Anteayer estuve viendo Gravity con mis compañeros de piso y surgieron muchas preguntas acerca de la exposición humana al vacío espacial a cuerpo desnudo. Cosas como: ¿Tendrías frío si no llevas puesto el traje espacial? ¿Qué efectos tendría la despresurización? ¿Podrías sobrevivir aunque sólo fuera un momento?
He pensado que son preguntas interesantes que tal vez os surjan cuando veáis alguna película de astronautas, así que aquí hoy voy a explicar que le ocurriría a vuestro cuerpo si salierais al espacio sin vuestro traje de astronauta.
En primer lugar: ¿se pasa frío en el espacio?
La temperatura del espacio ronda los -156ºC en las cercanías de la Tierra. Pero para medir esa temperatura no puedes sacar un termómetro por la ventana de tu satélite y mirar a ver qué cifra marca porque, como el espacio está vacío, no hay materia que pueda transferir su calor al termómetro para ver a qué temperatura se encuentra. Por este mismo motivo tampoco hay materia a la que tu cuerpo pueda ceder calor para bajar su temperatura.
Pero el calor no sólo se transfiere de un lugar a otro a través de la materia.
En tierra firme sentimos frío cuando el entorno está a una temperatura menor que la nuestra y, por tanto, el calor se transfiere de nuestro cuerpo al medio que nos rodea. Si nos tumbamos en el suelo, por ejemplo, nuestro cuerpo cederá calor a la superficie sobre la que estamos en contacto directo hasta que la temperatura de ambos se equilibre. En la atmósfera o en el agua el efecto es aún mayor porque nunca podemos alcanzar el equilibrio térmico al aire libre: al transferir nuestro calor al fluido que está en contacto con nuestro cuerpo, éste asciende y nueva materia fría se coloca en su lugar, absorbiendo más calor de nuestra piel. Éste fenómeno se llama convección.
(Fuente)
Pero, por supuesto, ninguno de estos procesos puede hacer que perdamos calor en ausencia de la materia y, por tanto, no nos van a afectar en el espacio. Pero hay un tercer mecanismo de transferencia de calor en el que no solemos pensar: la pérdida de calor por radiación o, lo que es lo mismo, a través de la radiación electromagnética que emite nuestro cuerpo.¿Cómo que emitimos radiación electromagnética? ¿Somos como routers andantes?Como routers no, porque el tipo de radiación transmitida mediante tecnología inalámbrica es aún menos energética que la que emitimos los seres humanos.Lo que pasa es que todo lo que se encuentra a una temperatura superior a los -273,15ºC, la mínima temperatura posible, emite radiación electromagnética. Y eso nos incluye a nosotros.Cuanto más caliente esté un cuerpo, más energética será la radiación que emitirá. Las cosas más frías emiten ondas de radio, microondas y radiación infrarroja a medida que su temperatura aumenta. Cuando un objeto alcanza una temperatura de unos cuantos cientos de grados, entonces empieza a volverse incandescente y emitir luz visible.
Pero que no podamos ver la radiación menos energética no significa que no exista.
A una temperatura de unos 36ºC, nuestro cuerpo está demasiado frío para brillar con luz visible (por suerte), pero sí produce suficiente calor como para emitir radiación infrarroja. Si nuestros ojos fueran capaces de detectar este tipo de radiación, entonces en ausencia de luz visible podríamos distinguir los elementos del entorno por su temperatura. En la siguiente imagen podéis ver dos fotos del mismo río en luz visible e infrarroja. Nótese el contraste del agua y el suelo en la foto infrarroja, fruto de la diferencia de temperatura entre ambos.
(Fuente)
La cuestión es que los seres humanos perdemos el el 65% de nuestro calor corporal por radiación. Y, como habréis supuesto, que el espacio esté vacío no impedirá que nuestro cuerpo desnudo siga perdiendo calor al emitir radiación infrarroja. Poniendo cifras al asunto, en el espacio perderíamos calor a un ritmo de unos 958 Joules por segundo. A este ritmo, la temperatura de tu cuerpo tardaría unos 72 minutos en bajar de los 36ºC hasta los 20ºC. Y, por supuesto, notaríamos el frío a medida que la temperatura de nuestro cuerpo bajara.
Pero, ojo, esto es lo que cabría esperar en una situación en la que estuviéramos desnudos en el espacio sin una fuente de calor externa o, lo que es lo mismo en las cercanías de la Tierra, el equivalente a estar protegido por la sombra de nuestro planeta. Si saliéramos de nuestra nave mientras cruzamos la cara iluminada de la Tierra, entonces la cosa cambiaría.
