27 mayo 2007

La noctiluca y el astronauta

Entrada dedicada a mi hijo Hector

No he sido un buen alumno cuando debía (y creo que aun no soy). En el Instituto y en la facultad suspendía más del 50% de las materias, teniendo que pasar horas de agosto con los apuntes arriba y abajo. Ya en septiembre me pulía todas las que me quedaban pasando limpio al curso siguiente. En realidad lo que pasaba es que me llamaban más las materias que me hacían pensar cuando los profesores y profesoras se lo curraban un poco.

Por ejemplo, en 3º de BUP (ahora sería el final de secundaria) sólo aprobé los parciales de Biología (me fascinó como funcionan los genes y pasan la información para la fabricación de las proteínas), Filosofía (todo, la lógica, las demostraciones de la existencia de Dios, las demostraciones de la no existencia de Dios, el escepticismo...) y Física. El resto de materias... suspendidas.

En Física tuve a lo largo de los años diferentes profesores. Recuerdo una clase en especial, cuando trataba el Profesor Butxaca (no es un apodo, es su apellido real) de meternos en nuestras cabezotas las formulas de la física del movimiento. Imaginaos el libro, empezando el tema con una mención a un señor llamado Galileo y luego entrando a saco en las leyes de Newton. La clase no está para numeritos y fórmulas. Así que el Profesor Butxaca nos plantea un problema imaginario:

"Sois pilotos de un caza que viaja a 700 km/h y que queréis aterrizar en un portaaviones que va a 50 km/h en un rumbo que se cruza con el tuyo 90º a la derecha. Vuestra altura de vuelo es de 5.000 m, la distancia al portaaviones de 50 km, la máxima tasa de descenso es de 1000 metros/minuto y la longitud de la pista del portaaviones de 250 metros. Sólo tenéis combustible para dos intentos y si no lo conseguís, caeréis a un mar lleno de tiburones hambrientos.
Calcular un rumbo de aterrizaje en el portaaviones"
No hay que tener en cuenta el oleaje,
ni corrientes ni vientos, facil eh?


Aunque yo acabé como tapita de mamífero para tiburones, la verdad es que me llamó la atención la importancia y la información que se puede extraer jugando con las leyes del movimiento y algo de imaginación. Y además se me metió en la cabeza lo difícil que debe ser hacer aterrizar un avión en una corta pista que se mueve a la velocidad de un ciclomotor furioso.


Esta maniobra de aterrizar un avión sobre una nave con una pista es ahora realizada de forma casi rutinaria por los pilotos con la ayuda de montones de sistemas electrónicos de control (eso se llama aviónica) y sin que calculen mentalmente toda su maniobra.Los pilotos saben que puede y que no puede hacer su avión teniendo en cuenta la física y ayudado por la aviónica.Pero no siempre ha sido así. Y en alguna ocasión han aparecido unos minúsculos personajes que han ayudado a los pilotos. Algo que no estaba en el avión, ni en el control del portaaviones, ni en ningún ordenador. Ese "algo" se encontraba en el océano: la Noctiluca.


La Noctiluca es un pequeño organismo marino unicelular que los biólogos lo clasifican como Fitoplancton. Tradicionalmente a estosbichitos se les ha considerado plantas ya que tienen capacidad de hacer la fotosíntesis gracias a unas algas simbióticas aunque los zoólogos también los estudiaban (y discutían con los botánicos por ello) ya que disponen de capacidad de movimiento activo mediante dos pequeños "pelos" llamados flagelos (cuidado no son pelos, solo es una analogía). Los flagelos funcionan como motores fuera-borda al moverse muy rápidamente, de forma parecida a como lo hacen los espermatozoides. Actualmente se les considera simplemente "protistas", como un grupo diferenciado de las plantas y los animales. Así todos contentos.

Vamos que es un bicho extraño, mitad planta mitad animal y ninguna de esas cosas. La noctulica en concreto forma parte de una clase de protistas llamada Dinoflageladas, ya que tiene los flagelos característico de este grupo. No realiza la fotosíntesis por lo que tiene que "trabajar para ganarse la vida", es decir ha de ir a buscar comida y comerla para vivir. Eso se llama en el mundo de los biólogos de (atención, palabrota): heterotrofía. Como nosotros. Las plantas "fabrican" su comida con la fotosíntesis y por ello se les llama autótrofos.

