A 1.600 millones de km. de la Tierra, la misión Cassini, que desde 2004 estudia el sistema de Saturno y sus satélites, se situó ayer a apenas 49 km. de la superficie de Encélado, una de las lunas más enigmáticas y prometedoras del gigante anillado. Y lo hizo justo sobre su polo sur, con objeto de «sumergirse» en los chorros de vapor de agua que varios enormes géiseres lanzan desde esa zona a gran altura.

Fueron precisamente esos géiseres los que, ya en 2005, revelaron la presencia de una gran cantidad agua líquida bajo la capa de hielo que cubre el satélite. Aunque no se sabía cuánta, ni tampoco si esa reserva de agua se extendía más allá del propio polo sur. Hace apenas unas semanas, sin embargo, y tras largos años de estudio, la NASA hizo pública la noticia de que bajo los hielos de Encélado se esconde un único e inmenso océano subterráneo global. Lo que hace crecer las expectativas de los investigadores de encontrar allí alguna forma de vida.

No es la primera «pasada» de la Cassini por Encélado. Ni tampoco la que más se ha acercado a su superficie. De hecho, la sonda ha realizado ya una docena de aproximaciones y en la del 9 de octubre de 2008 la Cassini llegó a pasar a solo 25 km. de altura sobre Encelado. Pero esta vez es diferente, porque ahora los científicos de la NASA saben muy bien lo que andan buscando. Esta «pasada», además, será única porque es la que más se ha acercado al Polo Sur del satélite y la primera que atraviesa de parte a parte la nube de partículas heladas que emanan directamente del océno subterráneo. En palabras de Linda Spilker, directora científica de la misión, «vamos a explorar in situ una región de la columna de vapor que la Cassini nunca había muestreado antes. Es algo muy emocionante para mí».

Por desgracia, hace dos décadas, cuando se diseñó la Cassini, b uscar vida no formaba parte de los objetivos de la misión. Así que la nave no cuenta con ningún instrumento capaz de detectar directamente alguna forma de vida. Por eso, la NASA se ha esforzado en aclarar que esta aproximación «no busca encontrar vida, sino proveer información sobre cómo de habitable es el océano de Encélado». Y para ello tratará de averiguar qué cantidad de actividad hidrotermal se da en el océano global.

            La Sonda Cassini y Enceladus son viejos amigos

Bastará con recolectar una gota de agua para descubrirlo. De hecho, una simple gota es la cantidad de agua que la Cassini fue capaz de recoger al atravesar la nube de vapor a más de 30.000 km. por hora. Más que suficiente, sin embargo, para arrancar a Encélado algunos de sus secretos mejor guardados.

«La confirmación de la presencia de hidrógeno molecular en la nube sería una prueba de que hay actividad hidrotermal en el océano de Encélado», afirma Hunter Waite, miembro de la misión. Aquí, en la Tierra, alrededor de chimeneas hidrotermales a miles de metros de profundidad bajo los océanos habitan prósperas comunidades de numerosas especies animales. Y en Encélado podría estar sucediendo lo mismo. Para Waite, «la cantidad de hidrógeno detectada revelará cuánta actividad hidrotermal hay» en las profundidades del océano global del satélite de Saturno.

«Es un paso muy grande en una nueva era de exploración de mundos oceánicos en nuestro Sistema Solar -asegura Curt Niebur, científico de la misión-. Mundos con un gran potencial para proporcionar oasis para la vida».

Con sus 500 km. de diámetro, Encelado es la sexta mayor luna de Saturno. Su paisaje helado e inhóspito está lleno de profundos cañones, conocidos como las «rayas de tigre» y que , típicamente, tienen unos 130 km. de longitud, 2 km. de ancho y unos 500 metros de profundidad. Pero bajo la capa de hielo externa se agita un océano subterráneo global, una inmensa masa de agua que consigue permanecer líquida gracias a la energía proporcionada por las fuerzas de marea del gigantesco Saturno. La temperatura del agua que emana de los géiseres, en efecto, puede superar los 90 grados centígrados. Y la presión a la que sale revela que debe de haber mucha más bajo la capa de hielo.

