DECOHERENCIADO

Espectacular imagen del telescopio espacial James Webb (NASA) que inspecciona la Nebulosa de la Huella de Gato.

En el artículo que publiqué ayer ¿Por qué, si el núcleo de la Tierra está tan caliente, las fosas marinas rozan la congelación? mencioné que nuestra querida Voyager 1, la sonda espacial lanzada por la NASA en 1977, está actualmente a casi un día luz de nosotros. ¿Qué es esto del día luz y por qué, en las profundidades del cosmos, medimos distancias con el reloj?

El año luz es una unidad de distancia astronómica introducida hace más de 200 años en un artículo divulgativo del escritor alemán Otto Ule, quien se basó en cálculos previos de Friedrich Bessel, matemático, astrónomo y primer hombre en determinar el paralaje de una estrella ¡calculó la distancia a una estrella fija en 1828!. El año luz representa la distancia que recorre la luz en un año terrestre, viajando a unos 300 000 km/s, lo que equivale a aproximadamente 9,46 billones de kilómetros

Cálculo del año luz:

Utilizar nuestras medidas métricas más comunes como el metro o el kilómetro es muy poco práctico cuando hablamos de distancias astronómicas: decir que Próxima Centauri, la estrella más cercana al sol, está a 40 trillones de kilómetros es menos claro que decir que está a 4,24 años luz.

En astronomía también se emplean otras unidades adaptadas a distintas escalas. La Unidad Astronómica (UA) es la distancia media entre la Tierra y el Sol, unos 150 millones de kilómetros, o aproximadamente 499 segundos luz, y resulta muy útil para describir distancias dentro del Sistema Solar. Para escalas mayores se usa el parsec, equivalente a unos 3,26 años luz (unos 31 billones de kilómetros), definido a partir del método de paralaje mencionado anteriormente, que mide el pequeño desplazamiento aparente de una estrella respecto al fondo celeste al observarla desde distintos puntos de la órbita terrestre.

¿Podríamos viajar los humanos distancias de «días o años luz», como hace Voyager?

Pues no, no podemos recorrer distancias de días o años luz: la nave más lejana, Voyager 1, lanzada en 1977, está a unos 0,7 años luz y tardaría unos 17 565 años en alcanzar uno completo. Viajar a la estrella más cercana, Próxima Centauri, con velocidades actuales llevaría unos 18 000 años, aunque existen propuestas teóricas como naves generacionales, proyectos no tripulados impulsados por láser (Breakthrough Starshot) o conceptos ESPECULATIVOS de propulsión por curvatura del espacio-tiempo (warp drive), que por ahora siguen fuera de nuestro alcance tecnológico.

¿Y qué hay de las señales electromagnéticas como las ondas de radio? ¿Pueden viajar días o años luz?

¡Pues la respuesta es que sí! Las ondas de radio y otras señales electromagnéticas viajan a la velocidad de la luz en el vacío, por lo que pueden cubrir distancias de días o años luz. Una señal recorre un “día luz” en 24 horas y llegaría a Próxima Centauri en 4,24 años. Las emisiones humanas llevan unas ocho décadas expandiéndose, formando una “burbuja” de unos 80 años luz alrededor de la Tierra. Sin embargo, su detección está limitada por la pérdida de intensidad, el ruido cósmico, la sensibilidad de los receptores y la atenuación en el medio interestelar: señales no dirigidas serían detectables solo a decenas de años luz, mientras que emisiones potentes y enfocadas podrían llegar miles de años luz con receptores igual de avanzados.

Llegados a este punto, la pregunta inevitable es: si nuestras ondas de radio viajan tan lejos, ¿por qué no hemos escuchado, o recibido, ninguna señal de otras civilizaciones?
¡Nos vemos en el próximo artículo: Entre las estrellas, solo eco!.

Créditos de la foto: Icebook Learn

En la naturaleza, el punto más profundo conocido es el Challenger Deep, en la Fosa de las Marianas cerca del Sudeste Asiático, su profundidad estimada es de 10 935 ± 6 m¡casi 1,24 veces el Everest! y en inmersiones tripuladas (como la del famoso director de cine James Cameron) se llegó a una profundidad de 10 898 m en 2012 (récord que años después batió Victor Vescovo bajando hasta los 10 928 m).