Uy que me desvío.

Pues eso, la Noctiluca es un pequeño bichito marino que tiene capacidad de movimiento para ir a buscar comida. Hasta aquí nada fuera de lo normal, ¿quien no es un bicho que ha de buscarse la vida?. Pero la Noctiluca tiene dos características importantes para nuestra historia. Por un lado en condiciones idóneas pueden reproducirse de forma explosiva, pasando de unas pocas células de Noctiluca por litro de agua de mar a encontrase a millones y millones en cada litro de agua de mar. Es lo que se llama "Bloom".

La otra característica de la Noctiluca, y más concretamente de la especie llamada Noctiluca scintillans, es que si se las molesta emiten una luz verdosa, se iluminan. Son bioluminiscentes. Tienen unos orgánulos dentro de ellas en las que se producen unas reacciones bioquímicas que producen una luz visible (la reacción se llama luciferín-luciferasa, a que mola el nombre satánico?).

Así brillan las noctilucas

El motivo por el cual la Noctiluca gasta la energía (nada es gratis) que tanto le cuesta conseguir para hacer luz es desconocido. No tienen órganos sensibles a la luz o sea que no es para verse y para hacer señales. Puede que sea para protegerse de sus depredadores, por ejemplo los camarones. Los camarones agitan el agua para comerse a las noctilucas y estas iluminan las aguas a su alrededor, haciendo visibles a los camarones. Así, el camarón mientras se zampa a las noctilucas puede ser zampado por un pez. Y de paso se beneficia la noctiluca.

También con la agitación de las olas
puede producirse la bioluminiscencia.


¿Y que tienen que ver estos graciosos bichitos con los portaaviones?

Esto.

A principio de los años 60 un piloto de pruebas se encontraba en serias dificultades en el océano Pacífico. Mientras entrenaban el vuelo nocturno desde un portaaviones una señal de radio civil confundió a los primitivos instrumentos de navegación del avión, unmodernísimo F4H Phantom . El piloto intentó encender las luces de la cabina para buscar el mapa y entonces un cortocircuito apagó todas las luces de los instrumentos.

Un Phantom

Ahora pensar en el problema del profesor Butxaca y añadirle que es de noche, estáis perdidos y no tenéis instrumentos.

El piloto de la Navy descendió por debajo de las nubes y comenzó a buscar al portaaviones en la noche negra del pacífico. Todo estaba oscuro, así que el piloto apreció sobre la superficie del mar una larga linea recta de luz. Esa luz fantasmal parecía señalar un camino al perdido piloto. Y este siguió esa ruta unas millas hasta el final del camino de luz hasta su portaaviones donde aterrizó sin problemas.

El portaaviones había pasado por el medio de un bloom de noctilucas y la agitación del agua producida por sus hélices activó la bioluminiscencia del bichito, iluminando la estela del navío dejando un rastro que se extendía por el océano y podía seguirse en la absoluta obscuridad.

El piloto había salvado la vida gracias a la noctiluca. Poco después dejó su trabajo de piloto de pruebas y entro a formar parte de la plantilla de astronautas de la NASA. Formó parte del Géminis 8 y del Géminis 12, fue una de las primeras personas de la historia enorbitar a otro astro diferente de la Tierra, orbitando la Luna (donde aprovecharon para realizar las famosas fotos del amanecer de la Tierra en la Luna) y fue el comandante de la fallida/exitosa misión delApolo 13 (la del "Huston, tenemos un problema"). En total casi 30 días de permanencia en el espacio y orbitando dos veces alrededor de la luna. El piloto era Jim Lovell.



Arriba Lovell. Abajo una de las imágenes de la Tierra
saliendo por detrás del horizonte de la Luna


Así que antes de ser salvado por el control de misión del Apolo 13, fue un diminuto bichito quien lo hizo.

