viernes, 28 de abril de 2017

Buscando el río. Bajo la corteza de hielo de un mundo oscuro

Sigo en mi búsqueda imaginaria de un río en el que se originara la vida. Hace años empecé este viaje de exploración en el espacio y en el tiempo, durante mi visita diaria a un arroyo cercano a mi lugar de trabajo. Junto a ese arroyo comía el bocadillo en el descanso del mediodía, mientras contemplaba cómo evolucionaba su estado físico y la vida de su lecho y sus orillas, según pasaban los días y las estaciones. En esas ocasiones, en compañia del arroyo, he tenido muchas reflexiones, en las que intentaba aplicar mis rudimentarios conocimientos de ciencia. De esas reflexiones la que más aprecio es una en la que el origen de la vida pudo estar en el lecho de un río.

Partir de sustancias inanimadas para formar un organismo que se reproduce es un juego de azar en el que hay una probabilidad ínfima de ganar. Son necesarios una inmensa cantidad de ensayos diferentes, con una inmensa cantidad de sustancias, para que surja algún acierto.
Me imaginé qué ocurriría en una pequeña oquedad de la roca del lecho de un rio en un mundo sin vida, vista esa cavidad como un tubo de ensayo que se usase infinidad de veces, expuesto a la infinidad de sustancias que circulan contínuamente por su boca, traidas por el agua que corre sin cesar durante años, siglos o milenios. Alguna de esas sustancias basadas en el carbono se anclaría a la roca de la oquedad, donde la corriente está frenada. La reacción de esta sustancia con otras similares traidas por la corriente pudo hacerla crecer y evolucionar como una membrana hasta tapar la oquedad y convertirla en un entorno protegido del medio y alimentado por el río. Sería el precursor de las células. El crecimiento de la membrana la expondría a la corriente, que acabaría fragmentándola y arrastrando los fragmentos rio abajo. Algunos de esos fragmentos encontrarían anclajes similares a los de la membrana madre, donde crecerían y se reproducirían del mismo modo, por gemación. De entre la infinidad de reacciones que se producirían dentro de esas membranas, alimentadas por la infinidad de sustancias que lleva el río, se pudieron dar los primeros catalizadores (enzimas) que favorecieran su propia reproducción con las sustancias capturadas por la membrana. A partir de ahí, la selección natural hizo el resto.

La formación espontánea de la vida es tán improbable, incluso en los innumerables ensayos del lecho de un río, que quizá se haya dado en pocos lugares y ocasiones del universo visible, en todos los eones que sabemos de su existencia. Por eso intento imaginar rios de otros mundos, otros ambientes y otras épocas. Algunos de esos intentos los he escrito en entradas de este blog que llamo fisivi.

Hace días la Nasa publicó datos de las emisiones de los géiseres de Encélado, un satélite de Saturno con superficie de hielo. Según lo que ha detectado la sonda Cassini, en esas emisiones hay sustancias que también están en las fumarolas del fondo de los mares terrestres. Esas fumarolas son uno de los candidatos más aceptados como origen de la vida terrestre. Yo prefiero corrientes más estables y constantes, como las de los ríos. Pero esas corrientes no tienen porqué apoyarse sobre un lecho que esté debajo, ni tienen porqué estar bajo una atmósfera. En el caso de Encélado, un mundo oscuro y frío, alejado del Sol, donde parece probado que hay un océano interior, sobre el cual flota su corteza de hielo, quizá haya corrientes mantenidas por el calor interno y la convección del agua. Me imagino que el agua más caliente de Encédalo fluirá por valles invertidos del hielo de la corteza. El agua salada del fondo se calentaría por los elementos radiactivos del núcleo, o quizá por las mareas, subiría por flotación, fluiría por los valles invertidos de la corteza helada, mientras perdería calor al entrar en contacto con el hielo, y volvería a hundirse porque al enfriarse ganaría densidad, cerrando un ciclo. Este movimiento contínuo por convección podría constituir un ciclo hidrológico similar al que mantiene activos nuestros ríos.

