Respuestas XXXVI: ¿Podría haber aparecido vida en la Tierra sin la Luna?

Hace poco escribía sobre la posibilidad de que existiera vida sin el sol. Hoy (en realidad, hace un par de semanas), Lucas Castro me ha planteado si podría existir vida sin la Luna.

Obviamente, los seres vivos no dependen de la Luna de la misma manera que lo hacen del sol: su superficie refleja un 12% de la luz solar que incide sobre ella y ni siquiera una parte considerable de esta cantidad llega hasta nosotros, lo que no es suficiente como para producir los procesos fotosintéticos que dan a las plantas su energía. Eso por no decir que la Luna ni siquiera nos proporciona calor.

Aunque es verdad que algunos animales dependen de las mareas provocadas por nuestro satélite (como los mejillones y otros moluscos) lo cierto es que, si de repente la Luna desapareciera (suponiendo que no ocurrieran catástrofes como las que más abajo explicamos), la inmensa mayoría de los organismos que habitan la Tierra seguirían con su vida tranquilamente. Tal vez un poco desorientados durante un tiempo, pero terminarían adaptándose.

Foto de la Tierra y la Luna tomada por la sonda Voyager 1 a 1.66 millones

de kilómetros de distancia. Crédito: NASA.

Así que podría decirse que ningún organismo depende exclusivamente de la Luna para sobrevivir al contrario del caso de las plantas, por ejemplo, que necesitan la luz solar para obtener el carbono que las compone. Pero, ¿Y si planteamos la pregunta en una escala de tiempo más larga? ¿Podría haber aparecido vida sobre la Tierra si no existiera la Luna?
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Luna en forma de "U"

Desde pequeños nos enseñan a diferenciar las fases de nuestro satélite con el dicho de “la Luna es mentirosa”: durante la fase creciente tiene forma de D y en la menguante (o decreciente) parece una C. Pero, ¿Y si miras al cielo y encuentras la Luna con forma de U?

 

En internet hay quién se ha dado cuenta de esto y, como siempre, hay gente realmente preocupada por ello. Desde Ciencia de Sofá os mandamos un mensaje tranquilizador: a la Luna no le pasa nada raro. Esto ocurre cada año y, en algunas latitudes, incluso tiene lugar dos veces.

Lo primero que hay que tener en cuenta  para entender el asunto es que la Luna no brilla porque tenga luz propia, sino porque su superficie refleja la luz del sol. Por tanto, la parte iluminada de nuestro satélite siempre será la que apunta hacia el sol.

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¿Cómo se forma el petróleo?

Nos guste o no, es el líquido que hoy en día mueve el mundo y su origen resulta francamente curioso.(también es verdad que nosotros somos bastante impresionables). Hoy venimos a hablar del petróleo.

La plataforma petrolífera Draugen. (Fuente)

 

La palabra viene del griego petra y del latín oleum y se traduciría como aceite de piedra. Uno de sus productos derivados, el asfalto, se empezó a utilizar hace 6.000 años como agente impearmibilizador en barcos, recipientes y techos, y los griegos incluso lo usaron como arma, siendo uno de los componentes del temido fuego griego.
También llamado fuego marino, porque ardía incluso sobre la superficie del mar. (Fuente)

 

En realidad, “petróleo” es un nombre bastante poco apropiado porque no tiene nada de mineral, aunque hay que decir que en la antigüedad no podrían haberlo imaginado al bautizarlo. En realidad, este líquido (el segundo más abundante del planeta después del agua) es el resultado de la descomposición restos de organismos muertos durante millones de años. Técnicamente, es materia orgánica en muy mal estado.

Respuestas XXXIV: Sueño

Jesús Ríos nos ha  nos ha enviado un mensaje hablando de sus problemas con el sueño y diciendo que, pese a dormir 4 o 5 horas al día (técnicamente, noche) durante el último mes, no se siente cansado. La verdad es que no teníamos ni idea de si eso es bueno o malo, pero el hecho de que los seres humanos podamos llegar a pasarlo mal si no nos quedamos inconscientes unas horas cada día es, como poco, curioso. De hecho, los seres humanos podemos llegar morir por falta de sueño.

No tenemos imágenes que colgar con este artículo, así que 

usamos gatos somnolientos para amenizarlo.

 

Pero vayamos por partes. En primer lugar: ¿Por qué dormimos?

De media, pasamos el 33% de nuestra vida durmiendo así que, a nivel biológico, parece que descansar es importante. El problema es que no hay un consenso claro sobre el motivo que nos obliga a quedarnos tirados en la cama sin hacer nada un tercio de nuestras vidas, aunque con el desarrollo de tecnologías capaces de medir la actividad cerebral se han hecho avances.

