Meteoritos 2

Como anticipé antes, voy a comentar las consecuencias del impacto de un meteorito en la superficie terrestre. Obviamente, éstas dependerán muchísimo de las características del meteorito (densidad, tamaño, composición, velocidad de impacto…) y también de otros factores como el punto de impacto: corteza continental u oceánica.

El tamaño posiblemente sea lo más determinante: desde los cientos de metros a los pocos kilómetros de longitud las consecuencias serían de carácter continental, se cree que a partir de los 10Km las consecuencias serían a nivel global y acabarían de manera prácticamente total con la vida, independientemente del punto de impacto.

Precisamente se cree que un meteorito de estas dimensiones fue el causante de la última gran extinción masiva ocurrida en la Tierra: la de los dinosaurios hace 65 millones de años El cráter que causó consiguió pasar desapercibido gracias a su gran tamaño, unos 180 Km de diámetro, además liberó una inmensa cantidad de energía y de materiales poco frecuentes en la Tierra (el iridio), pero muy comunes en objetos extraterrestres, que permitieron poner fecha al impacto gracias a su inclusión en el estrato entre las épocas del cretáceo y el terciario, con unas concentraciones muy superiores a las normales.

Para saber la energía que liberaría el impacto, sólo hay que calcular su energía cinética de traslación:

-Suponiendo que es una esfera perfecta de radio 5 km, su volumen es: 5,23x10^11 m^3

-Adjudicándole una densidad parecida a la de la Tierra, 5000Kg/m^3, su masa es: 2,65x10^15 Kg

- Finalmente si su velocidad de impacto es de unos 50000m/s, sustituyendo todos los datos en la ecuación de la energía cinética, nos da una energía de 3,26x10^24 J.

Los efectos de tal liberación de energía serían:

-Si el impacto ocurre en terreno continental se producirían los mayores terremotos jamás registrados, el punto de impacto podría alcanzar temperaturas del orden de los cientos de miles de grados derritiendo todo lo que hay a su alrededor, también aumentaría varios cientos de grados la temperatura a miles de Km de la “zona cero”. Si cae en el mar, los tsunamis serian inmediatos, esas enormes olas de Km de altura barrerían todas las costas y se introducirían en los continentes acabando con todo. El meteorito también provocaría la evaporación de grandes cantidades de agua, que junto a otros materiales vaporizados serian eyectados hacia alturas superiores a las del fin de nuestra atmósfera.

-Después del aumento de temperatura generalizado provocado por el impacto, se produciría el efecto contrario, el llamado invierno nuclear. El polvo generado por el impacto se distribuiría uniformemente por la atmósfera bloqueando la radiación solar, el tiempo que puede durar esta situación puede variar desde días a años. Este bloqueo de la radiación solar traería consigo una disminución drástica de las temperaturas, dando lugar a las glaciaciones, y también interrumpiría los procesos fotosintéticos, si quedase algo que los realizase.

-Después del periodo de frío, se produciría el efecto contrario: el efecto invernadero, provocado por el CO2, SO2 y NOx. También se producirían lluvias ácidas (ácidos nítrico y sulfúrico) que acidificarían el mar y la tierra. Los óxidos de nitrógeno (NOx) reducirían considerablemente la capa de ozono, eliminando así, la protección terrestre frente a la radiación ultravioleta.

Meteoritos 1

Gracias a la última película que vimos: Armagedon, hoy hablaremos de los meteoritos. Al escuchar la palabra meteorito lo primero que se nos viene a la cabeza es una piedra de tamaño considerable que viaja por el espacio, pero esta definición tan general también podría valer para otros vocablos: cometas, meteoros y asteroides.

- El término meteoroide engloba a meteoritos y meteoros, se refiere a cualquier tipo de materia que gira alrededor del Sol o de otro cuerpo y que es demasiado pequeña para ser considerado asteroide o cometa. La diferencia entre meteoritos y meteoros es su final, los meteoros son destruidos por la fricción sufrida en la atmósfera del planeta mientras que los meteoritos llegan a impactar con la superficie. Al contrario de lo que cabría pensar, los meteoros son muy comunes en la Tierra ya que su tamaño abarca desde el de granos de arena al de pequeñas rocas. Estos apenas tienen consecuencias para la vida en la superficie, los meteoritos como veremos después, pueden llegar a tener fatales consecuencias. Están formados principalmente por silicatos, hierro y níquel.