Quizá en uno de esos ríos puestos boca abajo, que circularían entre la irregularidades de un lecho superior de hielo, empezó la vida. Quizá esos géiseres de Encélado que lanzan agua al espacio, o quizá algún resto de algún otro mundo oscuro con rios interiores, han sembrado la vida en la Tierra.

miércoles, 26 de abril de 2017

Materia veloz y materia oscura. Elucubración cosmológica

Los rayos cósmicos son partículas que viajan por el espacio a velocidades cercanas a la de la luz, así que aquí los llamaré "materia veloz". Un objeto que viaje a esas velocidades, en relación al sistema de referencia multiplica su masa y por tanto su fuerza de gravedad sobre ese sistema.
Si hubiera suficiente materia veloz en el espacio que hay entre las galaxias pienso que podría darse el fenómeno siguiente:
Al acercarse materia veloz a una galaxia, la gravedad desviaría su trayectoria, haciéndo que atravesase la galaxia. Como esto ocurriría desde todas las direcciones y contínuamente, podría tener el efecto de un aumento de la masa aparente de la galaxia, aunque esta no podría capturar la materia veloz debido a que su velocidad sería mayor que la de escape.

Sería un fenómeno parecido al de la materia oscura, que aumenta la masa de las galaxias sin dejar rastro detectable, aunque seguramente su efecto sería mucho menor que lo que calculan los científicos para la materia oscura.

Si hubiera suficiente "materia veloz" quizá se podría  denominar así a la que ahora llamamos "materia oscura".



Iba a publicar esta entrada cuando leo la siguiente noticia:
"Cartografían un puente de materia oscura que conecta galaxias"
en
http://noticiasdelaciencia.com/not/23997/cartografian-un-puente-de-materia-oscura-que-conecta-galaxias/

En resumen dice que cartografiando el efecto de lente gravitatoria han detectado que entre galaxias cercanas se tiende un puente de masa porque ahí se producen desvios en la trayectoria de la luz. En principio se atribuye esa masa a la enigmática "materia oscura".

Si mi conjetura estuviera acertada creo que se ajustaría bien a esos puentes de masa, porque la gravedad de un par de galaxias cercanas desviaría parte de la materia veloz del espacio que las rodea. Esa gravedad alinearía la trayectoria de una parte de esa materia veloz con la dirección que comparten esas galaxias, por lo cual entre las galaxias se detectaría más masa que en los alrededores, más que por el aumento de masa en reposo, por la masa relativista de la materia veloz.

Sobre masa relativista:
https://es.wikipedia.org/wiki/Masa_y_energía_en_la_relatividad_especial

sábado, 22 de abril de 2017

Por la ciencia y la Tierra, contra el populismo capitalista

Hoy, el día de la Tierra, están convocadas manifestaciones en todo el mundo en favor de la ciencia, en contra del negacionismo del calentamiento global y contra los recortes económicos a la ciencia.
Últimamente ganan elecciones los "políticos" como Trump, que sólo buscan sus intereses e ignoran el bien común, incluido el medio ambiente, cuando el trabajo de un político es precísamente gestionar los bienes comunes en beneficio de todos, no en su beneficio como si el estado fuera una empresa privada.
El modo en que ganan votantes esa gentuza capitalista es motivando las actitudes más irracionales del ser humano: el miedo a lo desconocido y las reacciones violentas. Unen a las masas contra enemigos imaginarios, como los extranjeros, por el miedo que les da el no conocerlos; para ello difunden mentiras y generalizaciones sin fundamento, como la de que los emigrantes son delincuentes.

Los sinvergüenzas como Trump saben que pueden ganar mucho poder y dinero si la gente es ignorante u olvida sus conocimientos y se deja llevar por pasiones xenófobas y por promesas de empleo, aunque ese empleo sea en actividades dañinas al planeta. Por eso los científicos, los que buscan y divulgan conocimiento, son los peores enemigos de los populismos capitalistas. Por eso recortan las inversiones públicas en ciencia.