      Más de 100 geéiseres han sido descubiertos en ésta luna de Saturno y nos habla del océano interior

Por eso, precisamente, los géiseres son tan importantes. Y es que el océano global subterráneo de Encelado podría ser efervescente y estar lleno de gas. Cuando ese gas, mezclado con las partículas de hielo, llega a la superficie, es expulsado con fuerza hasta muchos km. de altura. Para Linda Spilker, el proceso es similar al de «sacudir una botella de refresco; el gas no tiene otro sitio donde ir más que hacia arriba y hacia fuera».

Pero los chorros de vapor son mucho más que gas y agua. De hecho, contienen la mayor parte de los compuestos orgánicos que resultan esenciales para la vida en la Tierra. Y eso abre la excitante posibilidad de que bajo las aguas de Encélado y cerca de eventuales respiraderos volcánicos (chimeneas hidrotermales) prosperen organismos similares a los que se dan en nuestro planeta en las mismas condiciones. Y aunque aún es pronto para saber si en esa lejana luna de Saturno se ha desarrollado vida compleja, los científicos creen que la posibilidad de que allí exista, por lo menos, vida microbiana, es tremendamente real.

Durante los próximos años y con la información de esta «pasada» de la Cassini en la mano, la NASA enviará una nueva misión hasta allí, y esta vez con todo lo necesario para buscar e identificar alguna forma de vida, incluido un módulo de aterrizaje que, según Spilker «podría tomar muestras desde el borde mismo de una de las rayas de tigre». Lo cual garantizaría que cualquier microbio que fuera expulsado al exterior por el chorro de vapor pudiera ser recogido y analizado con facilidad.

Hasta ese momento, sin embargo, la mejor herramienta disponible son aproximaciones como la de ayer. Y antes de tomar ninguna decisión para el futuro, la NASA tendrá que esperar a que se analicen a conciencia todos los datos recogidos por la Cassini.

Publicado: El País

Ciencia de los Materiales
Más Oscuro Que el Color Negro

Un equipo de ingenieros de la NASA desarrolla actualmente un material más oscuro que el color negro y que ayudará a que los científicos logren realizar mediciones científicas difíciles de llevar a cabo, o consigan observar objetos astronómicos que hoy es difícil o imposible discernir, como por ejemplo planetas semejantes a la Tierra en órbita alrededor de otras estrellas.

El material ultraoscuro, basado en la nanotecnología, está siendo desarrollado por un equipo de diez expertos del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA, en Greenbelt, Maryland.

Se trata de un delgado recubrimiento de nanotubos de carbono de pared múltiple, diminutos tubos huecos de carbono puro, aproximadamente 10.000 veces más delgados que un cabello humano. Los nanotubos tienen una multitud de usos potenciales, particularmente en la electrónica y en el campo de los materiales avanzados, gracias a sus propiedades eléctricas únicas y a su extraordinaria robustez. Pero en esta nueva aplicación, la NASA está interesada en usar la nanotecnología para ayudar a suprimir la luz errante que interfiere en las mediciones hechas con instrumental óptico.

El éxito alcanzado por la Física desde finales del siglo XIX hasta esta primera década del siglo XXI no sólo ha transformado nuestra concepción del espacio-tiempo, sino que ha llegado a poner en nuestras mentes una nueva percepción de la Naturaleza: la vieja posición central que asignábamos a la materia ha cedido su lugar a los principios de simetría, algunos de ellos ocultos a la vista en el estado actual del Universo.

Está claro que, los físicos, cada día más ambiciosos en su “querer saber” y su “querer descubrir”, buscan sin descanso nuevos caminos que les lleve a desvelar ocultas maravillas que tienen su hábitat natural en lo más profundo de la Naturaleza misma de la que no sabemos, aún, entender todas sus voces.

Son muchos los obstáculos que se encuentran en ese camino que nos lleva inexorable hacia esa soñada teoría final. Los científicos discrepan de los filósofos que no siempre, están de acuerdo con el hecho de que se pueda llegar a esa teoría última que lo pueda explicar todo, y, la firme creencia de que el Universo siempre tendrá secretos para nosotros, es una constante de la filosofía que la Ciencia, no deja de combatir.

        Representación en 3D de la primera colisión en ATLAS. Más imágenes en ATLAS event displays.

