Respuestas XXVII: prenderle fuego a la atmósfera

Rogério Bernal me explicaba que en la película Los 4 Fantásticos, la antorcha humana podía emitir tanto calor y llamas con una técnica llamada “supernova” que ponía en peligro a todo el mundo por poder agotar todo el oxígeno del planeta. Su pregunta es, entonces, “¿Una temperatura muy elevada incendiaría la atmósfera o se agotaría rápidamente su reserva de oxígeno?

Buscando la temperatura de la antorcha humana (hoy me toca manejar datos muy serios) alguien especula que, basándose en su capacidad para convertirse en una masa de plasma y el color rojo oscuro en el que brilla, arde a 416ºC en estado de reposo. Hasta el 80% de las calorías que consumimos al día se usan para regular la temperatura corporal y mantener la mayoría de funciones involuntarias, menos la digestión. Para mantener su cuerpo a esa temperatura, suponiéndola uniforme, la antorcha humana necesitaría unas 20.000 kcal diarias.

Sólo para estar tirado en el suelo sin hacer nada en absoluto nuestro flamífero amigo tendría que comer 72 hamburguesas cada día.

Aunque pueden sustituirse por 138 kg de lechuga iceberg o 2.22 kg de manteca de cerdo, según los gustos.

Pero bueno, vamos con el tema: ¿Puede un loco en llamas incendiar la atmósfera o agotar todo el oxígeno que contiene?

Esto me permite responder también a otra pregunta que me hizo Fabricio G. Zárate: “¿Qué es el fuego? ¿Es plasma? ¿Es acaso una materia? ¿Tiene átomos? ¿QUÉ ES EL FUEGO?“.¡CALMA, FABRICIO, YA VOY!

El fuego es el resultado de una combustión. Y una combustión es una reacción química en la que un compuesto se combina violentamente con el oxígeno atmosférico, emitiendo una gran cantidad de calor. Explicaba más detalladamente las combustiones en esta entrada. Pongamos, por ejemplo, el caso de unos troncos ardiendo.

Maneras enrevesadas de decir “humo, llamas y combustible”.

Las llamas en sí son una mezcla de gases (en su mayoría dióxido de carbono, vapor de agua y nitrógeno) que alcanza la incandescencia al ser sometida al intenso calor generado por la descomposición del material que se está oxidando. Eel aire brilla porque lo ocurre lo mismo que un pedazo de metal al ser calentado: emite un brillo anaranjado. O sea, que las llamas son aire incandescente.

Y, ahora, volvamos a la pregunta inicial.

Para agotar el oxígeno de la Tierra tendrás que prenderle fuego a toda la atmósfera, porque si no el oxígeno que hay en el aire de la Antártida ni se enterará de que estás quemando algo en Siberia. El escenario a tratar será, entonces, “voy a calentar tanto un punto de la atmósfera-dijo la antorcha humana- que la llama terminará extendiéndose por todo el planeta“.

Para que cualquier combustión tenga lugar, necesitamos un aporte de energía inicial (una chispa o una llama), además de oxígeno y un combustible.

El señor antorcha humana es nuestra chispa inicial y tenemos mucho oxígeno en la atmósfera. Lo único que falta en la ecuación es algún combustible en el aire que permita convertir la atmósfera en una masa caótica e incandescente.

Sería estupendo que ya existiera algún tipo de combustible esparcido por toda la atmósfera que pudiéramos aprovechar, así que echemos un vistazo a la composición de la atmósfera terrestre, a ver si hay algo en ella que nos sirva:

– 78.08% Nitrógeno (no es combustible)
– 20.94% Oxígeno (es nuestro comburente)
– 0.93% Argón (no es combustible)
– 0.0397% Dióxido de carbono (no es combustible)
– 0.0018% Neón (no es combustible)
– 0.00052% Helio (no es combustible)
0.000179% Metano (¡ES COMBUSTIBLE!)

¡Tenemos el combustible en la atmósfera de manera natural! El metano, al que se culpa del olor de las flatulencias humanas pero que en realidad no tiene ninguna culpa porque es inodoro, es un compuesto de efecto invernadero que compone el 95% de la masa del “gas natural” con el que calentamos nuestras casas.

Pese a que esto es una cantidad enorme si la evaluamos para toda la atmósfera terrestre, ¿Un 0.000179% es suficiente para empezar una reacción en cadena que propague las llamas por todo el planeta?