-Cometas. Su principal característica es su composición: Principalmente hielo, amoniaco, metano, hierro y magnesio (se especula con que también podrían portar materia orgánica, determinante para la formación de la vida).Tienen dos orígenes: la nube de Oort (entre 50.000 y 100.000 UA del sol) y el cinturón de Kuiper (situado mas allá de Neptuno).Estos orígenes tan lejanos son los responsables de que tengan órbitas elípticas de una gran excentricidad. Los cometas se pueden detectar visualmente de una manera fácil gracias a su aspecto. Cuando pasan cerca de las estrellas los fotones hacen que los materiales se sublimen pasando directamente del estado sólido al gas, estos gases al proyectarse en la dirección contraria a la de la estrella forman la característica cola del cometa, que se puede extender millones de Km y además refleja la luz.

-Los asteroides son cuerpos rocosos o metálicos más pequeños que los planetas y que orbitan alrededor del Sol en orbitas interiores a la de Neptuno. La mayoría de ellos tienen orbitas semiestables entre Marte y Júpiter (formando el cinturón principal de asteroides), pero algunos se cruzan con las orbitas de otros planetas.

En la película se nos describe un meteorito con las dimensiones del estado de Texas, que se dirige inexorablemente hacia la Tierra para acabar con todo lo que conocemos. Antes de nada decir que los impactos de meteoritos son muy comunes en todos los planetas y satélites del sistema Solar (obviamente las posibilidades aumentan cuanto más pequeño sea el cuerpo), no hay nada más que mirar a la luna, su superficie esta repleta de cráteres apreciables a simple vista. Por lo tanto es de suponer que desde su formación, la Tierra al ser más grande y por lo tanto tener una mayor gravedad, habrá recibido más impactos que la Luna. Pero si eso es verdad, ¿Por qué no vemos los cráteres?, las posibles respuestas son:

-Han sido erosionados. Puede pasar con cráteres muy antiguos o también muy pequeños.

-Se encuentran ocultos ya que han sido rellenados por materiales volcánicos, sedimentarios, o el mar los ha cubierto.

-La actividad tectónica (terremotos, fallas…) los ha deformado hasta resultar irreconocibles.

-El impacto se produjo en el mar y el cráter ha desaparecido por subducción de la corteza oceánica.

Teleportación

La teleportación(o teletransportación) se puede definir como el proceso de mover objetos o partículas de un lugar a otro de forma instantánea y utilizando medios de transporte poco convencionales. El proceso se basa en que la materia no puede viajar a la velocidad de la luz, pero la información si. Por eso si por ejemplo se quiere mover un cuerpo de un punto a otro, un buen procedimiento teórico seria descomponer el cuerpo en los átomos que lo forman y mandarlos junto a la información de su disposición al punto de llegada. Una vez allí solo habría que “reconstruir” el cuerpo con esa información.

En la vida real no se ha conseguido la teleportación de materia tal y como aparece en las novelas de CF, pero sí que se ha conseguido la teleportación de fotones a distancias relativamente grandes, y la transportación de información de un átomo a otro (Enlace a experimento).Se cree que la teleportación de átomos y moléculas más o menos complejas será posible en las próximas décadas.

La teleportación “a gran escala” tiene unos inconvenientes bastante importantes:

-El principio de Heisemberg: según este, a nivel cuántico es imposible conocer de forma simultánea la posición y la cantidad de movimiento de una partícula, se podría conocer una pero nunca las dos. Esto hace que haya muy pocas posibilidades de que de forma arbitraria, los átomos se combinen de nuevo para dar la forma deseada.

-Energía: físicamente somos lo que somos gracias a la energía que une nuestros átomos, si queremos descomponernos en los átomos que nos forman tenemos que eliminar esa energía. Para el caso de un humano de 75kg, la energía es del orden de los kilotones (4,184×1012 J), esta cantidad de energía es igual a la generada por las bombas nucleares tácticas. Por lo tanto habría que tener bastante cuidado a la hora de realizar la desmaterialización.

-Otros inconvenientes son el tamaño de la información de la operación. Almacenar el tipo, la posición y la cantidad de movimiento de cada átomo equivaldría a 10^28 bits. Los problemas también tocarían el ámbito de la moral, ya que ¿hasta qué punto se puede afirmar que el individuo que apareció en B es el mismo que estaba en A? La mente del individuo, sus conocimientos, su personalidad, sus recuerdos ¿Dependen únicamente de la posición de los átomos?

En la ciencia ficción (o al menos en lo que yo he leído) hay dos tipos de teleportación: la que se realiza mediante la construcción de aparatos o la conseguida gracias a algún “truco” mental. (Seguramente ahora vengan unos pequeños spoilers de libros).