Ya veis, desde un portaaviones a la Luna pasando por un dinoflagelado. Como veis el profesor Butxaca sí que acertó conmigo con su clase de física.


SALUT !

21 mayo 2007

Practica Budú (con B de Benancio)

Que suerte he tenido!!

Hoy, cuando pasaba cerca de la salida de metro Verdaguer un chaval me ha dado lo que pensaba era el tradicional folleto de la academia de inglés o de la clínica dental de la esquina.
Pero no. He tenido suerte y el papelín hacia referencia al

*MAESTRO HADJI**

Que sepan el resto de curanderos, magos y masajistas de chacras que a partir de ahora tendrán a un formidable rival en el mercado. El Ronaldinho de las artes mágicas. Os resumo su publicidad en mano para convenceros. Primero el título (he respetado la ortografía y la puntuación original. Yo no lo hago muy bien, pero el Maestro no lo es de Lengua)

*MAESTRO HADJI**
VIDENTE MEDIUM CURANDERO AFRICANO
EL GRAN ILUSTRE MAS CONSULTADO EN ESPAÑA CON RAPIDEZ, EFICACIA Y GARANTIA EN SU TRABAJO

VIDENTE MEDIUM DIRECTO


Luego, viene el blablabla sobre lo poderoso que es el mago, los años de experiencia, los campos de la alta magia que domina (todos), que se dedica a asuntos de "trabajo, suerte, amor, salud, adelgazar, impotencia sexual..." y varias lineas más que incluyen la siempre recurridas curaciones de enfermedades crónicas.

Hasta aquí el Maestro es como cualquier otro vidente-sanador-curandero-mago. Hace lo mismo con las mismas faltas de puntuación que otros.

Pero atentos a estas tres poderosas diferencias:

  • El Poderoso mago "viene de una Nación más conocedora del budú en el desierto africano". BUDÚ. Con B de Benancio. Yo, que no soy un maestro de nada, creía que era con V. Vudú. He mirado en Internet y ya el mismo Google es quien me advierte que "quiso decir Vudú" cuando realizo la búsqueda. En la Wikipedia aparece con V, en castellano y en Inglés. La probable razón es que es budú (con B de Benancio) del desierto africano, de la Nación más conocedora. O sea el vudú original (según wikipedia esta creencia rodeada de magia nació en África). O sea el más poderoso (porque lo antiguo y original tiene más poder, ya lo dicen los astrólogos).

  • El Poderoso mago "tiene los espíritus mágicos más rápidos que existen en toda clase de magia espiritual y poderosa". No hay nada más que decir.

  • El Poderoso mago garantiza "resultado al 100 % en 72 horas y todos los demás resultados 7 días como máximo". O sea que todos los problemas los arregla el mago en 3 días. Y los que no resuelva lo hará en 7 días más. Total que arreglará todos los problemas, unos más rápido que otros. Pero todos arreglados en 10 días.
Ya veis, videntes y magos. Estáis apañaos con el Maestro Hadji. Conoce el verdadero Budú, tiene los espíritus más rápidos y con resultados garantizados del 100 % en 3 días. Y si no en 7 más.

Ah!, y "acepta trabajo por correspondencia en caso de no poder desplazarse al lugar". Un crack.

Y si a pesar de todo no puedes acudir al Maestro Hadji, practica tu mismo el budú en este enlace. No garantiza resultados pero te ríes y es gratis.



SALUT!

19 mayo 2007

¿Cinco mil millones de años luz son muchos o pocos?

No se que tiene el mes de mayo para que me líe tanto. Os ahorro el bla bla bla pero, entre otras cosas, he descuidado el blog. Cap problema! pondré remedio este fin de semana, a ver si me salen un par de entradas chulas.

Una noticia de ciencia ha destacado en los medios esta semana. El telescopio espacial Hubble (un telescopio enorme que está en órbita, donde la atmósfera no interfiere en sus extraordinarias imágenes de altísima calidad) ha captado lo que se considera la primera prueba de la existencia de la materia oscura. Se trata de un fantasmal anillo de materia oscura alrededor de un cúmulo de galaxias- llamado ZwCI0024+1652- distante unos 5.000 millones de años luz (Podéis ver la noticia completa en Astroseti. Es tan interesante que dedicaré a ella la próxima entrada).