El conocimiento nos libera de miedos ante los demás y ante la naturaleza; nos permite convivir en paz y utilizar los recursos naturales de manera sostenible para asegurar nuestro futuro.

Las manifestaciones de hoy en favor de la ciencia espero que llamen la atención de aquellos votantes que se dejan llevar por las emociones que les provocan los mentirosos compulsivos, como Trump o Le Pen, y recuerden que es el uso de la razón y el conocimiento científico lo que permite que hoy día la Tierra alimente a más de siete mil millones de seres humanos y que vivamos más en paz que nunca en toda la historia de la humanidad.

MAS CIENCIA Y MENOS MAFIA

domingo, 9 de abril de 2017

magnetocóptero

Al "invento" informal que propongo aquí le llamaría magnetocóptero, por ser algo así como un nuevo artilugio del inspector Gadget para escapar volando.

Con lo que se ha avanzado en la eficacia y delgadez de los paneles fotovoltáicos se me ha ocurrido que se podría hacer un globo cuya superficie funcionara a la vez como panel solar y como un electroimán que se sustentara en el campo magnético terrestre. La corriente producida por el panel solar, controlada por ordenador, pasaría por un juego de bobinas impreso en el globo, que  podría constar de dos bobinas que se cruzasen perpendicularmente en los polos del globo, como meridianos, y una en torno a su ecuador. Para mí es difícil de calcularlo, pero quizá la interacción entre los campos controlables del globo y el de la Tierra fuera suficiente para elevar el peso del globo. Ni siquiera sería necesario llenar el aerostato de aire caliente, sería suficiente con un pequeño compresor para compensar las pérdidas de aire, lo justo para mantener inflado el globo. A medida que subiera habría que soltar aire para evitar que la diferencia de presión reventase el globo.
La altura no estaría limitada por la flotabilidad, sino por la magnetosfera, que se extiende a miles de kilómetros de la Tierra, así que, de funcionar, el magnetocóptero podría servir para lanzar objetos al espacio exterior. Una vez alcanzada la exosfera, donde el rozamiento del aire es insignificante, la propulsión magnética aceleraría el globo en sentido horizontal hasta alcanzar la velocidad orbital. Le llevaría mucho más tiempo alcanzar esa velocidad que a los cohetes pero ¿quien tiene prisa en lanzar una nave que va a funcionar durante años en el espacio?

Estaría bueno que algo tan sencillo nos librase de los petardos gigantes que se usan ahora para lanzar satélites y sondas espaciales.
Soñar es grátis...


P.D.:
Hay un fallo fundamental en esta idea. Se trata de que para que haya fuerza el campo no puede ser uniforme en la dirección de la fuerza. La diferencia del campo magnético entre la parte inferior del globo y la superior sería insignificante, así que no habría fuerza para ascender.

Un sistema de lanzamiento orbital basado en globos con panel solar, que quizá podría funcionar, es un cañon electrodinámico compuesto por una serie de globos toroidales alineados con el eje horizontal. Una nave que tuviera un campo magnético alineado con el cañon podría ser impulsada al pasar por en medio de cada toroide hasta que la suma de todos los impulsos la pusiera en órbita. Pero segúramente harían falta tantos globos y tan perféctamente ajustados a la trayectoria que saldría carísimo.


Otra utilidad para un globo de este tipo, que sería más viable, consistiría en aprovechar la fuerza rotacional que se produciría al generar un campo magnético perpendicular al terrestre, conmutando la corriente entre bobinas colocadas en distintos ángulos a medida que gira el globo en torno a su eje vertical, como se hace en los motores de corriente contínua con imanes, como los que tienen los juguetes. Si se le da al globo una forma de plato invertido, con más superficie por arriba que por abajo, se generará una diferencia de presión atmosférica que haría ascender el globo. Sería como un enorme helicóptero, propulsado por energía solar y el campo magnético terrestre, con forma del juguete frisbee o disco volador. Tendría varias ventajas respecto al helicóptero convencional, por ejemplo: No quemaría combustible y sería silencioso. A cambio tendría las desventajas de ser difícil de controlar habiendo viento y de generar un pequeño campo magnético a su alrededor que podría perturbar las brújulas, pero ¿quien usa hoy día una brújula?