Estamos embarcados en una enorme aventura intelectual que eleva al ser humano a la categoría más alta que en el Universo pueda. La Física de altas energías nos llevan a conocer las entrañas de la materia y nos cuenta como se producen esas interacciones en el corazón de los átomos y aunque no sabemos cómo puedan ser las leyes finales ni cuanto será el tiempo que tardaremos en encontrar las pistas que nos guíen por el camino correcto, lo cierto es que, el progreso continúa y cada vez se construyen aceleradores más potentes y sofisticados y telescopios más modernos y con mayor capacidad para transportarnos hacia regiones profundas del Universo en las que podemos contemplar galaxias situadas muy cerca de ese comienzo que llamamos Big Bang.

Como no podía ser de otra manera dado nuestro carácter siempre dispuesto a la controversia y nuestras mentes de pensamientos diversos, la propia idea de una teoría final nos ha llevado a la más profunda discrepancia entre unos y otros. Por una parte, están los partidarios de esa teoría que nos podrá hablar de un Universo de más altas dimensiones, donde la relatividad general de Einstein y la mecánica cuántica de Planck, conviven en la soñada concordia que muchos físicos han soñado y, por la otra, están aquellos que discrepando de los primeros se agarran al pensamiento de la imposibilidad de conseguir una teoría de esas características y, ellos hablan de física-ficción.

Lo cierto es que, a pesar de lo que digan los detractores de estas ideas avanzadas (no pocas veces por envidia y por el simple hecho de que ellos no tienen la capacidad de entender los nuevos conceptos y sus complejas matemáticas), la Física prosigue su camino y en no pocos campos, la lista de los Grupos Especializados que existen en la RSEF es un ejemplo del lugar que la Física ocupa en el ámbito de la Ciencia y en la Sociedad en todo el mundo civilizado.

Real Sociedad Española de Física

Grupos Especializados dentro de la RSEF:

De Adsorción, de Astrofísica, de Calorimetría y Análisis Térmico, de Coloides e interfases, de Cristalografía y crecimiento cristalino, de Didáctica e Historia de la Física y la Química, de la Física Atómica y Molecular, de la Física del Estado Sólido, de la Física en las Ciencias de la Vida, de Física Estadística y No Lineal, de Física de Altas Energías, de Física de la Atmósfera y del Océano, de Física de Polímeros, de Física Médica, de Física Nuclear, de Física Teórica, de Información Cuántica, de Materiales Moleculares, de Reología, de Termodinámica… Yo estoy adscrito a los Grupos especializados de Física Teórica y Astrofísica que son las dos disciplinas que más me gustan.

Todo esto demuestra el enorme interés que la Física tiene en todos y cada uno de los apartados que la puedan afectar y, lo mismo trata de conseguir un líquido de quarks y gluones que, a temperatura ambiente se convierta en el mejor superconductor, que encontrar el Bosón de Higgs para completar y mejorar el Modelo Estándar, investigar en los campos del electromagnetismo y de la radiación con la mirada puesta en la salud con fines médicos que hagan mejor nuestras vidas (tomografía por emisión de positrones computerizada: un buen uso, no un abuso, de la radiación ionizante, neuroimagen por resonancia magnética, estudio de fisiología cardíaca mediante Ecocardiografía Doppler, Radioterapia con radiación sincrotrón, radioterapia del melanoma ocular, una perspectiva de la biología y la medicina desde la teoría del caos y la geometría fractal, etc. etc.), innumerables y sustanciosas colaboraciones con la Astronomía (Astrofísica), con las ciencias de la vida (Biofísica) y, sería interminable la lista de aquellos apartados del saber de la Humanidad en los que la Física está presente.

Independientemente de los muchos proyectos en marcha (ordenadores cuánticos, energía de vacío, semiconductores magnéticos diluidos (materiales para la espintrónica), nanotecnología y nanociencia, modelos de las dinámicas de las ondulaciones en la nanoarena, materia extraña, tecnologías de la telecomunicación y de la información, capacidad de almacenar información, física de fluidos, estudios del efecto de la irradiación sobre el metano, la física de materiales, teletransportación cuántica, estudio del cristal aperiódico de la vida, interacciones fundamentales, sensores de radiación y detección de alimentos irradiados, simetrías exóticas, fibras ópticas, nanotubos… y seguir enumerando lo que la Física es y la infinidad de campos en los que interviene requeriría muchas horas y muchas páginas de las que no disponemos.

