Universe Sandbox

Locke9 de octubre de 2012

Universe Sandbox

El universo… tan grande, tan desconcertante y a su vez tan sorprendente. Puede pasar todo el tiempo que queramos, siempre será un gran foco de atención para el hombre, algo totalmente lógico dado nuestro afán por obtener respuestas allá donde miremos. Se estima que fue hace unos 13.700 millones de años cuando todo surgió a partir de un ínfimo punto con una densidad infinita. Esta increíble explosión arrojó todo lo que hoy conocemos, incluyendo el espacio y el tiempo, y lo que nos falta por conocer…

Con el objeto de hacer más completa la lectura de este texto y de paso proporcionarle un ambiente más acorde, recomiendo encarecidamente que le déis al «play» antes de continuar leyendo…

Las observaciones astronómicas contribuyen notablemente en la aportación de pistas sobre el tamaño de nuestro universo. Se estima que este ronda alrededor de los 93.000 millones de años luz (universo observable). Si pensamos unos segundos en ello, caeremos pronto en la cuenta de lo pequeños e insignificantes que somos en este universo en continua expansión. Sin ir más lejos, la Tierra apenas lleva unos 4.540 millones de años vagando por el vacío y si nos tenemos que referir al tiempo que sobre ella lleva la raza humana, la cifra se vuelve realmente ridícula en comparación. No somos más que una mota de polvo en todo el basto y extenso universo, rodeados de millones de planetas, lunas, estrellas, galaxias… y todo en constante movimiento.

Nos encontramos ubicados en una galaxia llamada la Vía Láctea (Milky Way), de la que no podemos ver más que su perfil al encontrarnos situados en uno de los brazos de la misma. Forma parte de la familia de galaxias con forma espiral, y cuenta con un diámetro de 100.000 años luz y una masa un billón de veces la masa del Sol (la cual es aproximadamente de 2 quintillones de kilogramos). Cabe decir que un año luz corresponde a la distancia recorrida por esta durante un año. La velocidad de la luz es de unos 300.000 km/s, así que no hay que hacer mucho esfuerzo para darnos cuenta de la magnitud de dichas distancias.

El universo está poblado de millones de galaxias, todas ellas formando grupos debido a la atracción gravitatoria que se ejercen mutuamente. La nuestra en concreto forma parte del llamado Grupo Local, que contiene más de 35 galaxias (y sigue aumentando a medida que continúan las observaciones), de las cuales las más grandes son la galaxia de Andrómeda y la Via Láctea, en ese orden. El resto son galaxias más pequeñas y algunas de ellas son satélites de las más grandes. Todo el conjunto se mueve al unísono alrededor de un punto situado entre dichas galaxias (centro de masa).

el Grupo Local

Andrómeda, además de ser la más grande con un diámetro de 140.000 años luz, también es la más cercana a nuestra galaxia. Se encuentra a unos 2,5 millones de años luz. Si lo pensáramos en metros, la cifra contaría con diecinueve ceros, una magnitud sin duda difícil de imaginar. Para el que sea futbolero, podemos decir que esta distancia equivale a poner un cuatrillón de campos de fútbol uno detrás de otro… (Ni siquiera en Oliver y Benji hemos visto distancias así).

Las observaciones nos dicen que dicha distancia se va reduciendo con el paso del tiempo, ya que la galaxia de Andrómeda avanza hacia nosotros, o nosotros hacia ella según se mire, a unos 200 km/s, con lo cual podría colisionar con nuestra Vía Láctea en unos 4.000 millones de años. Curiosamente la palabra «colisión» no sería la más adecuada para referirnos a este acercamiento ya que se calcula que ninguna estrella colisionará con las de la otra galaxia. El Sol ni siquiera tiene porqué perder sus planetas, aunque sí cambiaría de posición durante el proceso. Sin embargo este hecho no debería preocupar a nadie, ya que es probable que por entonces la vida en la Tierra haya desaparecida a causa del ciclo vital de nuestra estrella. Dentro de unos 5.000 millones de años, el Sol acabará todo el hidrógeno presente en su núcleo (cada segundo nuestra estrella transforma 654,6 millones de toneladas de hidrógeno en helio) y empezará a usar el hidrógeno de sus capas más externas, expandiéndose y llevándose por delante a Mercurio y Venus. Aún no se sabe si la Tierra se librará de ser engullida por la moribunda estrella, pero lo que si está claro es que las elevadas temperaturas acabarán con toda vida en el planeta. No es un futuro muy esperanzador que digamos…

aproximación entre las galaxias

Pero volvamos a la colisión entre las galaxias vecinas Andrómeda y Vía Láctea. Durante la misma, todo se verá envuelto en un caótico baile en el que la gran protagonista es la gravedad. La Vía Láctea consta de alrededor de 300.000 millones de estrellas (una de ellas, nuestro Sol). La galaxia de Andrómeda contiene aproximadamente un billón de estrellas. Todas ellas se verán atraídas y repelidas, haciendo danzar las galaxias una alrededor de la otra durante otros 2.000 millones de años hasta conformar lo que será una nueva galaxia… Todo se reorganizará y alcanzará una cierta estabilidad. Muchas estrellas serán expulsadas en el proceso, lanzadas gravitacionalmente hacia el vacío, otras, sin embargo, cambiarán de lugar, manteniéndose parte de la nueva galaxia.