La mental aparece en el libro Las Estrellas mi Destino bajo el nombre de jauntear. Se llama así por el apellido de su descubridor (consiguió materializarse al lado de un extintor cuando se estaba quemando).El jaunteo se basa en la concentración y en la clara visualización del punto de llegada, para conseguirlo hay que “concentrar la energía latente de la mente en un solo impulso hacia el lugar deseado”. La distancia del desplazamiento depende cada persona pero hay un límite de 1500km (sin vacio de por medio).

En Hyperion la teleportación se consigue mediante los teleyectores, dirigidos por el Tecnonúcleo. Estos hacen que todos los mundos colonizados estén comunicados entre si de forma instantánea. Los teleyectores están muy extendidos en la población, hasta tal punto que la mayoría de la gente tiene cada habitación en un planeta diferente. Esto ya no les resulta tan práctico cuando al destruirse el Tecnonúcleo, lo teleyectores dejan de funcionar y los miembros de las familias que estaban en habitaciones diferentes, pasar de estar a unos pocos metros de distancia a estar a unos pocos años luz.


En Estación de Tránsito, en un pequeño pueblo de Estados Unidos un hombre regenta la única “estación de servicio galáctica” que hay en la Tierra. En ella los extraterrestres son teletransportados hacia la siguiente estación en un planeta distinto. Es una teletransportación diferente a la que aparece en Hyperion ya que el ser es teleportado con su memoria y recuerdos, pero deja tras de sí un cuerpo inerte que debe ser destruido. En el libro se comenta que la estación funciona gracias a la violación de lo que para el hombre es una verdad absoluta: la velocidad máxima es la de la luz.

Fuentes:
Teleportación: Enlace1, Enlace 2
Las Estrellas mi Destino (Tigre, tigre)
Hyperion y La Caída de Hyperion
Estación de Tránsito

Esfera de Dyson

En la entrada anterior escribí sobre las posibles razones por las que podríamos no haber tenido contacto con otras civilizaciones. Una razón que no comente es que estuviesen parcialmente ocultos por estar tan tremendamente desarrollados como para poder construir una esfera de dimensiones astronómicas que envolviese completamente a su estrella. Esto es de forma muy resumida, lo que se conoce como una esfera de Dyson.

Obviamente esto es una hipótesis propuesta por Freeman Dyson en 1959.Gracias a la megaestructura, la estrella no sería visible directamente y sólo podría ser detectable estudiando el espectro emitido por el astro(los materiales que la constituyen producirían un aumento en la emisión de radiación infrarroja)

Se especula con tres tipos de esferas de Dyson:

-Enjambre: Posiblemente el único con visos de ser posible de construir. Estaría formado por cuerpos similares a los colectores o paneles solares térmicos actuales (transforman la energía de radiación del sol en energía térmica) puestos en órbita alrededor del sol.

-Burbuja: Es una variante del enjambre. En este los colectores no orbitan, están estáticos. Esto lo consiguen ya que serían muy similares a las velas de fotones, consiguiendo así que la presión de radiación neutralizara a la gravedad de la estrella y estuviesen en “equilibrio”.

-Sólida: Estaría formada por una infinidad de piezas que constituirían una única esfera. Es la que presenta más dificultades en su construcción.

Se puede decir que tendría 2 finalidades: aprovechar de una manera muy eficiente la energía de la estrella o crear una inmensa superficie que podría ser habitable(la parte interna de la esfera),se proporcionaría una superficie enorme ya que el radio seria del tamaño de la órbita planetaria de un planeta, el de la Tierra por ejemplo es de 150000000Km.La superficie sería habitable siempre que la esfera tuviese un radio que proporcionara unas condiciones mínimas para la vida de la especie, pero no tendría gravedad en su interior (considerando la esfera de Dyson como una esfera hueca, según Gauss, la gravedad en el interior de esta es igual a cero).

Otros inconvenientes a su construcción son su estabilidad y los materiales:
-Se necesitarían grandes cantidades de materiales, este grandes se refiere a la materia de planetas enteros. Además deberían ser tremendamente resistentes.
-Su estabilidad es muy importante, ya que cualquier impacto podría descentrarla respecto a la estrella del interior provocando desajustes de temperatura o incluso llegar a chocar con ella.

Curiosidades sobre la esfera de Dyson:

-Al tener un radio tan grande, no habría horizonte.
-El sol siempre ocuparía la misma posición para cualquier espectador: el zenit.
-Las comunicaciones serían mucho más lentas. Si el radio fuese el del ejemplo de la Tierra, la luz tardaría unos 8 minutos en recorrerlo.