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¿Por qué lloramos al cortar cebollas?

Hace un rato estábamos cocinando para mucha gente y la cantidad de cebolla que había que cortar era tremenda así que, para evitar que nuestra cara se cubriera de cataratas de lágrimas, hemos buscado qué es lo que causa el picor en los ojos al cortar cebolla. Nos hemos quedado bastante sorprendidos. 
Al cortar la cebolla estamos rompiendo las células que la componen y permitiendo que su contenido salga al exterior. Por tanto, las enzimas que en su momento estaban confinadas en el interior de las paredes celulares quedan libres para combinarse entre sí y formar, entre otras cosas, syn-propanotial-S-oxido
Este compuesto se eleva grácilmente en el aire hasta llegar a ojos, donde entra en contacto con las membranas conjuntivas, que tienen siempre cierto grado de humedad, y forma pequeñas cantidades de ácido sulfúrico. Así que este ácido es el culpable.

O sea, que como el picor en los ojos lo causa un compuesto químico al entrar en contacto con ellos, las maneras de evitar las molestias ocasionadas al cortar cebolla serían:
  • Cubrir los ojos con algo (como gafas de bucear) que impida que el syn-propanotial-S-óxido entre en contacto con ellos.
  • Mojar las cebollas mientras las cortas para que el agua se lleve el syn-propanotial-S-óxido.
  • Meterlas en el congelador un rato antes para que se enfríen, porque el frío ralentiza la reacción.
Como dato extra, el mismo azufre que contiene la cebolla (aunque en forma de otros compuestos) y permite la formación del ácido sulfúrico en los ojos es también el responsable del olor que queda en las manos después de cortarla.

¿Por qué las libélulas eran más grandes en el pasado?

Meganisoptero es el nombre del género de animales que precedieron a las libélulas que hoy en día surcan nuestros ciel… Bueno, que vuelan bastante cerca de la superficie de nuestro planeta. Aunque los bisabuelos de nuestras libélulas contaban con leves diferencias con las actuales como, por ejemplo, que casi tenían el tamaño de gaviotas.

  (Fuente)
Sí, vale, os acabo de enseñar una maqueta del animal, pero no me estoy inventando nada, en serio: los taxonomistas no usan el prefijo “mega” a la ligera cuando quieren ponerle nombre a un animal nuevo.
Las libélulas pertenecen al infraorden de los anisópteros, un término que puede traducirse descomponiendo la palabra en an (=no), iso (=igual), pteros (=alas), en referencia a la manera de volar de estos insectos. En este vídeo a cámara lenta veréis a qué me refiero.
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Respuestas XXXIII: ¿Qué es la antimateria?

Respondemos hoy a otra pregunta que nos ha llegado varias veces y algún día teníamos que tratar: ¿Qué es la antimateria?Todos tenemos bastante vista la siguiente ecuación de Einstein, que se ha convertido en una especie de estandarte para representar la ciencia:

ecueción de Einstein que relaciona la masa y la energía

 

Probablemente esta es la ecuación que, durante los últimos cincuenta años, ha sido vista por un mayor número de personas y entendida por una fracción muy pequeña. Representa la cantidad de energía que contiene un objeto cualquiera según su masa, pero no se utiliza en el día a día porque las cosas no se convierten en energía pura así como así. Vamos a concretar de qué tipo de energía estamos hablando antes de que alguien lo utilice como excusa para empezar a vender libros sobre “potenciales ocultos” espirituales.

Los seres vivos necesitamos energía para funcionar, así que la sacamos de las fuentes que tenemos a nuestra disposición mediante reacciones químicas. Las máquinas y equipos electrónicos no se alejan mucho de este principio y, como mucho, podemos variar el proceso rompiendo núcleos atómicos de uranio en centrales nucleares. Es decir, obtenemos la energía que necesitamos “reordenando” las partículas que componen los átomos de los que está hecho nuestro combustible.

La energía que podemos extraer usando estos sistemas es mínima comparada con toda la que contiene materia en sí, pero este potencial sólo puede liberarse cuando la propia sustancia se desintegra por completo. En términos de rendimiento, la desintegración produce 10.000 millones de veces más energía que cualquier reacción química y 1.000 veces más que la obtenida por fisión nuclear.