colisión

No hay duda de que la fuerza gravitatoria adquiere un gran protagonismo cuando hay que referirse al movimiento de todos los cuerpos que podemos observar en el universo. Junto a ella, existen tres fuerzas fundamentales: fuerza nuclear fuerte, nuclear débil y electromagnética. De las cuatro, la gravitatoria es la más débil, de hecho, cuando nos movemos a nivel atómico se vuelve totalmente despreciable frente a las fuerzas nucleares. Su alcance es infinito, llega a todos los rincones del universo, y es gran responsable, entre otras cosas, de que estemos aquí. Cualquier cuerpo que posea masa, posee a su vez un campo gravitatorio atrayente, y es esta atracción la que ha hecho, desde la creación del universo tras el Big Bang, que los cuerpos no dejen de moverse e interaccionar entre ellos.

Pensemos en nuestro Sistema Solar. Todo surge a partir de lo que se denomina una nube molecular, que no es más que una región del espacio dominada por una alta densidad de materia. En esta situación, la gravedad se encarga de atraer entre sí a toda esta materia existente en la nube, de modo que en cierto momento se alcanza un colapso gravitacional en el centro de la misma. Este hecho tiene como resultado la creación del Sol. Toda la materia sobrante queda formando un disco alrededor de la recién nacida estrella para después formar los demás planetas que componen nuestro Sistema Solar mediante el mismo proceso. El tercero de estos planetas es nuestra Tierra…

el Sistema Solar

En cierto momento durante su formación, y ante el caos presente en el nacimiento del Sistema Solar, la joven Tierra colisiona con otro cuerpo del tamaño de Marte. Parte de su masa se desprende y queda orbitando alrededor de esta junto con los restos del otro cuerpo. El resultado es la creación de la Luna. No es la única consecuencia de este choque. El eje de rotación de la Tierra queda desviado con respecto al plano de rotación de todos los planetas lo cual será de vital importancia para albergar vida, ya que esta inclinación es la responsable de la existencia de las estaciones del año. A su vez la Luna ejerce una influencia gravitacional sobre la Tierra, algo que podemos ver reflejado en el movimiento de las mareas. Esta influencia no es menos importante para la vida en el planeta ya que, entre otras consecuencias, lo mantiene en equilibrio frente a diversas formas de rotación derivadas de la comentada inclinación.

Pese a la estrecha y provechosa relación entre los dos cuerpos, la Luna no deja de alejarse de la Tierra. Cada año la separación entre planeta y satélite aumenta poco más de tres centímetros. Esto quiere decir que la Luna en un principio estaba mucho más cerca de la Tierra de lo que lo está ahora, pero la rotación de la misma la impulsa cada vez más lejos en su órbita.

sistema Tierra-Luna

Podemos ver esta influencia de un modo más gráfico. Por ejemplo, ¿qué pasaría si la Luna tuviera anillos semejantes a los de Saturno? Recordemos que estos anillos en el planeta vecino corresponden a acumulaciones de polvo y partículas muy pequeñas que orbitan todas en un plano ecuatorial. El origen de estos anillos puede ser variado. Por un lado podrían deberse a los efectos destructivos de las fuerzas de marea sobre un pequeño satélite. Por otro, pueden haber resultado de una colisión entre un meteorito y un satélite de Saturno o, simplemente, como tercera y última opción, que los anillos sean un fallido intento de formación de un satélite.

anillos lunares

Tras proveer a la Luna de estos «fiticios» anillos y después de un breve período de tiempo, podemos comprobar como las partículas que los conforman son atraídas por la Tierra con una intensidad tal que estos se deshacen en una nube que empieza a orbitar nuestro planeta. El resultado final es la dispersión total de estos anillos.

dispersión de os anillos

Pero podemos ir aún más lejos. Imaginemos que la Tierra súbitamente ganara la masa suficiente para convertirse en otro Sol. El campo gravitatorio de la nueva estrella afectaría rápidamente a todo el Sistema Solar, produciendo una batalla entre las dos estrellas por dominar en el mismo terreno. Por supuesto, los daños colaterales son bastante graves: Los demás planetas son dispersados rápidamente, perdiéndose la mayoría en las profundidades del espacio.

Como esta, podríamos imaginar, y por tanto simular, muchísimas más situaciones. Desde comprobar las consecuencias del impacto de un meteorito contra la Tierra, hasta hacer explotar algún planeta vecino, pasando por introducir algún agujero negro en el mismo Sistema Solar. Con cada una de ellas, las cuales quedan a merced de la curiosidad del lector, nos sorprenderíamos y maravillaríamos a partes iguales, admirando la frágil que es nuestra situación en todo este grandísimo vacío en el que nos encontramos flotando, aparentemente sin rumbo alguno.

En resumen, y para concluir este ameno viaje, podemos decir sin dudar que en nuestro universo la diversión no tiene fin.