En esta situación, la mitad de tu cuerpo estaría iluminada por el sol, recibiendo unos 1.368 Joules de energía cada segundo, mientras la otra mitad expuesta a la sombra perdería sólo unos 479 Joules por segundo. Sin contar el daño que producirían sobre tu piel los rayos más energéticos de radiación ultravioleta que normalmente son bloqueados por la atmósfera (como comentaba en esta otra entrada donde calculaba si podríamos ponernos morenos balo la luz de la Luna), tu cuerpo estaría recibiendo más energía de la que pierde y, por tanto, poco a poco se iría calentando.
Por tanto, en el espacio sí que notarás el frío a menos que estés cerca de una estrella cercana y haya ningún objeto en medio que te tape su radiación. En cualquier caso, estos cambios de temperatura corporal no serán lo que te matará en el espacio porque ocurren a un ritmo demasiado lento comparado con las otras amenazas que harán peligrar tu vida en esta situación, así que podemos dejarlos a un lado y centrarnos ahora en cómo reaccionará nuestro cuerpo al encontrarse en medio del vacío.
Como explicaba en esta otra entrada, en la atmósfera nuestro cuerpo está siendo constantemente presionado desde todas las direcciones por el peso del aire que tenemos encima. Por este motivo los objetos que contienen gases en su interior reaccionan ante los cambios de presión alterando su volumen: si la fuerza compresiva que actúa sobre ellas es más intensa se comprimirán hasta alcanzar un tamaño menor, como se puede ver en este vídeo grabado con una patata en el que se aplica aire a presión sobre un malvavisco.
En el caso contrario, al crear el vacío alrededor un objeto de este estilo ya no existirá ninguna fuerza que lo mantenga compacto y éste aumentará su volumen porque el gas de su interior empezará a expandirse para intentar ocupar el volumen ocupado por el aire que había ahí antes. En el siguiente vídeo se puede ver un experimento similar, en el que unos malvaviscos son sometidos al vacío y su tamaño aumenta considerablemente.
Por lo que he leído por internet, parece que hay gente que tiende a pensar que el cuerpo se hinchará como un globo hasta que explote al ser expuesto al espacio. Pero no, para nada. El doctorado en ingeniería aeroespacial Alexander Bolonkin lo explica en este paper.
Los fluidos corporales hierven cuando son expuestos al vacío. Pero, cuidado, que hiervan no quiere decir que se calienten: cuando una cosa hierve significa que ha alcanzado unas condiciones de temperatura y presión en las que empieza a convertirse en gas. A nivel del mar el agua hierve a 100ºC de temperatura, sí, pero en la cima del monte Everest, donde el aire está a un tercio de la presión, basta con calentarla a 71ºC para que se convierta en vapor.
En este otro vídeo se puede ver claramente cómo puedes hacer que el agua fría hierva reduciendo la presión del aire que la rodea (aunque, por supuesto, el agua fría no serviría para cocinar macarrones por mucho que borbotee).
O sea que, tras la exposición al vacío, el agua contenida en nuestro cuerpo empezaría a convertirse en gas (exceptuando la sangre, que está presurizada de manera independiente en el sistema circulatorio) que, al ocupar un volumen mucho mayor que en estado líquido e intentar expandirse, hinchará tu cuerpo hasta que duplique su tamaño original. El escenario parece terrible (y lo es), pero parece que no es letal y es posible recuperarse de exposiciones al vacío de hasta 90 segundos sin efectos negativos a largo plazo.
Por suerte los accidentes en los que los seres humanos terminan expuestos al vacío son muy infrecuentes, así que casi todo lo que sabemos sobre el tema viene de experimentos con animales. Eso sí: los pocos casos que han tenido lugar parecen ajustarse a los experimentos. Por ejemplo, parece ser que a un tipo que subió en un globo a 31 kilómetros de altura se le despresurizó un guante de su traje y la mano se hinchó hasta el doble de su tamaño, lo que le provocó un «dolor incapacitante». La mano recupero su aspecto original tres horas después de que volviera al suelo.
Pero, bueno, por exóticas que parezca la pérdida de calor por radiación, las intensas quemaduras solares o el hinchamiento del cuerpo, lo que te mataría al salir al espacio sería la falta de oxígeno.
Al ser expuesto al vacío, el aire de tus pulmones se vería aspirado rápidamente de tus pulmones. Sin reservas de oxígeno a las que recurrir, tu cuerpo usaría el oxígeno restante quedara en la sangre rápidamente y en tan sólo 15 segundos te quedarías inconsciente. Pasados 2 minutos, el resto de los órganos de tu cuerpo empezarían a fallar por la falta de oxígeno y, bueno, ahí terminaría tu aventura espacial.