viernes, 7 de abril de 2017

No estamos solos, compartimos el alimento con colonias ¿inteligentes? de microbios

Se ha comprobado en experimentos con bacterias que estas comparten el alimento por turnos en situaciones de escasez, cooperando de esta manera para la supervivencia, en vez de competir hasta la muerte. Además, se comunican entre sí mediante señales eléctricas, como nuestras neuronas.
Esta situación sugiere al menos dos debates: Uno sobre la ventaja de la cooperación y el socialismo frente a la competencia salvaje del capitalismo, el otro sobre la capacidad intelectual de organismos que solemos considerar inferiores.
Teniendo en cuenta que un cuerpo humano contiene en su microbiota más células que las de genética humana, que las bacterias llevan viviendo en la Tierra miles de veces más tiempo que los humanos y que "sabe más el diablo por viejo que por diablo",  muchas veces me asalta la duda, que parece cada vez más fundada a la vista de estas noticias, de que estamos controlados conscientemente por alguna o algunas de las colonias de bacterias u hongos que comparten nuestro alimento.

Quizá tengamos que aprender a dialogar con nuestras colonias de microbios, aunque, mientras no haya más datos, lo digo en tono irónico.


Noticia de esos experimentos
http://m.agenciasinc.es/Noticias/Las-bacterias-se-alimentan-por-turnos-en-situaciones-de-escasez

domingo, 2 de abril de 2017

Con alas "hasta el infinito y más allá"

El primer artefacto capaz de ponerse en órbita fue un cohete. Este éxito de los cohetes parece haber desalentado a imaginar o al menos publicar, otros medios de salir de la Tierra, hasta tal punto de que si se cuestiona en un foro el uso de cohetes en seguida se es ridiculizado por los entusiastas de estos petardos gigantes.

El cohete tiene origen militar. Su principal ventaja consiste en  que su enorme aceleración no da tiempo al enemigo para que lo intercepte. Pero para vehículos con usos pacíficos, sin miedo a un enemigo, no es necesario alcanzar la velocidad máxima en poco tiempo.
Si se deja aparte el requerimiento de una aceleración grande aumenta la variedad de técnicas que se pueden pensar para poner en órbita un objeto, siempre que se pueda volar por mucho tiempo. La que propongo, informalmente, sin ánimo de ponerme a calcular su viabilidad, consiste en un vehículo alado que pueda batir sus alas usando energía solar.
Cuando alcanzara las capas altas de la atmósfera, donde la densidad del aire es muy baja, ya habría alcanzado mucha velocidad, de manera que barrería un volumen muy grande por cada unidad de tiempo, así que el aire desplazado, aunque muy rarificado, sería suficiente para sustentar el vehículo. Así podría continuar impulsándose y ascendiendo durante mucho tiempo. Quizá con varias vueltas a la Tierra sería suficiente. Si el aleteo no fuera eficaz cuando llegase a velocidades altas, se podría recurrir a motores iónicos, ionizando gases que extrajera de la atmósfera. También podría impulsarse entonces generando campos magnéticos que interactuaran con el campo magnético terrestre.
Cuando el rozamiento con el aire ya sea excesivo, se podrían dar saltos sobre la atmósfera, para seguir acelerando en el vacío, imitando a los peces voladores. Así, mediante saltos cada vez mayores y sus rebotes, se acabaría orbitando sin volver a rozar la atmósfera.

Creo que tomandose tiempo se podrían alcanzar las velocidades necesarias para viajar por el espacio sin los inconvenientes de los cohetes, usando los recursos del medio por el que se viaja. Y si es para alejarse de la Tierra, no veo otra forma sostenible que usar recursos extraterrestres para la propulsión y el mantenimiento de las naves, recolectando energía y materia de cualquier tipo (radiación, gas y polvo interplanetario, etc.)