Para que una combustión tenga lugar necesita que exista una proporción más o menos concreta de oxígeno y de combustible: si hay poco combustible, los átomos estarán demasiado alejados entre sí como para reaccionar entre ellos, si hay demasiado combustible, no habrá suficiente oxígeno para oxidar todo el combustible y la reacción se ahogará.

Para que el metano arda en un volumen de aire, necesita representar entre el 5% y el 15% de su masa total. Como la atmósfera contiene sólo un 0.000179%, la ignición de esta nunca podría ocurrir, por mucho que la técnica “supernova” de la antorcha humana alcance los 550.000ºC que se supone que desarrolla.

Si tenemos muchas ganas de prender fuego al planeta, podríamos intentar que los niveles de oxígeno bajaran hasta el 0.00119% para que la proporción necesaria se cumpliera pero, teniendo en cuenta que una llama se expande a través del metano a unos 40 cm/s en el mejor de los casos, tardaría unos 579 días en extenderse por toda la atmósfera del planeta. La asfixia extinguiría a todo ser viviente mucho antes que las llamas.

PERO.

Prenderle fuego a la atmósfera no es una idea nueva. El núcleo de las explosiones termonucleares puede alcanzar entre 1.000.000ºC y 10.000.000ºC por lo que, en los primeros años de investigación y construcción de bombas atómicas, algunos grupos de científicos empezaron a preocuparse porque creían que si se construía una bomba que liberara la energía suficiente, podría iniciar la fusión nuclear en cadena de los gases que componen nuestra atmósfera, convirtiéndola en plasma.

Se demostró insistentemente que no existe ese peligro, como por ejemplo en este documento de 1975 donde se explica que la energía necesaria para que la atmósfera se convirtiera en una bola de plasma es tan grande que ningún artefacto explosivo que pudiéramos construir sería capaz de conseguirlo ni de lejos.

Pese a todo, según el Dr. Emilio Segre, uno de los investigadores que refutaron que no existía ningún peligro de que el mundo entero fuera sumido en un infierno y que presenció con sus propios ojos una explosión nuclear “vimos el cielo entero relucir con un brillo inimaginable pese a que la veíamos a través de cristales ahumados muy oscuros… Por un momento, creí que la explosión podría incendiar la atmósfera y, por tanto, terminar con la Tierra, aunque sabía a ciencia cierta que eso no era posible“.

Imagen de una prueba atómica, pocos milisegundos después de la detonación.

9 pensamientos en “Respuestas XXVII: prenderle fuego a la atmósfera”

  1. A ver: siendo “La Antorcha Humana” (nombre propio por tanto es en mayúsculas ;D) un superhéroe de ficción no necesitaría comer nada para “encenderse”. El problema, por tanto, iría algo más allá de los datos normales. La pregunta más concreta sería ¿un cuerpo en la atmósfera terrestre que pudiese llegar hipotéticamente a estado de nova mataría la vida en la tierra? ¡Esa respuesta creo que es SÍ! … en caso contrario estaría interesado en saber la respuesta.
    Aparte de eso sigo diciendo que cienciadesofa es de lo mejorcito encontrado en la red 😀

    1. ¡Muchas gracias!

      Estuve buscando qué le da a la antorcha humana sus poderes y resulta que al ser expuesto a radiación en el espacio, su código genético mutó y desarrolló un nuevo tipo de moléculas capaces de almacenar una cantidad enorme de energía. Recalco lo de “almacenar” y no “generar de la nada” (el autor se cubre las espaldas teniendo en cuenta el principio de conservación de la energía), así que si quiere incinerar la atmósfera de la Tierra, tendrá que comer el equivalente energético a esa reacción, lo que supondrá agotar las reservas de alimentos mundiales y comerse a parte de la población que sobreviva (y seguramente seguiría quedándose corto por mucho).

  2. Creo que es obvio lo que pasa acá: el Dr Richards le mintió Johnny sobre la técnica Supernova diciendole que pone en peligro al mundo entero solo para que no la use, de esta manera, Richards podría inventarse una estrategía diferente para vencer a los malos y evitar que John se lleve toda la gloria.

    Cientifico egopista… (?

  3. Muy buen articulo. Aunque altamente improbable, la atmosfera puede llegar efectivamente a prender. Durante la prueba final del proyecto Manhattan hubo apuestas sobre la potencia de la bomba en su detonación e incluso Niels Bohr apostó a que la explosion arrasaria Nuevo Mexico (dudaba entre Nuevo Mexico o el planeta entero) debido a la reaccion de la explosión con la atmosfera, por suerte perdió. Ojala nunca le demos a la naturaleza la oportunidad de demostrarnos que las estadisticas estan para romperse jajajajaja

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