El fantasmal anillo de materia oscura alrededor del cúmulo de galaxias

Aparte de la materia oscura, hay otra cosa que llama la atención en la noticia: la distancia a la que se haya el cúmulo de galaxias, 5.000 millones de años luz.


¿Cinco mil millones de años luz son muchos o pocos? (ja ja). Bueno, vamos a verlo.

Un año luz es una forma de medir enormes distancias. Para nuestra vida diaria nos basta medir las cosas en centímetros, metros o kilómetros según sea la cosa a medir. Si es pequeña como un lápiz usamos los centímetros (¿se os ocurren otras cosas del tamaño de un lápiz que se midan en centímetros? ja ja). Si es mediana como un coche preferimos usar el metro. Y si se trata de medir cosas grandes, como las caravanas de coches en hora punta a la entrada de Barcelona, pues el kilómetro.

El kilómetro es una unidad muy versátil. Se puede aplicar a la distancia que podemos recorrer en un paseo (4 kilómetros) o a la distancia entre nosotros y la Luna (378.000 kilómetros). Pero cuando empezamos a medir distancias mayores se hace algo engorrosa aunque sigue siendo útil. Por ejemplo la distancia de la Tierra (de nosotros) al Sol es 150.000.000 de kilómetros. Pero si lo aplicamos a la estrella más próxima (aparte del Sol) que esAlpha Centauri es de 40.586.500.000.000 kilómetros. Muchas cifras.

Para estos casos los astrónomos prefieren usar otra unidad más práctica, el año luz. Es la distancia que recorre la luz en un año. Como la velocidad de la luz se conoce con precisión que recorre 299 792 458 metros en un segundo, en un año la luz recorre la friolera de 9.460.730.472.580,8 kilómetros. Así la distancia a la estrella más cercana pasa a ser de 4,29 año luz. Y esas son cifras muy cómodas para trabajar.

Parece evidente entonces que cinco mil millones de años luz son muchos. Esa distancia supone más o menos un tercio del tamaño del universo actual. O sea mucho.

Pero ahora surge más preguntas ¿Como se mide la distancia a las estrellas? ¿y a las galaxias?

Imagina que estás en una habitación oscura solo iluminada por una vela (romántico, eh?) que se encuentra a un metro. En tu mano tienes un medidor de luz (un fotómetro de un cámara, da igual) y lo utilizas para medir la luz de la vela, por ejemplo 12 u (esta vez pasamos de las unidades). Retrocedes hasta situarte a 2 metros, y vuelve a medir. Ahora sale 3 u. Mide de nuevo a 3 metros. En el fotómetro podrás leer 1,33 u.

Jugando con estos resultados es fácil ver como la luz disminuye con el cuadrado de la distancia. Es decir que a dos metros se recibe 1/4 de la luz que se recibe a un metro de la vela. Y a tres metros se recibe sólo 1/9 de su luz. Pues eso, la luz disminuye con el cuadrado de la distancia.

La luz de una vela disminuye con el cuadrado de su distancia

Si tu medidor de luz fuera muy sensible podrías pedir a un vecino que se lleve la vela y la encienda en su casa, cerca de una ventana. así podrás conocer la distancia que os separa. Si el fotómetro da 0,0048 (o lo que es lo mismo 12/2500) es que la casa de tu vecino está a 50 metros (este experimento sale mejor en el vacío, así la atmósfera no interfiere. Puestos a imaginar, piensa que vives con tu vecino en la cara oscura de la Luna)(no oís de fondo a Pink Floyd?).

Vamos que conociendo la luz que da una vela a a una distancia determinada podemos conocer otras otras distancias con vela similares.

Fácil, eh? Con las estrellas se hace lo mismo. Se compara la luz que se recibe de una estrella con la que se recibe del Sol, que como ya sabemos se encuentra a 150.000.000 km. Luego se busca la distancia a la que el Sol tendría que estar para dar la misma luz que la estrella y ya tenemos su distancia.

