dimecres, de gener 25, 2017

Com neixen les estrelles? La maternitat de la nebulosa d'Orió

Aquesta és una de les darreres fotografies que he fet des del meu observatori de Falset. Era una nit fredíssima, d'aquelles extraordinàries nits clares i transparents de l'hivern.

És la nebulosa d'Orió, que és visible a ull nu com una petita taca sota el cinturó d'Orió, qualsevol nit mitjanament fosca de l'hivern.


M'agrada emprar l'astrofotografia com a vehicle que facilita la divulgació. I aquest magnífic objecte mereix que parlem sobre ell.

És, ni més ni menys, que una maternitat d'estrelles, un lloc on n'estan naixent.

Las estrelles són les fàbriques de la natura. És dins d'aquests astres que vàrem començar a existir tu i jo. El gegantí reactor nuclear que funciona dins seu crea elements químics a partir de l'hidrogen. I quan les estrelles més massives moren, alliberen el material que després serveix per formar roques, planetes, plantes, gats, o persones. Tot, absolutament tot, el que ens rodeja es va forjar dins el cor bullent d'una estrella que va morir fa milers de milions d'anys.

Doncs bé, la nebulosa d'Orió és un dels llocs més propers de la nostra galàxia en el que encara ara es formen, neixen, estrelles.

El que veiem és un immens núvol d'hidrogen. Certament, a més d'hidrogen, com deia abans, podem trobar altres elements químics, fabricats per anteriors generacions d'antigues estrelles. Però, tot i així, l'hidrogen és, amb molt, l'element dominant.

Poc a poc, i per efecte de la gravetat, els àtoms d'hidrogen cauen sobre sí mateixos. Són atrets al centre de gravetat comú. En un procés imparable, que dura uns pocs milions d'anys, el gran núvol de gas es fragmenta en vàries parts, cada una d'elles en procés de formar una estrella.

A mesura que l'hidrogen es contrau, s'escalfa. Va apareixen l'embrió d'una nova estrella, que brilla només perquè està calenta, però no encara perquè generi la seva pròpia llum.

El procés s'accelera, en cadena. La massa del projecte d'estrella augmenta, la qual cosa fa que més material es vegi atret. La temperatura creix, especialment dins el seu nucli, a la part interior, degut a l'enorme pressió del material que va formant l'estrella.


Finalment, quan la temperatura dins del cor del nou astre arriba als 15 milions de graus, es posa en marxa la fusió nuclear: l'estrella comença a fusionar hidrogen, el primer element i el més bàsic de l'univers, per formar heli, el segon més senzill del cosmos. En aquest procés s'allibera una enorme quantitat d'energia, en forma de llum. Ha nascut una estrella, que brilla ara amb llum pròpia.

Una estrella de massa similar a la del nostre Sol viurà així, fusionant tranquil·lament hidrogen i generant llum, una desena de milers de milions d'anys. Dic tranquil·lament a pesar que el ritme de fusió és, senzillament, impressionant: a cada segon, el Sol fusiona 600 milions de tones d'hidrogen!

Estrelles més petites que el Sol viuran moltíssim més encara. Viuran tant de temps que es pensa que les estrelles més petites encara no han tingut temps d'apagar-se en tota la història de l'univers.

Les estrelles gegants, en canvi, viuran a penes desenes o centenes de milions d'anys. Els seus mecanismes de fusió nuclear funcionen a tot drap, desbocats. Acabaran la seva vida en apocalíptiques explosions, anomenades supernoves.

Dins la nebulosa d'Orió, amagades pel brillant gas, es troben quantitat de projectes d'estrelles en procés de formació. Altres ja s'han format completament, i brillen amb la llum potent dels joves. Són algunes de les estrelles que apareixen a la fotografia.

El nostre Sol probablement va néixer, fa quasi 5 mil milions d'anys, en un lloc similar a aquest. Ho devia fer juntament amb altres germanes, que les dinàmiques gravitatòries de la galàxia van anar desplaçant i distribuint. Potser va néixer acompanyada per alguna gegant, que segur que ja va morir fa molt i molt de temps.