En nuestra insaciable sed de conocimiento, El Pozo Superprofundo de Kola, ubicado en Rusia, el agujero artificial más profundo hecho por el ser humano, alcanza los 12.262 metros.

Pues bien, el radio medio de nuestro querido planeta Tierra, es de 6.371.000 metros ¡la Fosa de las Marianas es aproximadamente un 0,17 % del radio terrestre y El Pozo Superprofundo de Kola es apenas un 0,1924%!

Estas cifras pueden parecer decepcionantes, son los puntos más profundos a los que nuestra especie a conseguido llegar y si recordamos que hemos viajado a la Luna a 363 300 km distancia o que nuestra queridísima Voyager 1 está a 25 064 millones de kilómetros ¡casi casi un día luz! podría parecer que excavar hacia dentro debería ser pan comido en comparación. Sin embargo, no estamos teniendo en cuenta aún la magnitud de las temperaturas que tenemos en las capas terrestres:

En el núcleo interno se estiman hasta 6 700 °C, Julio Verne podría haber titulado su obra Viaje al Infierno más que Viaje al centro de la Tierra.

La temperatura de algunas fosas marinas como la Fosa de las Marianas que roza la congelación (entre 1 °C y 4 °C) se debe a que proviene de masas de agua formadas en los polos, donde el agua superficial se enfría, se vuelve más densa y se hunde, viajando por el océano profundo. A esas profundidades no llega la luz solar y la enorme columna de agua superior actúa como aislante.

Pues bien, la respuesta a la pregunta del titular, que seguro ya habréis deducido, es que aunque el núcleo terrestre arde más que el fuego, está tan lejos de los puntos más profundos del océano que hemos explorado que no ejerce influencia alguna sobre su temperatura, la cual roza los 0°C. Esto pasa exclusivamente en el medio marino, ya que en el fondo del Pozo Superprofundo de Kola, excavado íntegramente en la corteza terrestre, la temperatura llegó a los 180 °C.




A continuación, algunas preguntas que pueden surgir tras leer el artículo:

¿Podemos excavar en la Fosa de las Marianas?
No, no podemos excavar en la Fosa de las Marianas: la presión allí supera las mil atmósferas, la profundidad dificulta llevar maquinaria y cualquier equipo sería aplastado a lo OceanGate o inutilizado mucho antes de llegar al lecho marino.

¿Por qué no seguimos excavando en el Pozo Superprofundo de Kola?
No se siguió excavando porque en la profundidad máxima del Pozo se llegaron a unos niveles de temperatura mucho más altos de los previsto (se estimaron unos 100 °C y se llegó a los 180°C) y la combinación de calor extremo, alta presión y fallos constantes en el equipo hacía imposible avanzar con la tecnología disponible de la época (1992), incluso con los recursos actuales sería inviable seguir rascando la corteza terrestre.

¿La Tierra es hueca?
Rotundamente no.

¿Qué pasaría si el planeta de repente dejara de girar repentinamente?

Matthieu me dijo una frase que me dejó algo desconcertada porque nunca había oído esa expresión (al menos en español creo que no tenemos nada parecido): «When I’m with you, it feels like the world would never stop spinning» cuya traducción literal sería algo así como «Siento que mientras estoy contigo, el mundo nunca va a dejar de girar”. Y aunque suene muy romántico, en cosmología tiene un matiz bastante curioso, sobre todo porque más nos vale que la Tierra no deje de realizar sus movimientos de rotación y traslación.

Aniquilación inevitable de todo vol.1 – La Tierra deja de rotar:

Nuestro querido cuerpo celeste realiza una rotación completa (día sideral) en 23 horas, 56 minutos y 4,09 segundos, lo que equivale a una velocidad angular de 7,292 × 10⁻⁵ rad/s y que genera en el ecuador una velocidad lineal de unos 465 m/s (≈ 1 674 km/h), prácticamente vamos subidos a un avión supersónico que va inclinado 23,44° respecto a la perpendicular del plano orbital y si no salimos disparados al espacio es gracias a que la gravedad de la Tierra (9,80665 m/s², variando ligeramente en los polos) es unas 300 veces más intensa que la aceleración centrífuga causada por su rotación, es el más eficiente de los cinturones de seguridad. Otra de las maravillosas consecuencias de este comportamiento es el Efecto Coriolis, una desviación aparente que sufren los objetos en movimiento cuando se observan desde un planeta que gira, como la Tierra.