Pero cuidado. No todas las estrellas brillan como el Sol al igual que no todas las velas dan la misma luz. Muchas estrellas son más brillantes. La estrella Sirio es 25 veces más brillante que el Sol. Si estuviéramos con una nave espacial en órbita de Sirio tendríamos que estar 5 veces más lejos que la Tierra del Sol para recibir la misma luz. Otra estrella, Canopo, es 120 más brillante que el Sol.Antares 13.000 veces y Rigel 25.000 veces mas brillante. Cada estrella tiene un brillo o luminosidad característica y eso se llama magnitud absoluta.

Betelgeuse es miles de veces más brillante que el Sol. Así se ve desde el Hubble

O sea que como todas las estrellas son diferentes también hay que tener en cuenta su luminosidad (su magnitud absoluta) para medir su distancia.

Este método de comparar brillos para conocer distancias de estrellas se llama Candela Estelar (candela significa, entre otras cosas, una vela).

Los astrónomos usan unas estrellas muy específicas para medir distancias a grupos de estrellas como los cúmulos estelares y las galaxias. Estas estrellas son las llamadas Variables Cefeidas . Y usan estos astros en concreto porque su magnitud absoluta aumenta y disminuye de forma regular. Y además el brillo está directamente relacionado con su periodo de variación. Si una estrellacefeida tiene un periodo de variación de 10 días, tendrá una luminosidad determinada. Y si su periodo es de 50 días tendrá una luminosidad mayor de forma proporcional.

Este descubrimiento, la relación entre el periodo de una cefeida y su brillo, fue realizado por Henrietta Swan Leavitt en 1908, con medidas de estrellas variables de la nube de Magallanes. Fue ella quien llegó a la conclusión de que midiendo el periodo de una estrella cefeida se puede saber su luminosidad.

Henrietta Leavitt

Solo faltaba una pieza, encontrar la distancia absoluta a una cefeida cercana y medir su periodo para poder situar las distancias correctas a las galaxias más lejanas midiendo periodos y brillo. La primera distancia a una cefeida fue determinada por Ejnar Hertzsprung en 1913 (con técnicas basadas en el cálculo de velocidades por efecto Doppler, que os ahorro en esta entrada) y poco después Harlow Shapley situó el centro de nuestra Galaxia a 50.000 años luz del Sol y demostró que la Nube de Magallanes estaba fuera de nuestra Galaxia. La clave para expandir el universo conocido mediante el cálculo de sus distancias reales fue el descubrimiento deHenrietta Leavitt sobre el brillo de las cefeidas.

La galaxia NGC-1300. También desde el Hubble

Henrietta trabajo durante décadas con el único título de "ayudante de astrónomo" en el observatorio de Harvard College comparando rutinariamente miles de fotografías. Incluso el artículo donde publicó sus descubrimientos sobre las cefeidas fue firmado por su supervisor Edwward Pickering con una nota que decía «este trabajo ha sido preparado por la Sta. Leavitt».

Nunca recibió honores ni premios y murió en soledad a los 53 años. La ciencia no se escapó de los prejuicios de género de la sociedad de entonces. Tan invisible fue su muerte para la comunidad científica que cuatro años después iba a ser propuesta para elNobel de Física, que no se otorga a título póstumo.


En fin, hemos empezado con las enormes distancias de las galaxias, como se mide las distancias a las estrellas y a las galaxias y hemos acabado con la historia de los méritos no reconocidos deHenrietta Leavitt . Y eso que no he hablado de la materia oscura. Pero eso lo dejo para otro día (a ver si mañana...).

Hoy al menos tenemos claro que cinco mil millones de años luz es mucho.


SALUT i CEFEIDES!!

PD: El telescopio espacial Hubble, del que extraigo la mayoría de imagenes de esta entrada, recibe el nombre del astrónomo Edwing Hubble, uno de los jefes de Henrietta y que probablemente haya usado su trabajo sin darla el merito merecido. Un mal jefe con una buena chica.