La Singularidad Desnuda

Un universo impredecible de pensamientos y cavilaciones sobre ciencia, tecnología y otros conundros

Archive for 12 octubre 2007

El vulcanismo de Ío, visto por la New Horizons

Posted by Carlos en octubre 12, 2007

Io surface (true color)Ío -el tercer satélite más grande Júpiter, y el más cercano al planeta- es bien conocido por su gran actividad geológica. La cercanía a Júpiter y su resonancia orbital con Europa y Ganímedes someten a Ío a grandes fuerzas de marea gravitatorias que calientan su interior. La energía generada por esta fricción se libera a través de un intenso vulcanismo. Hay de hecho centenares de volcanes identificados en su superficie. Estos volcanes tienen un efecto decisivo sobre la morfología del satélite. Por un lado son la fuente principal de la exigua (la presión atmósférica es de 10-9 atm) atmósfera de Ío, compuesta fundamentalmente de dióxido de azufre, y contribuyen a que el satélite esté cubierto de la escarcha sulfurosa que le da su coloración característica. Por otra parte, hacen que su superficie sea un lugar cambiante, en el que aparecen continuamente penachos, lagos de lava, o acumulaciones de depósitos volcánicos. Gracias al reciente paso de la New Horizons por el sistema joviano en febrero de 2007 se han podido tomar imágenes espectaculares de Ío (incluyendo la impresionante erupción del volcán Tvashtar, un vídeo de la cual puede verse aquí), y se han podido comparar con las que tomó la sonda Galileo en 2001. La figura inferior identifica algunos de los nuevos accidentes geográficos detectados en su superficie.

Io surface
Credit: New Horizons mission, John Spencer et al., Science Magazine

La imagen anterior aparece en un artículo de John Spencer y colaboradores, de 11 instituciones diferentes, titulado

que aparece en el número de hoy de Science (por cierto, un número especial dedicado a los hallazgos de la New Horizons). En dicha imagen se aprecian detalles con una resolución de 12 km, y se pueden ver numerosos cambios en relación a las fotografías de Ío de las que se disponía con anterioridad. Por ejemplo, los óvalos amarillos representan penachos volcánicos nuevos, difuminados, o desplazados, y los círculos verdes indican los lugares donde se han producido nuevos flujos de lava. Los rombos celestes y los hexágonos naranjas indican por su parte la localización de penachos y puntos calientes volcánicos respectivamente. Hay que destacar que el análisis de la radiación infrarroja de Ío revela que la lava está a temperaturas que oscilan entre los 1150 K y los 1335 K.

Como nota al margen, en unas condiciones geológicas como las anteriores podemos encontrar en la Tierra diferentes microorganismos hipertermófilos, adaptados a la energía geotermal y al ambiente rico en azufre. Sin embargo, Ío está sujeta a una una intensa radiación proveniente de Júpiter y a condiciones extremas de temperatura, por lo que aunque no descartable, la posibilidad de vida en el satélite es ciertamente improbable.

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¿Qué! pasa con el plasma? Antología del meta-disparate

Posted by Carlos en octubre 9, 2007

Hace unos días el diario gratuito Qué! traía como noticia más o menos destacada el poco destacable nivel académico de los estudiantes universitarios en España. La noticia se ilustraba -bastante poco originalmente- en la línea del concurso “¿Sabes más que un niño de Primaria?“. Concretamente, emplean una encuesta sobre 170 alumnos que empiezan sus estudios universitarios y les plantean cuestiones de Educación Primaria, llegando a la conclusión de que sólo sacarían un aprobado raspado. Dejando de lado que el nivel académico general de los estudiantes universitarios es mejorable (y dependiendo de la materia, francamente muy mejorable), parece que los conocimientos puntuales de según qué áreas de Educación Primaria no son el mejor baremo para medir la aptitud académica de un estudiante. Al fin y al cabo, se supone que hay una Educación Secundaria en la que deben reforzarse y ampliarse los conocimientos básicos imprescindibles para afrontar los estudios universitarios. No recordar los afluentes de tal río, o la capital de algún país de África no es algo para congratularse, pero tampoco para darse cabezazos contra la pared.

Con todo y con eso, me quería quedar con un apartado de la noticia. Con tono bastante socarrón presentan algunas respuestas disparatadas a las preguntas que realizaron, y es ahí donde el disparate se torna meta-disparate. A la pregunta de cuáles son los estados de la materia uno de los estudiantes encuestados responde que “son cuatro: sólido, líquido, gaseoso y plasma“. Esto le hace merecedor de la condescendencia del autor del artículo que comenta que “un universitario descubrió el estado plasma“, poniéndolo al mismo nivel que otro que respondió que los estados eran dos: viva y muerta. Más tarde comentan la respuesta correcta, que en este caso era “sólido, líquido y gaseoso“. Incluso si realmente es así como actualmente se explica la cuestión en Primaria (sí lo era al menos en mi época), la guasa a costa de este universitario está injustificada, ya que éste tiene mucha razón. Los estados de la materia más habituales son esos cuatro, y de largo el plasma es el más común en el universo visible. Por supuesto, además de éstos hay otros numerosos estados de la materia más o menos exóticos: plasma de quarks-gluones, condensados de Bose-Einstein, materia extraña, etc. Es más que evidente que un universitario cualquiera no tiene por qué conocer estos últimos estados, y es posible que haya quien argumente que habría que darse con un canto en los dientes para que sepa los tres estados “clásicos”, pero desde luego el universitario que añadió el plasma a la lista demostró que al menos tiene algo de inquietud para ampliar conocimientos por su cuenta (suponiendo que no se explique en Física de Secundaria). Las burlas a su costa retratan más los conocimientos del equipo de redacción del diario que los de el mencionado universitario.

