, però us puc donar alguns motius de reflexió. Pensar que totes aquelles estrelles que brillen al cel són Sols, i que la majoria tenen planetes. Que la llum que ens arriba de la Via Làctia va sortir del centre de la nostra galàxia quan l'home habitava en coves. O que potser hi ha algú més, allà dalt, fent el mateix que fem nosaltres: mirant el cel i deixant volar la imaginació.

En fi, nits d'agost, ideals per gaudir del cel i de les Llàgrimes de Sant Llorenç.

Bona sort, i bona cacera!

Ah! I si voleu més informació, no deixeu d'escoltar-me el proper dimarts dia 7 a l'espai "La Terra és plana" dins del programa "El Matí" de Catalunya Ràdio, passades les notícies de les 11.


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.



Categories

Estels i Planetes

TOP