 Hemos llegado a saber desde lo muy grande hasta lo muy pequeño que, estando en este mundo nuestro, parece que están en diferentes mundos, toda vez que, lo uno se sitúa en el macro mundo, mientras que lo otro está situado en ese otro “universo” inifinitesimal de la cuántica. Sin embargo, ambos “mundos” no han dejado nunca de estar conectados y todo lo grande está hecho de cosas pequeñas. La técnica avanza y los conocimientos nuevos nos posibilitan hacia un futuro que ni podemos imaginar.

A todo esto, nos damos de bruce con problemas tan complejos que la idea que podemos tener hoy de la realidad que sea compatible con los más recientes resultados teóricos y experimentales de la mecánica cuántica. Yo tengo amigos banqueros, Ingenieros, oficinistas, constructores, camareros, mecánicos o marineros que, cuando se les habla de estos temas, miran para otro lado y silban. Poca gente se interesa por estos asuntos que, de su enorme importancia, no sólo depende nuestro bienestar, sino que, en esos conocimientos reside el futuro de la Humanidad.

Si profundizamos, por curiosidad, en los conocimientos que actualmente tenemos de la Astronomía y de la Física o la Química (siempre acompañadas de los números), veremos con admiración que las semillas se pusieron hace ya más de 2.500 años, cuando Tales, Anaximandro o Anaxímes sintieron la curiosidad de conocer y miraron el mundo desde la lógica y, dentro de sus posibilidades trataron de desvelar los secretos de la Naturaleza. Allí, en ese momento, nacio la Ciencia, o, incluso puede que antes en aquellos pensadores de Oriente que ya hablaron de vacío y de átomos y también, de sustancia cósmica.

A medida que el tiempo avanzó, nos dimos cuenta de que, nuestras experiencias cotidianas se alejaban del mundo real y, nuestro sentido común, no siempre nos guiaba en la correcta dirección para poder comprender el mundo. Con frecuencia nos preguntamos: ¿Qué es lo real? ¿Si dentro de nuestras mentes conformamos un “universo” a la medida de nuestras limitaciones –por falta de los datos que nos impide ver la realidad-, cómo podremos llegar a saber la clase de Universo que nos acoge? Aquí nos topamos con el determinismo.

Por lo que se refiere al Universo, caben dos posibilidades: o existe desde siempre o ha tenido un comienzo. ¿Tendría sentido pensar que existió desde siempre? Y, si no ha existido desde siempre, quiere decir que ha tenido un comienzo. ¿Qué había antes? Tal vez nada. Sin embargo, la Física nos dice que la “NADA” no existe y, en ese caso, lo único que podemos hacer es preguntarnos, ¿De dónde salió? Y si había algo que lo formó, ¿Cómo podemos hablar de un comienzo?, ¿No habría que tratar de ir hacia atrás y, buscar el verdadero origen que lo formó? Ante todo esto volvemos al hecho de que el determinismo se refiere a dos cosas a la vez:

1. si todo acontecer natural y
2. si todo acontecer humano

Deben estar previamente determinados por unos antecedentes y, el determinismo  debe quedar, en su caso, circunscrito al acontecer natural. Si así fuera, tendríamos libertad en nuestras decisiones, pero esto implicaría que entre nuestros constituyentes debería haber una “sustancia” que se sustrae el determinismo, lo cual introduciría el interesantísimo problema del dualismo materia-mente, en la tradición de Platón, Descartes y sobre todo Kant. Aunque, finalmente, tiendo a pensar que no existe nada que no esté escrito en las leyes de la Física y de la Química. Además, si la vida es diferente en este aspecto, ¿Dónde está el borde o el final de lo que el Universo pueda o no pueda hacer? ¿En el Homo Sapiens? ¿Es la propia vida la que pone límites a la creación?

Saber para poder responder estas preguntas, la verdad, no sabemos y, es precisamente por eso, por nuestra enorme falta de conocimientos por lo que no paramos de buscar esas respuestas a preguntas que bullen dentro de nuestras mentes y, tengo la esperanza de que, un día, lejano aún en el futuro, si no al completo, si obtendremos una respuesta satisfactoria que, al menos, sacie nuestra curiosidad y, llegados a ese punto o alto nivel del saber, las cosas serán más tranquilas, los conocimientos nos llegaran escalonados y en los momentos precisos en los que la Naturaleza sepa que, ese saber, ya no nos podrá hacer daño alguno, pues, nuestra capacidad para entonces podrá manejar fuerzas y energías que hoy por hoy, nos destruirían.

emilio silvera