Pero hay un problema: aunque resulta muy fácil destruir cosas, desintegrarlas por completo es una tarea imposible. Por suerte, existe una sustancia que desintegra cualquier pedazo de materia con la que entra en contacto: la antimateria.
La antimateria está compuesta por partículas iguales a las que estamos acostumbrados a ver, con la diferencia de que tienen la carga inversa. Mientras los átomos que nos componen están formados por protones (que tienen carga eléctrica positiva), electrones (con carga negativa) y neutrones (sin carga), un átomo de antimateria contiene antiprotones (con carga negativa, en vez de positiva), antineutrones (que, como no tienen carga, se diferenciaran de los neutrones porque están compuestos de antiquarks, partículas aún más pequeñas de las que hablaremos en otra entrada porque es un tema un poco más enrevesado), y antielectrones (también llamados positrones), con carga positiva.

 

En este ejemplo hemos usado el deuterio, un isótopo del hidrógeno que es capaz de formar agua ligeramente más pesada de lo normal y de la que hablábamos en esta entrada.

Y aquí viene la pregunta del millón: ¿Dónde puedo encontrar antimateria?

Lejos de ti, por suerte.

Debido a sus impulsos suicidas, no es común encontrar antimateria en lugares donde hay materia ordinaria. Lo normal es que aparezca en pequeñas cantidades allá donde hay pocas cosas con las que interaccionar y tengan lugar fenómenos muy energéticos, como las capas altas de la atmósfera, donde aparecen positronesde manera natural durante las tormentas, y en el espacio, donde pueden encontrarse antiprotones esparcidos por las líneas del campo magnético de los planetas.

Simulación del campo magnético de Júpiter y las zonas de acumulación de antimateria.

Además, en lugares donde la temperatura es suficientemente alta también aparecen pares de partículas y antipartículas. Y cuando decimos suficientemente altas, nos referimos a las que se daban en los primeros momentos de existencia del universo, después del Big Bang.

Espera, si tras el Big Bang aparecieron tanto partículas como antipartículas, ¿Dónde ha ido a parar toda la antimateria que se formó? ¿Por qué no la vemos a nuestro alrededor?
  • Se especula que se formó una cantidad ligeramente superior de materia que de antimateria y esa “pequeña” diferencia sobrevivió a la aniquilación mutua, dando lugar a todo lo que vemos hoy en día.
  • Puede que la antimateria no tenga propiedades exactamente opuestas a las de la materia ordinaria y que, por algún motivo, las leyes de la física favorezcan más la formación y existencia de materia frente a la antimateria.
  • Tal vez la antimateria y la materia salieron despedidas en direcciones opuestas en el momento de su formación y en el otro extremo del universo, fuera de nuestro rango observable, todo está hecho de estas exóticas partículas.
O sea que, si queremos antimateria, no nos queda más remedio que crearla en un laboratorio.

¿Y entonces podríamos encontrarle usos que beneficien a la humanidad? 🙂

La energía liberada por la reacción entre materia y antimateria puede calcularse con la ecuación mencionada al principio, ya que  el 100% de la masa de las partículas que interaccionan se convierte en energía. Un sólo kilogramo de antimateria liberaría 43 megatones de energía al combinarse con otro kilo de materia ordinaria, lo que casi equivale al nivel de la Tsar Bombael arma más destructiva jamás fabricada.

Comparación entre diversas bombas detonadas durante la historia.

Si dejamos de mirar el lado negativo de las cosas, la antimateria podría ser el medio que nos llevara a las estrellas: cuando una cantidad de combustible tan pequeña y que ocupa tan poco espacio contiene tantísima energía, puede ser interesante llevarlo encima durante viajes largos por el espacio.

Por el mismo motivo podría usarse en baterías capaces de almacenar cantidades de energía increíbles en pilas diminutas aunque, probablemente, no serían el tipo de batería que hace funcionar tu móvil.

Lo más curioso del tema es que la antimateria se utiliza desde hace unos años en medicina, en las tomografías por emisión de positrones, una técnica no invasiva que se utiliza para medir la actividad metabólica del cuerpo humano.

¡¿Pero cómo no va a ser invasiva si me estabais diciendo hace un momento que la antimateria tiene un poder destructivo brutal?!

Ya, pero no a esta escaaala.

Se inyecta al paciente con un radiofármaco que emite positrones que interactúan con los electrones del su cuerpo, aniquilándose mutuamente. Este proceso libera fotones gamma (como los fotones de luz visible, sólo que con otra longitud de onda), que son detectados por una máquina. Allá donde se produzcan más aniquilaciones, la actividad del cuerpo será mayor porque estará liberando más fotones gamma.

Imagen de una sección del cerebro capturada mediante
este sistema. (Fuente)

Pero también podríamos usar el poder destructivo de pequeñísimas cantidades de antimateria para combatir el cáncer, pudiendo eliminar los tumores con gran precisión.

Vistas las aplicaciones, ¿A QUÉ ESTAMOS ESPERANDO PARA LLENAR LA SOCIEDAD DE ANTIMATERIA?