La nebulosa d'Orió es troba situada a uns 1.300 anys llum de distància. Vol dir que això que he retratat és tal qual era fa 1.300 anys. Això és molt poc temps, dins l'escala còsmica, de forma que és més que probable que ara mateix sigui tal qual era llavors.

Però quan la localitzeu a simple vista al cel és bastant inspirador que penseu en això. En que esteu observant la llum d'una maternitat d'estrelles, llum que va sortir d'allà quan els àrabs s'expandien pel nord d'Àfrica i envaïen Espanya.


dissabte, de gener 07, 2017

La ciutat perduda d'Encèlad

En mig de l'oceà Atlàntic, entre les Canàries i les Bermudes, hi ha el que els biòlegs marins anomenen la "ciutat perduda". Un conjunt d'impressionants columnes de roques calcàries on la vida s'ha obert pas a pesar de la profunditat del lloc i de la foscor regnant. Emissions hidrotermals provinents del fons marí han permès proporcionar l'energia necessària a milers de crancs, cargols i altres petits éssers per poder habitar aquest fosc indret.

A poc menys d'una hora llum de casa podria existir un lloc similar. Una enorme ciutat perduda. Ni més ni menys que sota d'una de les llunes de Saturn, Encèlad.

Encèlad és un dels múltiples satèl·lits del gegant dels anells. És una bola relativament petita si se la compara amb altres satèl·lits del Sistema Solar: tan sols 500 quilòmetres de diàmetre.

Se sap que aquest món té un mar líquid sota una espessa capa de gel. Amb això és similar a altres satèl·lits. Cada cop estem més segurs que moltes de les grans llunes de Júpiter i de Saturn tenen enormes masses d'aigua líquida sota de la superfície. És el cas, per exemple, d'Europa.

Però el que fa a Encèlad un món de somni és que, des de fa ja bastants anys, sabem que a través d'unes fissures prop dels pols s'escapen emissions de vapor d'aigua en forma de guèisers. La sonda Cassini, que per cert enguany acabarà més de 19 anys d'exploració del sistema saturnià, ens ha estat enviant imatges impactants d'aquest fet.

Des del descobriment d'aquests guèisers, els científics han estat estudiant Encèlad a partir de les dades emeses per Cassini. Avui sabem que les emissions del guèisers contenen minúscules partícules rocoses que l'aigua subterrània ha erosionat, i arrossegat, del fons marí.

Les anàlisis gravitatòries ens han permès disposar d'un esquema bastant acurat de com és Encèlad per dins. La capa superficial de gel arriba, a l'equador del satèl·lit, a tenir fins a 35 quilòmetres de gruix. En canvi, a prop dels pols aquesta capa es debilita fins a penes 5 quilòmetres. El mar que amaga té aproximadament una massa d'aigua equivalent a un desena part de la que té l'oceà Índic.

El mecanisme pel qual un lloc tan remot i gelat com Encèlad pot suportar una massa d'aigua en estat líquid no està clar. El satèl·lit és massa petit com per a que la desintegració radioactiva d'elements pesats en el seu interior hagi aguantat milers de milions d'anys activa, com sí que passa al nostre planeta. Per tant, aquest mecanisme d'escalfament quedaria descartat.


Una altra possible font de calor seria l'efecte de marees que genera Saturn. L'atracció gravitatòria del gegant deformaria l'interior d'Encèlad i generaria friccions que escalfarien l'interior.

L'estudi de les partícules rocoses arrossegades pels guèisers han permès deduir uns llindars per a la composició del mar subterrani. Seria un mitjà salat, com els nostres mars, però bastant més alcalí.

Els guèisers es produirien al infiltrar-se líquid per esquerdes prop dels pols. La buidor de l'espai (i la manca d'atmosfera d'Encèlad) crearien un efecte succionant que faria aflorar el líquid a la superfície. L'aigua es vaporitzaria instantàniament.

Una de les qüestions més excitants és el tema de la vida. Podria ser que sota de la capa de gel, en alguns dels llocs més escalfats del mar subterrani, la vida s'hagués obert pas?

