diumenge, de gener 29, 2012

Els entremaliats i perillosos rajos còsmics

El Sol ens dóna vida. No només il•lumina el nostre món, i ens escalfa. Sinó que, també, les estrelles, com el Sol, al morir enriqueixen l’univers amb tot el material del què estem formats.

El Sol, però, és també una bèstia molt perillosa. A l’hora que produeix llum i material per a la fàbrica de la vida, envia a l’espai una autèntica pluja mortal. Són els anomenats rajos còsmics.

Fa més de cent anys es sospitava que ens rodejava una espècie de radiació, llavors d’origen desconegut, que afectava de vegades a instruments de laboratori molt sensibles. L’any 1912, un físic austríac, emprant un globus, va demostrar que aquesta radiació era més gran com més a munt s’estava. Es va, per tant, deduir que aquesta radiació venia de l’espai, i es va batejar com a “rajos còsmics”.

Avui sabem perfectament què són. En realitat, no es tracta de “rajos”, sinó partícules. En concret, nuclis d’hidrogen i d’heli que ens arriben contínuament de l’espai, la majoria dels quals provinents del Sol.

Aquestes partícules són altament perilloses per a la vida tal i com la coneixem.

Afortunadament per a nosaltres (i per a tots els éssers vius d’aquest planeta), l’atmosfera de la Terra, i el camp magnètic del nostre planeta, actuen com a escut protector, i “filtren” la major part d’aquesta radiació.

De no ser per aquesta atmosfera, els rajos còsmics esterilitzarien el planeta.

Per a fer-nos una idea de l’efecte d’aquestes partícules, hem de tenir en compte que cada any rebem al cos uns 30 milirems de radiació degut als rajos còsmics que aconsegueixen travessar l'atmosfera(en general, es calcula que rebem uns 300 milirems de radiació a l’any degut a tot el que ens rodeja. Això inclou els rajos còsmics, els aparells i electrodomèstics, la pròpia Terra, les proves mèdiques, etc.). Aquest nivell de radiació, com dèiem, augmenta al pujar. Així, les tripulacions de les línies aèries reben més dosi de radiació, de forma que, estadísticament demostrat, tenen un 4,5% més de probabilitat de tenir algun tipus de càncer.

De fet, això té efectes greus pels astronautes, que treballen fora de la protecció de l’atmosfera i del camp magnètic de la Terra. És un dels problemes més importants a resoldre de cara a poder realitzar llargs viatges espacials.

No només el Sol ens bombardeja amb aquesta pluja radioactiva. En efecte, el Sol no és més que una dels bilions d’estrelles que habiten la nostra galàxia, de forma que també rebem, tot i que en menor quantitat, és clar, rajos còsmics provinents de qualsevol punt de l’espai.

Ja us podeu imaginar que aquests perillosos, i entremaliats, “rajos” interfereixen, de tant en tant, amb instruments i aparells de tot tipus. En ordinadors, són els causants, de vegades, d’algunes “penjades” aparatoses i inexplicables (ep! no deixeu, però, de sospitar del Windows cada cop que es pengi el vostre ordinador, eh? A veure si ara li donareu la culpa als rajos còsmics!).

La gent que ens “dediquem” a fotografiar l’espai ho coneixem bé. No és gens estrany trobar el rastre lluminós que deixa una d’aquestes partícules quan impacta contra el detector de la nostra càmera.

Tot i que no els veiem, doncs, estant per tot arreu, i de res ens serveix el paraigües!

El proper cop que feu una animalada, consoleu-vos pensant que tot va ser degut a l’efecte dels rajos còsmics xocant contra una de les vostres neurones.

divendres, de gener 20, 2012

El cel aquest mes de... gener

Durant els darrers dies d’aquest mes de gener, un magnífic espectacle visual tindrà lloc als nostres cels.

Ja us haureu fixat, quan cau el Sol, que dues brillantíssimes “estrelles” dominen de seguida el cel des de l’oest al sud. És, encara, massa clar per a que les demés estrelles es mostrin, i, cap a les 18:30 del vespre, aquestes dues “estrelles”, Venus i Júpiter, ja formen una parella que no passa inadvertida.

Doncs bé, la Lluna creixent s’hi suma a partir del dia 26, apareixen molt a prop de Venus. En els dies successius, la bonica falç del nostre satèl•lit va recorrent el camí que separa visualment els dos brillants planetes, per a acabar fent-li costat, el dia 30, a Júpiter. En aquest procés, la Lluna ens va ensenyant cada dia com va creixent la seva fase (quart creixent el dia 31).