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Música para el domingo – The Joker (Steve Miller Band)

Posted by Carlos en octubre 7, 2007

El domingo es día de asueto y nada mejor que un poco de música para amenizarlo. Por ejemplo, este clásico tema de Steve Miller titulado “The Joker“. Es una canción de 1973 incluida en el octavo álbum de la banda, y que fue su primer gran éxito (curiosamente, 17 años después volvió a serlo gracias a su inclusión en un anuncio de televisión). La letra de la canción hace referencia a títulos de temas anteriores de la banda, como por ejemplo “Space Cowboy” con la que a veces es confundida, y la línea de bajo es sencillamente genial. ¡Que la disfruten!

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Catástrofes evolutivas y razonamiento antrópico

Posted by Carlos en octubre 6, 2007

La hipótesis de la Tierra Rara es un conocido argumento en astrobiología que asegura que la emergencia de vida pluricelular (por no hablar ya de vida inteligente) en la Tierra es el resultado de la improbable confluencia de numerosas circunstancias de orden astrofísico y geológico. Un elemento central de la hipótesis es el llamado fenómeno Goldilocks (en honor al personaje de una historia popular inglesa –Ricitos de Oro– a quien no le gustaba el porridge ni muy frío ni muy caliente), según el cual la existencia de vida en la Tierra se basa en que diversos parámetros (temperatura, presión, etc.) están dentro de un cierto rango muy limitado de valores admisibles.

K/T ImpactEste tipo de razonamientos antrópicos suelen emplearse por ejemplo para dar respuesta a la paradoja de Fermi: si la vida pluricelular es un fenómeno raro en el Universo, tanto más lo es la existencia de vida inteligente. En nuestro caso concreto, nuestra evolución es el resultado de diferentes eventos entre los que pueden destacarse numerosas extinciones masivas provocadas (o precipitadas/potenciadas/…) por fenómenos externos. Pensemos por ejemplo en el impacto de Chicxulub hace 65 millones de años: si el cuerpo que impacto contra la Tierra hubiera sido un orden de magnitud más pequeño hubiera provocado una gran catástrofe a escala local, pero más difícilmente una extinción masiva. Por otra parte, si hubiera sido un orden de magnitud mayor, es posible que la extinción hubiera alcanzado a casi todas las formas de vida compleja. Por supuesto, no puede saberse qué rumbo hubiera tomado la evolución de no mediar este tipo de eventos, y quizás un dinosaurio inteligente se estaría haciendo preguntas similares ahora.

La cuestión en cualquier caso es hasta qué punto nuestra observación sobre la historia pasada de la Tierra es extrapolable (en el sentido que sea) a otros posibles planetas extrasolares, y al hipotético surgimiento de vida en los mismos. Esto es lo que Milan M. Ćirković, del Observatorio Astronómico de Belgrado, estudia en un trabajo titulado

aceptado para publicación en el International Journal of Astrobiology. El análisis de Ćirković indica que nuestra propia existencia como observadores condiciona nuestras estimaciones sobre la probabilidad de diferentes eventos catastróficos por un efecto de selección de observaciones. Para ilustrarlo describe un ejemplo simplificado. Supongamos una cierta catástrofe C cuya probabilidad a priori en un millón de años es p. Supongamos ahora que de haberse producido dicha catástrofe, la probabilidad de supervivencia de la raza humana era q. ¿Cuál es la probabilidad de que se produjera la catástrofe C, dado que nosotros estamos aquí para contarlo? Si llamamos E al evento de nuestra existencia actual, tenemos que de acuerdo con el Teorema de Bayes

P(C|E) = \frac{P(C)P(E|C)}{P(C)P(E|C)+P(\neg C)P(E|\neg C)} = \frac{pq}{1-p+pq}

dado que de no ocurrir C, la probabilidad de supervivencia sería 1. Es fácil ver que P(C|E) es menor que p, y que la relación p/P(C|E) -esto es, la subestimación debida a causas antrópicas- tiende a infinito cuando menor es la probabilidad de supervivencia q. En otras palabras, la historia de la Tierra subestima la probabilidad real de eventos catastróficos, y esto es tanto más así cuanto más catastrófico es dicho evento.

Por un lado, este resultado puede verse como refuerzo de la hipótesis de la Tierra Rara, ya que indica que las probabilidades a priori de extinciones catastróficas son aún mayores. Sin embargo, debe tenerse en cuenta la salvedad introducida anteriormente acerca de nuestra identidad como observadores. El evento E ha de interpretarse como la existencia de seres humanos en este momento de la historia de la Tierra. Si se considera otro posible observador consciente en este momento habría que reconsiderar las probabilidades de supervivencia (o de promoción de la misma) para los eventos catastróficos. El impacto de Chicxulub (o cualquier otro fenómeno que pudiera haber causado o precipitado la extinción de los dinosaurios) fue un golpe de suerte para nosotros, pero supuso el golpe de gracia para otros hipotéticos observadores inteligentes.

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Einstein explicando que E=mc2

Posted by Carlos en octubre 2, 2007

El siguiente vídeo contiene la voz de Albert Einstein explicando brevemente la equivalencia entre masa y energía. La verificación experimental de Cockcroft y Walton que menciona hace referencia al experimento que éstos realizaron en 1932, usando el que luego se llamaría generador de Cockcroft-Walton como fuente de energía para un acelerador de partículas que sería el primero de la Historia en producir una desintegración atómica (bombardeando átomos de Litio con protones de alta energía, y transmutándolo en Helio y otros elementos químicos). Por este logro conseguirían en 1951 el Premio Nobel de Física.

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