Les condicions teòriques serien bones. Però, és clar, desconeixem si l'aparició de la vida és una cosa fàcil o complicada. En una primera pensada sembla que el desenvolupament de la vida ha de ser un fet extraordinari, producte de molts factors, i, per tant, un bé escàs. Segons aquesta línia de pensament, trobar vida justament al costat de casa seria poc probable, i hauríem d'explorar multitud de llocs al cosmos per tenir la mínima possibilitat de trobar-ne.

Però hi ha una altra teoria, que diu justament el contrari. I si la vida fos més comú del que ens pensem? No oblidem que no sabem del cert com va aparèixer la vida a la Terra, i que cada cop estem situant el moment d'aparició més enrere. Tant que en aquests moments pensem que la vida podria haver aparegut a penes 300 o 400 milions d'anys després de la formació del planeta. Això és un sospir, no és res. Voldria dir que la vida podria tenir una certa facilitat per a sorgir i obrir-se pas.
Sigui com sigui, Encèlad és a les llistes de les agències espacials.

Ja ho he comentat en més d'una ocasió en aquest blog: jo no puc esperar. Desitjo que aquesta qüestió de la vida fora de la Terra es resolgui abans la meva no acabi. 

Pensar en tot el que em perdré, quant a descobriments, en el futur em posa dels nervis. Accepto que això és inevitable. Però intueixo que estem molt a prop de donar el següent pas en l'exploració de l'espai. Mart està a dos passes, i l'any 2020 s'hi llançarà el robot de l'Agència Espacial Europea ExoMars, especialitzat en buscar restes de vida. La NASA ja té concurs d'idees amb la indústria per a trobar la forma d'explorar Europa, Tità o Encèlad.

Potser hi anem i no trobem res. Però i si trobem? Quina revolució! Seria el major descobriment de la història, sens dubte. I la cosa és que la podríem viure en persona.


De moment res no ens priva d'imaginar i somiar com deu ser la ciutat perduda del fons submarí d'Encèlad.


dilluns, de gener 02, 2017

A Catalunya Ràdio, per parlar del 2016 que ha marxat i del que ens portarà el 2017

L'any 2016 ens ha deixat fets i esdeveniments espectaculars pel que fa a l'astronomia i a l'exploració espacial. Què esperem pel 2017?

Per parlar de tot això el programa El Matí de Catalunya Ràdio ha tornat a convidar-me (2 de gener). Aquí teniu l,'enllaç:



El primer titular a comentar és el que hem destacat a l'inici de l'entrevista: mirar el cel és molt inspirador, i a més gratuït. Agafar una càmera de fotos, amb el mòbil, i retratar la Lluna. O Venus. O tots dos, com aquests dies és possible fer. No costa res, i ens apropa a un cel que ens recorda cada dia que formem part de l'univers.

Però anem al 2016 que s'ha acabat.

Com que afortunadament costa destacar un sol esdeveniment del 2016, m'he permès anomenar-ne dos: la detecció de les ones gravitacionals, a començaments d'any, i el descobriment d'un planeta de tipus terrestre a la zona habitable de l'estrella més propera al Sol, Proxima Centauri.

Einstein, amb la seva relativitat general, ens va dibuixar un espai (temps) sorprenent, molt diferent al que la física clàssica contemplava. En l'univers einstenià la gravetat afecta a la morfologia (a la forma) de l'espai. Els objectes massius deformen l'espai (temps) com una bola pesada enfonsa una tela elàstica quan la hi posem a sobre. Aquest model ha permès l'avanç espectacular de la cosmologia durant més de 100 anys. Però hi havia una predicció de la relativitat general que quedava per confirmar experimentalment: l'existència d'ones gravitacionals, que vindrien a ser com vibracions de l'espai (temps) quan objectes extraordinàriament massius es mouen a gran velocitat, de forma similar al que serien les ones en un llac quan hi cau una pedra.

A començaments del 2016 es va anunciar la detecció, per primera vegada, d'aquestes ones, producte de la fusió de dos forats negres llunyans. Tot i que el descobriment s'havia realitzat feia mesos, els científics varen trigar en anunciar-ho per assegurar.