El problema a la hora de crear antimateria es que, actualmente, necesitas un colisinador de partículas tremendamente grande, además de una gran cantidad de energía, para crear unas cuantas partículas de la sustancia (costaría 250 millones de dólares producir 10 miligramos de positrones, por ejemplo). Por tanto, es un proceso lento: al ritmo actual de fabricación, tardaríamos 10 millones de años en obtener un kilo de antimateria. Además, aunque crear antipartículas es relativamente fácil, conseguir que éstas se agrupen en átomos es mucho más complicado: hasta la fecha tan sólo se han conseguido crear 300 átomos de antihidrógeno y han podido ser contenidos durante 16 minutos.
Por si esto no fuera suficiente, para crear antimateria se invierte mucha más energía de la que puede obtenerse con ella, así que es totalmente inviable y no tiene pinta de que la cosa vaya a cambiar en un futuro cercano. Una lástima.

La esfera más perfecta jamás creada

No suele gustarnos colgar vídeos que duren más de un par de minutos (de hecho, es el primero que os enseñamos tan largo), pero lo que hemos encontrado hoy nos ha gustado tanto que lo tenemos que compartir.

Los muchachos de Veritasium, un canal de ciencia de Youtube al que os podéis suscribir haciendo click sobre este texto han visitado el laboratorio donde se ha fabricado la esfera más perfecta hasta la fecha.

El objeto tiene la superficie más lisa jamás fabricada (es decir, con los bultos y grietas menos marcados): si pudiéramos inflar la esfera hasta que alcanzara el tamaño de nuestro planeta, el valle más profundo y el pico más alto estarían separados por sólo 14 metros. La esfera ha sido creada a partir de un sólo cristal perfecto de silicio-28 (que ya de por sí vale un millón de dólares) con el objetivo de definir el peso de un kilogramo exacto. Si no tenéis muy claro qué es un isótopo, lo explicábamos en esta entrada sobre el agua pesada.

Mejor nos callamos y dejamos que ellos expliquen os el resto, que para eso se han currado un vídeo excelente.

El gato de Schrödinger

Cualquiera que siga The Big Bang Theory u otra serie por el estilo habrá oído hablar del gato de Schrödinger. Si no os ha interesado el tema en su momento, tal vez os suene algo sobre un gato que está encerrado en una caja, vivo y muerto al mismo tiempo. Hoy explicamos a qué se debe esta analogía exactamente y de paso tenemos la excusa para colgar fotos de gatos, que sabemos que os encantan.

“Esta historia me la conozco. Rápido, ayúdame a salir de aquí.” (Fuente)

Ante nada, hay que aclarar la diferencia entre las dos maneras que tenemos de enfocar el estudio de la realidad que nos rodea: la física clásica y la física cuántica.
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No os preocupéis: sólo es Venus

Nos han llegado varios mensajes esta semana pidiendo información sobre un cuerpo celeste muy brillante. Algunos, incluso, conocedores del brillo del planeta Venus, dicen que es demasiado brillante para tratarse de este cuerpo celeste y nos han preguntado si es algo que está acercándose hacia la Tierra. La incógnita es, entonces, ¿Qué es esa luz que brilla tanto en el cielo estos días? 

Venus y la Luna. (Fuente)

En efecto, se trata del planeta Venus y, también en efecto, se está acercando hacia nosotros… Pero luego volverá a alejarse. Es lo que tiene estar atrapado dando vueltas alrededor de una gigantesca bola de gas.

Ya de por sí Venus es el cuerpo celeste más brillante del cielo porque las nubes tóxicas que lo cubren reflejan hasta el 70% de la luz solar que incide sobre ellas. Pero la causa de este aumento de brillo es que Venus gira alrededor del sol a una distancia menor que la de la Tierra y, por tanto, describe un círculo más pequeño.

Por tanto, a medida que Venus recorre su órbita, hay puntos en los que quedará más lejos o más cerca de la nuestro planeta. En el siguiente dibujo, cuando Venus está en (1) lo vemos más grande y brillante desde la Tierra porque está muchísimo más cerca que en la posición (2).

Lo mejor de todo esto es que el día 6 de Diciembre es el día en el que el planeta reflejará la máxima cantidad de luz solar, lo que nos permitirá verlo 25 veces más brillante que Sirio, la estrella que vemos más brillante. Si le queréis echar un vistazo, estará visible desde antes de la puesta de sol hasta tres horas después.

Como último apunte, no os dejéis engañar por informaciones extrañas que aparecen en internet, que hasta con esto aprovechan para intentar comerle el tarro a la gente.