Això no és més que un anunci, però, del que vindrà a meitats març.


Si us aneu fixant, dia rere dia, la distància visual entre Venus i Júpiter s’anirà escorçant. Com si s’enyoressin, els dos fars s’aproparan més i més en el cel del vespre, augmentant, així, l’espectacularitat de l’escena cada setmana que passi.
Veure aquest espectacle és tan senzill com aixecar la vista, mentre recollim els nens de les seves activitats extraescolars, sortim de la feina, o anem a comprar al súper.

La senzillesa de l’observació d’aquest fenomen, però, ens amaga la complexitat de la seva naturalesa.

Les partícules de llum que ens arriben, quan mirem aquests dos planetes al vespre, van sortir frenèticament de l’interior del Sol, després de milers d’anys rebotant dins de l’estrella. En el seu camí per l’espai, es van dirigir cap als dos móns, i, allà, alguns d’ells van ser reflectits per les atmosferes dels planetes.

En qüestió de minuts, els fotons de llum arriben a un món blau i, encuriosits per la seva bellesa, es precipiten dins la seva atmosfera.

En els darrers instants de la seva vida, aquests missatgers de llum decideixen reaccionar amb la nostra retina, i morir, així, convertint-se en una imatge dins el nostre cervell.


Una preciosa imatge que és completada amb bilions d’altres llums, que la pinten amb els matisos blaus i ataronjats d’un vespre qualsevol al planeta Terra.

divendres, de gener 13, 2012

L'objecte que gira més ràpid

El nostre univers no deix de sorprendre’ns. És un lloc magnífic, ple de coses extraordinàries.

Avui us parlaré d’un objecte increïble. Ni més ni menys que l’objecte macroscòpic que gira més ràpid en tot l’univers conegut.

Cordeu-vos el cinturó i agafeu-vos bé a la cadira!

L’objecte en qüestió és una estrella de neutrons, de les què ja hem parlat en el blog. Aquestes estrelles super-denses giren molt ràpid. Però la nostra protagonista, l’estrella PSR 11748-2446 bat tots els rècords de lluny, al girar 716 vegades per segon!!!

Les estrelles de neutrons es formen al morir una estrella gegant. Quan el seu cor nuclear deix de funcionar, i després de vàries fases, una de les quals porta aquesta estrella a l'estadi de supernova, l’enorme gravetat del material que la forma desencadena una catàstrofe impressionant.

Sense res que pugui parar aquesta força de gravetat, la matèria cau cap a dins. L’estrella es contrau en qüestió de segons. I com més densa es fa, més imparable es torna aquesta caiguda cap a dins.

En una estrella normal, tot es pararia quan la densitat de l’estrella resultant fos tan gran que els electrons dels àtoms ja no es poguessin comprimir més. Però en una estrella gegant, la massa és tan gran que ni els electrons poden parar el col·lapse. L’estrella segueix caient cap dins seu, comprimint la matèria fins a límits inimaginables.

Finalment, tot es para quan la matèria s’ha convertit en neutrons: en els àtoms, els electrons s’han vist comprimits contra els protons. Ja no queden elements químics. Ni rastre d’hidrogen, d’heli, o de ferro. Tot ara són neutrons.

En aquest procés de contracció passa una cosa molt interessant. Teniu present un patinador sobre gel quan gira amb els braços oberts? I el que li passa quan enganxa els braços contra el cos? En aquell moment, el patinador comença a girar molt més ràpid del que ho feia. Això és conseqüència d’una llei de la física, que obliga al patinador a girar més veloçment a l’ocupar menys espai.

Aquesta llei de la física és la que fa que la nostra protagonista estrella de neutrons giri tan ràpid.

Anem ara a les dades espectaculars.

El nostre objecte té una massa equivalent a varis milions de Terres, ... ocupant tan sols un espai d’uns 32 quilòmetres!

Ja hem vist que gira a un ritme de 716 cops per segon. Això és molt més ràpid que una batidora.

Us podeu imaginar una bola de 32 quilòmetres, que pesa milions de vegades més que el nostre planeta, i girant a aquest ritme? Jo no.

La gravetat és tan enorme en la seva superfície que qualsevol cosa que hi caigués, inclosos nosaltres, quedaria convertida immediatament en una capa finíssima de neutrons, ... d’un àtom d’alçada!