Les ones gravitacionals ens obren una nova finestra per estudiar el cosmos. Som només a l'inici quan a l'estudi d'aquestes subtils vibracions de l'espai (temps), i els propers anys ens esperen noves troballes en aquest sentit (com podria ser la detecció de la vibració, ni més ni menys, que del mateix Big Bang). Pots llegir més d'aquest tema aquí: "Einstein tenia raó: les ones gravitacionals existeixen!".

L'altre fet destacat del 2016, com deia, és el descobriment de Proxima Centauri B, un planeta de tipus terrestre que orbita l'estrella més propera que tenim (si no tenim en compte el Sol, és clar). Un dels fets clau és que orbita aquesta estrella, a 4,3 anys llum de la Terra, dins el que es coneix com la zona habitable, una distància que permetria que l'aigua fos líquida en superfície.

La cerca de planetes habitables és una de les grans icones de l'astronomia actual, i la tecnologia farà que en els propers mesos els descobriment de "terres" creixi espectacularment (quins factors afecten a l'habitabilitat? Ho pots llegir aquí: "On hem de buscar vida fora de la Terra?").



Recordar que el 2016 que ha marxat s'ha endut a la sonda Rosetta i al seva filleta, Philae. Exploradores del cometa 67P Churyumov-Gerasimenko. Vaig dedicar-li aquest article a la missió, i a un ídol que també ens va deixar a començaments d'any per volar eternament per l'espai, en David Bowie: "La sonda Philae i el comandant Tom ja dormen eternament a l'espai".





I el 2017, què ens portarà?

D'entrada, l'eclipsi total de Sol als Estats Units del dia 21 d'agost. Per què és destacable? Doncs perquè moltes vegades els eclipsis de Sol es produeixen en zones remotes, de difícil accés. Aquest cop l'eclipsi creuarà els EEUU d'oest a est, passant molt a prop dels grans parcs nacionals de les Rocalloses. Les infraestructures del país facilitaran la mobilitat per assegurar-te un lloc clar sense núvols. I, a més, és un 21 d'agost, en plenes vacances. Perfecte per anar-lo a veure (pots llegir més aquí: "L'eclipsi total de Sol del 21d'agost de 2017 als Estats Units").



Pel que fa a l'exploració de l'espai, tal com explico a l'entrevista, actualment tenim més de 25 missions funcionant, visitant molts llocs del Sistema Solar. Com sempre, potser les més espectaculars són les 6 que orbiten Mart, juntament amb els 2 robots que exploren la seva superfície.

Què busquem a Mart? Volem saber quins fets varen canviar el planeta roig per sempre. Un planeta que sembla que tenia abundant aigua líquida en superfície, en forma de llacs i rius, i que ara només la té congelada sota terra o als pols. També sabem que tenia una densa atmosfera (tot i que no d'oxigen, com la nostra), i tot el que queda ara és un feble record del que va ser fa milers de milions d'anys.

També hi busquem vida. Us imagineu? Ens preguntàvem a l'entrevista com seria això de poder anunciar la troballa de vida fora de la Terra. Un descobriment que arribarà algun dia, sigui a les sorres de Mart, a les profunditats del mar subterrani d'Europa, o a qualsevol altre lloc del cosmos. És qüestió de temps (és a la llista de coses que voldria saber abans no deixar aquest món: "La meva llista de descobriments, abans no em mori").

Al 2017 potser avançarem amb les teories sobre l'origen de la vida a la Terra. Podria haver vingut de fora? Per què no. Sabem que els asteroides són rics en components orgànics, alguns dels quals podrien haver sembrat la jove Terra de material primigeni amb el que la natura va crear la vida. El cert és que no sabem com va aparèixer la vida al nostre planeta, i aquesta és una de les grans qüestions sobre la que necessitem buscar respostes.



I el dimoniet que ens diu que potser estem realment sols? El pots llegir aquí: "El dimoniet i la improbabilitat de la vida".