Fuentes:

Información de las esferas: enlace 1, enlace 2

Paradoja de Fermi

Hoy tocaremos la ciencia ficción desde un punto de vista más especulativo. En las obras de este género es muy común ver a la raza humana tener algún tipo de contacto con otras formas de vida inteligente e incluso convivir con ellas, pero hablando ya del mundo real, ¿Existen realmente civilizaciones avanzadas en el universo?
Esta pregunta ya se la planteó Frank Drake en 1961(fue presidente del SETI, acrónimo de Search for Extra Terrestrial Intelligence) y formuló una posible ecuación para conocer el número de civilizaciones de nuestra galaxia que emitiesen ondas de radio, siendo capaces de comunicarse, se la conoce como ecuación de Drake y tiene esta pinta:



N es el número de civilizaciones que habría en la Via Lactea con la capacidad de comunicarse, los demás factores son: el ritmo de formación de estrellas adecuadas para la vida, proporción de estrellas con planetas orbitando, número de planetas en la posición optima para la generación de la vida, fracción de planetas en los que la vida se ha desarrollado, fracción de planetas en los que se ha desarrollado vida inteligente, fracción de planetas en los que la vida inteligente se ha desarrollado hasta poseer una tecnología con la que poder comunicarse y periodo de tiempo que puede durar una civilización inteligente.

El elevado número de factores y el hecho de que la mayoría de ellos sólo los podemos conocer deduciendo a partir de lo ocurrido en nuestro sistema solar hace que la ecuación no tenga una única solución, y dependiendo del juicio de cada persona, el número de civilizaciones puede oscilar entre unas decenas o millones.

Pero no todo el mundo es tan optimista como para creer que hay una alta probabilidad de haber muchas civilizaciones desarrolladas en el universo y concretamente en nuestra galaxia. Ya que si hay un número tan elevado de ellas, ¿Por qué no tenemos ni rastro de ellas? Esto es lo que se conoce como paradoja de Fermi, formulada por Enrico Fermi en 1950. Su respuesta a la pregunta es qué o nuestro conocimiento es insuficiente o nuestras observaciones son defectuosas. Hay varias suposiciones sobre el hecho de que no hayamos tenido aun contacto con otra civilización avanzada:

-Nunca han existido: Puede que las condiciones para que se dé la vida sean raras, por lo tanto para que surja una civilización importante aun deben ser más infrecuentes y continuadas en el tiempo para que se pueda desarrollar hasta el punto de la exploración espacial.

-Han existido, pero ya han desaparecido: destruidos por si mismos (guerras nucleares, bacteriológicas, experimentos científicos a gran escala), por otras civilizaciones a las que no les gusta la competencia o por desastres que pueden ser probables en unos espacios de tiempo tan grandes (asteroides, explosiones de supernovas).

-Existen y han estado con nosotros, pero no estábamos lo suficientemente desarrollados como para percibir o comprender su presencia. Posiblemente la raza humana sólo lleva un siglo con la capacidad y tecnología necesarias para captarlos. De aquí deriva una teoría bastante interesante: el concepto de dioses, monstruos y demonios que tan comunes y parecidos son en prácticamente todas las culturas y religiones de la Tierra, puede que tengan su origen en visitas extraterrestres en una época en la que no estábamos lo suficientemente desarrollados para poder saber que eran realmente. Esto aparece en la novela “El Fin de la Infancia” de Arthur C. Clarke. En ella unas naves enormes llegan a la Tierra, se sitúan sobre las ciudades más importantes y pasan a tomar el control del mundo. Tras 50 años de control, los extraterrestres (superseñores en el libro) deciden revelar su aspecto. Este es tremendamente similar a la descripción que se puede hacer del demonio (cuernos, alas, cola peluda), los superseñores habían visitado la Tierra en otra época y esperaron esos 50 años para minimizar el impacto de su aspecto sobre la población.

-Existen, pero no se comunican con nosotros: ya sea porque no les interesamos, porque prefieren dejarnos “libres” para así poder estudiarnos, porque están esperando a que alcancemos un nivel tecnológico mínimo o simplemente porque es una civilización avanzada, pero no dispone en su planeta de los medios necesarios para establecer el contacto ( falta de materiales).

-Existen y se comunican pero no los oímos: Puede que ahora mismo estén llegando señales a nuestro planeta, pero por incompatibilidad o inexistencia de la tecnología necesaria no las detectamos. Un punto a favor de esta hipótesis es el tamaño del universo, ya que aunque las señales pudiesen viajar a la velocidad de la luz, si la civilización está realmente lejos, podrían tardar millones de años en llegar.

Fuentes:
Ecuación de Drake
Paradoja de Fermi
En este blog encontré la imagen del superseñor, hay otra imagen, por lo que se comenta alli, las dos son de un proyecto que no se finalizó.