Contemplar-lo girar ha de ser tot un espectacle. Puc veure’m a mi mateix mirant-lo, fascinat. La seva llum intensa il·luminant-me els ulls. Hipnotitzat per aquesta meravella, incapaç de reaccionar, mentre atrau imparablement la meva nau cap a la destrucció.

Així també eren atrets els vaixells, pels encisadors cants de les sirenes, cap a la fi del món.

dissabte, de gener 07, 2012

L'aigua que ens va venir de fora

Qui ho diria! L’aigua, segurament el component més important del nostre planeta, imprescindible per a la vida tal i com la coneixem, i que distingeix a la Terra, amb el seu color blau intens, és un producte importat de fora!

Quan la Terra es va formar, poc després que el Sol naixés, la temperatura que el nou planeta tenia era molt elevada. El Sol, en aquelles primeres etapes de vida, era una estrella molt més calenta que ara.

Amb les temperatures que hi havia, la presència d’aigua era quasi impossible. La que hagués pogut existir en aquell inici es va evaporar ràpidament i es va perdre a l’espai.

D’on surt, doncs, l’enorme quantitat d’aigua que hi ha al nostre món?

Els científics donen ja per sentat que l’aigua ens va venir de fora. L’origen d’aquest aigua extraterrestre: els cometes, o asteroides.

L’impacte contra la Terra d’aquests cossos sembla ser la causa de l’enriquiment posterior que el planeta va tenir, omplint-lo d’aigua lentament.

En les primeres etapes (milions d’anys) del Sistema Solar, com ja hem revisat en altres articles, les col·lisions (i catàstrofes) eren bastant freqüents. Simplement, el Sistema Solar estava ordenant-se, fent net de milers de cossos que havien quedat vagant entre les òrbites dels grans i joves planetes.

Poc a poc, doncs, aquestes col·lisions van anar creant la reserva d’aigua de la què avui gaudim, gràcies també a que les condicions de temperatura a la Terra ja permetien que aquesta mantingués el preciós líquid. Això es podia produir, més o menys, a partir dels primers 800 milions d’anys.

De fet, l’aigua present a la Lluna (descoberta relativament fa molt poc), es producte, també, d’aquestes col·lisions. Amb la diferència que el nostre satèl·lit no té atmosfera que pugui protegir l’aigua de la seva descomposició per l’atac dels rajos ultraviolats del Sol. La poca aigua que hi ha es troba, ben amagada, al fons de grans cràters situats en els pols de la Lluna, llocs que estan en ombra perpetua.

Vivim, doncs,de prestat. Com moltes vegades passa a la natura, esdeveniments destructius generen posteriorment vida.

Aquest fet és encara més espectacular quan ens parem a pensar en un altre dels elements essencials del nostre planeta, com és l’oxigen.

Aquest element químic és extraordinàriament reactiu. Una prova evident la tenim en el ferro, rovellat lentament per l’aire. L’oxigen no tan sols es combina amb els metalls, per a “rovellar-los”. Genera combustió amb molta matèria, generant CO2 (en el nostre món, només cal encendre una espurna per a engegar la combustió de la fusta, o el paper. Només que la proporció d’oxígen en la nostra atmosfera fos un xic superior a la que és, no ens caldria ni l’espurna, i aquests materials cremarien espontàniament! I nosaltres també!)

La presència d’oxigen lliure en l’atmosfera és condició imprescindible per a l'existència de moltíssimes formes de vida d’aquest planeta. De no haver oxigen lliure, nosaltres no hi seríem.
Com és que, sent l’oxigen tan reactiu i amb tanta tendència a combinar-se, tinguem la sort de tenir oxigen lliure?

Donem-li les gràcies als vegetals fotosintètics, que generen l’oxigen lliure que circula per l’atmosfera. Sense ells, atenció, es calcula que en 300 anys tot l’oxigen lliure hauria desaparegut, en combinar-se amb altres elements, o simplement cremar. Només en 300 anys!

Així d’extraordinària és la natura. El planeta més bonic del cosmos, creat a partir de l’aigua vinguda de fora. I ple de formes de vida que es necessiten entre elles, en una delicadíssima relació que, de trencar-se, esterilitzaria ràpidament aquest món.

Val la pena reflexionar un moment en tot això. No estem aquí per una casualitat. Formem part del gran experiment de l’univers, que ha fet coincidir un munt de coses per a que ara estiguem compartint aquest article.

Una raó massa poderosa com per a que no malbaratem la nostra vida, no?

Estels i Planetes

TOP