Al 2017 seguirem explorant Júpiter, amb la sonda Juno (que porta a bord 3 figuretes de Lego). Tindrem informació que potser ens permetrà saber l'origen de l'enorme camp magnètic que té aquest gegant del Sistema Solar (pots llegir-ho aquí: "La sonda Juno arriba a Júpiter amb 3 figuretes de Lego").

Aquest any la venerable sonda Cassini farà el seu darrer vol per Saturn, i morirà com una heroïna, en una caiguda que els responsables de la missió anomenen "El gran final". Després de més de 19 anys d'exploració de Saturn i de descobriments excepcionals (i milers d'imatges increïbles, del planeta, dels anells, i de les seves llunes) al setembre iniciarà unes darreres òrbites en les que passarà entre el planeta i els anells, per a finalment dirigir-se cap a l'atmosfera del rei dels anells, on morirà mentre ens envia informació valuosíssima.

Ens arribaran al 2017 senyals de vida intel·ligent? Qui sap. El que em sembla clar és que si mai en descobrim de vida intel·ligent ho farem detectant les seves emissions. Nosaltres estem enviant emissions a l'espai, involuntàriament, des que vàrem inventar la ràdio i la televisió. Les altres civilitzacions de la galàxia també ho hauran fet, voluntària o involuntàriament. Aquests senyals viatgen a la velocitat de la llum (perquè les ones de ràdio són llum, tot i que no visible), però són tan immenses les distàncies a l'univers que potser quan ens arribi una salutació els emissors farà desenes, centenars o milers de milions d'anys que s'hauran extingit. És un magnífic tema per a discutir amb amics, tot observant una nit estrellada.

En un altre ordre de coses, crec que som molt a prop de conèixer què és l'enigmàtica matèria fosca.

Sabem que l'univers està composat majoritàriament per un tipus de matèria "no ortodoxa", no formada per àtoms. Estaríem parlant que aquesta matèria desconeguda dominaria sobre la matèria normal en una proporció de 85%. La detectem pels seus efectes gravitatoris, però no la veiem. I, pitjor, no sabem de què està composada. On la busquem? Sota terra, al gran accelerador de partícules del CERN. Potser aquest 2017 serà l'any de la descoberta? (pots llegir "El 95% de la matèria de l'univers que s'amaga darrera la cortina").

Ens visitaran objectes perillosos aquest any? En principi no hi ha prevista cap visita catastròfica pels propers anys. Els cometes i asteroides més grans semblen estar sota control. Però sempre hi ha sorpreses amb objectes "petits", com el que va caure sobre Cheliábinsk al 2013. Aquell cos va provocar més de 1.500 ferits, la majoria dels quals pel trencament de vidres degut a l'explosió a l'aire del bòlit.

El nostre planeta és visitat freqüentment per multitud d'objectes de totes les mides. Afortunadament, els més grans cauen estadísticament molt infreqüentment. Alguns d'ells, com sabeu, han provocat extincions en massa al llarg de la història, tot i que també han obert finestres d'oportunitat pel desenvolupament de noves espècies (fa 66 milions d'any un cometa va extingir als dinosaures i va aplanar el terreny pels mamífers).

Sobre aquesta temàtica, potser t'interessarà aquest article: "Encontre amb l'asteroide que podria impactar la Terra al segle XXII".

I superllunes? En tindrem? Sí, una al desembre. Ja sabeu que això de les superllunes no té cap rellevància científica, però és un motiu més per a incentivar que aixequem la vista i mirem el cel (si vols saber què són les superllunes, pots llegir aquí: "No et pots perdre la superlluna del 14 de novembre").

Però el millor del 2017 potser serà allò que encara no sospitem. Els fets extraordinaris que hores d'ara no podem anticipar. Les sorpreses, que segur que n'hi haurà.

Acabo aquest primer article del 2017 donant les gràcies al programa de El Matí de Catalunya Ràdio per la seva confiança, un cop més. I gràcies per apostar per aquest tipus d'informació, que en un món dur i que moltes vegades ens ensenya la seva cara més horrible, ens ajuda a pujar als cels ni que sigui per uns instants.




Estels i Planetes

TOP