Y hablando del espacio…
27 comments
No me cuadra que perdamos 950 julios/segundo de energía por radiación. De ser así, cada día perderíamos alrededor de 19000 kcal, lo cual no coincide con las recomendaciones de ingerir unas 2000 kcal diarias.
Piensa que son 950 julios irradiados en un entorno a -156ºC, calculados usando esta página: https://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/bodrad.html. La cantidad de energía irradiada por el cuerpo en un entorno a temperatura ambiente ronda los 100 watts, lo que encaja con las 2000 kcal diarias 🙂
Lo que no entiendo muy bien es por que la temperatura ambiente influye en la radiacion. ¿Tienes alguna entrada que lo explique? O es muy complicado?
Eso, en espacio VACIO. Puede leer nuevamente el proceso de convección.
Interesante entrada pero me inquieta saber si una vez muerta una persona en el espacio comenzaría a podrirse o que pasaría con su cuerpo a largo plazo??
El proceso de putrefacción está a cargo de varios organismos vivos como hongos y bacterias, que con ayuda de factores físicos como la temperatura, proliferan de una manera brutal, degradando compuestos orgánicos del cuerpo muerto. Esta degradación es a partir de sustancias que los mismos microorganismos riegan sobre la carne para descomponer y comerla más facilmente, entre otros factores a partir de estos microrganismos.
A menos de que estas criaturitas llevaran un microtraje espacial podrían hacerlo, sin embargo, no existen las condiciones, como acabamos de conocer en esta entrada, para la vida de estos microrganismos; por o tanto la putrefacción queda descartada.
Existen unos microrganismos animales invertebrados, pertenecientes al grupo de «protostomados menosres» (llamados así porque en su desarrollo embrionario el ano aparece antes que la boca; en nuestro caso somos «deuterostomados» porque la boca aparece antes que el ano) conocidos como tardígrados (así se llama su phylum) u osos de agua (por su similitud a los osos terrestres);son de hábitos dulceacuicolas, de dieta vegetariana principalmente, carecen de sistema circulatoria entre otras características interesantes y distintivas. Los osos de agua pueden SOBREVIVIR AL VACÍO, mediante un proceso conocido como criptobiosis, en el que reducen su actividad metabólica drasticamente y se deshidratan de la misma forma. Cuando vuelven a tener agua y condiciones óptimas para vivir, salen de su estado de criptobiosis para seguir como sin nada.
También me pregunto que pasa con la materia de un órganismo que muere. Saludos.
[…] ¿Qué pasa si salgo al espacio sin traje espacial? […]
Hay un error en la gráfica de las longitudes de onda: las radiaciones ionizantes (capaces de romper enlaces químicos) son del ultravioleta para arriba, no del infrarrojo para arriba.
No es la primera vez en el cine que se plantea eso, acordaros de 2001 en la que Borman (creo) vuelve a la nave sin casco
Hola Jordi, por favor respondeme a la siguiente pregunta, que me has dejado con mucha curiosidad.
Si sales al espacio, sin un traje espacial, pero con una bombona de oxigeno con la que poder respirar, nuestro cuerpo doblaría de tamaño, y entonces iríamos perdiendo calor por radiación hasta que nos congelaríamos ( estando en la sombra ) o nos quemaríamos ( estando de cara a una estrella ), por lo que podríamos «sobrevivir» unos cuantos minutos, cierto?
Gracias por la entrada de hoy, es muy interesante.
Saludos
Iván, imagino que pierdes 950 julios/segundo de energía siempre y cuando no estés recibiendo energía de tu alrededor (el sol, el aire caliente, etc), es decir, en un entorno totalmente aislado de fuentes de energía externas.
en el espacio dice que durarias 15 segundos,jajajaj valiente gilipollez, no durarias ni un segundo, la muerte seria inminente, durarias solo el salir fuera, primero, la exposicion al vacio si hace que tus pulmones estallen, segundo la falta de presion atmosferica haria que sangrases por todos los orificios de tu cuerpo, tercero, la falta de calor o en este caso el frio extremo haria que todos los fluidos corporales que saliesen disparados del cuerpo por falta de presion se congelasen de inmediato, congelandose al instante de abandonar nuestro cuerpo, como nuestros ojos son el 98% agua se congelarian al instante ni siquiera llegarian a estallar por la falta de presion, y dices que la exposicion al vacio es reversible, valiente estupidez…..
Valiente estupidez tu forma de contestar… Que fácil es escribir insultando el trabajo de los demás, independientemente de que sea correcto o no.
Podías haberte ahorrado el comentario y a nosotros tu presencia.