El efecto es imperceptible a distancias cortas, pero en meteorología es absolutamente esencial porque es uno de los factores que da forma al clima global.

Una vez recordadas las característica físicas de la rotación terrestre, procedemos a ponerlas patas arriba con nuestra frase romántica:

Lo primero que notaríamos sería una inercia brutal, ya no nos sujetaría ese cinturón de seguridad y saldríamos todos los que no estamos fuertemente anclados al suelo, disparados a una velocidad de ~1 600 km/h. Si has tenido suerte y te has acordado de clavarte bien los pies al estilo dibujo animado, entonces te llevaría por delante un colosal huracán nacido de la alteración de los patrones climáticos a la que sumamos la desaparición del Efecto Coriolis. La Tierra se volvería más esférica y los océanos se reacomodarían devastando ecosistemas, tal y como se destrozarían los ritmos circadianos. Si has conseguido sobrevivir a todo lo anterior, solo queda esperar a ver dónde pasarás tus últimos días: en el hemisferio que encadenará meses de oscuridad con frío extremo algo así como el planeta Hoth en Star Wars, o, por el contrario, en el que soportará meses de insolación casi continua (unas vacaciones en Arrakis).

Pero bueno, gracias a que no existe ningún mecanismo físico plausible que detenga de golpe la rotación de la Tierra, nadie tiene que preocuparse por que se nos desabroche el cinturón de seguridad. Es cierto que la Tierra ya se frena muy poco a poco por la fricción de las mareas, esto alarga la duración del día en torno a 1,7–2,3 ms por siglo y hace que la Luna se aleje ~3,8 cm/año. Haciendo cálculos, ni la propia Tierra estaría allí para verse a si misma dejar de rotar, el estado final natural sería un acoplamiento mareal con la Luna y ocurriría en decenas de miles de millones de años, muchísimo después de que el Sol entre en fase de gigante roja en ~5–6 mil millones de años y se zampe a los planetas más cercanos (¡en los que nos incluimos!).

Aniquilación inevitable de todo vol.2 – La Tierra detiene su traslación.

La Tierra está en traslación alrededor del sol, sigue una órbita elíptica muy poco excéntrica (excentricidad ~0,0167), con una distancia media de unos 149,6 millones de kilómetros.

Esta traslación es la responsable de las estaciones del año, los solsticios y los equinoccios. El movimiento traslacional, junto con la fuerza gravitatoria del Sol (~0,00593 m/s² sobre la Tierra), mantiene a nuestro querido planeta en una órbita estable y determina el ritmo fundamental de la vida y el clima terrestres.

El llameante destino del mundo en el que nos veríamos envueltos en el caso en el que la Tierra decidiera dejar de hacer su movimiento traslacional, se resume en que la gravedad del Sol nos haría caer directamente hacia él en una trayectoria prácticamente radial, para ese momento hubiéramos perdido la velocidad tangencial de unos 29,78 km/s que hoy equilibra la atracción gravitatoria solar y desde el momento en el que nos detuviésemos, tardaríamos al rededor de 64-65 días en colisionar contra nuestra estrella (aunque en tan solo unos pocos días estaríamos todos achicharrados debido a las altas temperaturas globales provocadas por la proximidad).

Por ahora, nuestro planeta no va a convertirse en un asador de vida terrestre, ni ahora ni en ningún momento dentro de la escala de tiempo humana. Tampoco en la escala geológica: la traslación está gobernada por la gravedad del Sol y por la enorme cantidad de energía y momento angular que mantiene a la Tierra en su órbita.

Así que la próxima vez que leas un titular alarmante anunciando que la Tierra gira más rápido, más lento o que su núcleo “va por libre”, recuerda que nuestro planeta lleva miles de millones de años ajustando su ritmo sin que eso haya supuesto el fin del mundo. Entre afelios, perihelios y caprichos del núcleo, las variaciones son minúsculas comparadas con la magnitud de los movimientos que nos mantienen vivos. La Tierra no va a detenerse, aunque a veces los titulares y alguna que otra frase romántica inviten a imaginarlo.