Gracias 😉
Valiente estupidez su comentario, ni el mas minimo criterio para una conclusion tan sencilla y absurda… No todo se responde de manera «rapida» y mediocre.
COn argumentos así debes tener razón sí o sí.
Los pulmones no tienen porqué estallar, el aire contenido saldría por la boca. Has visto muchas películas, tienes poco sentido común, no has leído nada de la nota y te dedicaste a escribir idioteces que viste en el cine.
Una de las consecuencias sería la brutal descompresión, algo así como lo que pueden sufrir los buzos pero a lo bestia. La expansión del aire de los pulmones podría no suponer problema si conseguimos evacuarlo a base de exhalar muy rápido (no se si se podría hacer suficientemente rápido).
El otro gran problema similar al que sufren los buzos por la descompresión sería la formación de burbujas en la sangre por los gases disueltos en ella que podrían obstruir vasos sanguíneos, algo así como cuando abres una coca cola y se forman las burbujas. En tierra estas burbujas suelen ir a partes altas del cuerpo por eso de que flotan en líquidos y por desgracia lo más alto en el cuerpo humano es el cerebro pero en ausencia de gravedad supongo que se repartirían por todo el cuerpo. Evidentemente esto se soluciona volviendo cuanto antes a la presión atmosférica previa.
La última peli en la que vi esta situación fue Sunshine, de Danny Boyle, me encanta esta peli pero si no recuerdo mal las consecuencias del «paseo espacial» no se ajustan mucho a lo que razonas aquí Jordi, aunque me fio más de ti.
¿Habría que tener en cuenta el albedo como energía perdida cuando el cuerpo está expuesto al sol?
«Claro de Tierra» Arthur C. Clarke 1955. Leer la parte del rescate del crucero federal Acheron
Yo ahora estoy leyendo el libro Guia del autoestopista galáctico.
Y pone que en el espacio si aguantamos la respiracion duraremos vivos 30 segundos. Es eso cierto?
Y otra cosa: pobres animales, yo creia que los nazis ya habian echo ese tipo de experimentos con presos.
Que mecesidad habria de volver a someter a conejos al vacio? 😢
Hola solo queria saludar desde argentina
Ciertamente hay mucha ignorancia al decir que en el espacio no hay materia, y quien afirman esto dicen y aclaran una doctrina que no saben, por lo tanto, inventan
Para el verdaderoconocimiento se deve saber esto: que el espacio esta lleno de materia, sino existiria la materia densa que existe entonces ningun sol se podria mantener
El espacio esta hecho en base a tegidos muy densos y a la misma vez muy refinados, capas de aguantar enormes planetas y estrellas
El espacio esta compuesto por telas que son redes de materia pura, de otro modo ¿Como se justifica el frio en el espacio si no hay materia?
Si existe el frio en el espacio es porque entonces hay materia, ya que el frio se siente por medio de las mismas particulas que estan bajo a esas mismas temperaturas eladas
Y dire esto ultimo:
En el universo no existe el vacio, es imposible, y es por este mismo hecho que he explicado, ya aue todo, absolutamente todo, esta cubierto de materia, solo que en la atmosfera de los planetas la materia es muy diferente al espacio, pero eso no quiere decir que en el espacio no hay materia
Lo primero que deberías hacer es comprar un diccionario o usar un corrector ortográfico, porque con tantisimas faltas ortográficas pierdes mucha credibilidad.
Lo segundo, en esta entrada (https://cienciadesofa.com/2015/09/que-es-supervacio-eridanus.html) Jordi explica que, efectivamente, el espacio no esta vacio, pero se considera vacio a efectos prácticos.
No uséis el mismo corrector que Juanma, por favor. Su respuesta tampoco debe tener credibilidad entonces.
Hay algo q no me queda claro, dices que no nos congelariamos en el espacio de inmediato porque no existe materia y eso impide que nos enfriaramos y como se explica que el sol nos caliente? Me imagino que el calor y el frio viajarian por la misma » materia» , seria la misma via la que nos calienta o enfríe…. Disculpa por la pregunta, no soy físico ni nada parecido sino un simple mortal curioso. Saludos
Por lo que logro entender la forma de calor que recibiríamos del sol sería comp radiación, y como se explica en la entrada esta no necesita de materia para poder difundirse por el espacio. si estoy equivocado aganmelo saber 😊
esto que se explica esta muy bien, pero hay algo, y es que veo los satélites artificiales dar vueltas sobre si mismo aparte de su órbita seguro para evitar enfriamiento y calentamiento por las caras expuesta y no expuesta al sol…pero la ISS creo no da vueltas sobre si misma, como evita el calentamiento o enfriamiento, pregunto…agradecería me respondiera alguien al kepler25@hotmail.com