El cero absoluto

La temperatura mas baja posible es 273.15 grados bajo cero, que es lo que se conoce como cero absoluto. Esta temperatura es imposible de alcanzar, pero los científicos intentan llegar a sus proximidades.

El cero absoluto lo calculó Lord Kelvin, quien descubrió que, cuando se enfría un gas, su volumen va disminuyendo en proporción a su temperatura en la siguiente relación: Por cada grado que disminuye la temperatura del gas, su volumen disminuye en un porcentaje concreto. A partir de estos datos, Kelvin calculó que si seguimos enfriando el gas, al llegar a una temperatura exácta de -273.15 grados Celsius el volumen sería cero.

Ademas, Kelvin observó que daba igual la composición o el volumen del gas que interviniera, siempre se obtenía este resultado: En el momento en que la temperatura llegaba a -273.15C, su volumen se hacía cero. La conclusión del científico fue que esa temperatura es un mínimo absoluto.

En otras palabras, cuando enfriamos un objeto, lo que estamos haciendo es extraerle energía; el cero absoluto lo alcanzamos en el momento en que le hemos extraído la totalidad de su energía; es decir, el momento en que la energía de ese objeto se hace cero. Si pensamos en la equivalencia materia/energía, esto debería suponer que, en el momento en que un objeto alcanza el cero absoluto debería «desaparecer», ya que al quedarse sin energía también se queda sin materia.

En la práctica, lo que ocurre cuando enfriamos un paquete de átomos a una temperatura muy cercana al cero absoluto se puede formar un condensado de Einstein-Bose o un condensado de Fermi, unos extraños estados en los que la materia se comporta como si fuera una partícula subatómica gigante.

Y ahora, la pregunta del millón; ¿Cual es la temperatura mínima que se ha alcanzado? Según Smithsonian magazine, este récord lo ostenta Wolfgang Ketterle, un investigador del MIT que en el año 2003 consiguió enfriar un paquete de átomos de sodio a una temperatura de 810 trillonésimas de grado Kelvin. De hecho, Ketterle fue uno de los primeros que consiguió crear un condensado de Bose, en el año 1995, lo que le valió el premio nobel de física en el año 2001.

Otra buscadora del cero absoluto es Lene Vestergaard, investigadora de la Universidad de Harvard. En su laboratorio se han logrado temperaturas del orden de millonésimas de grado Kelvin. Esta doctora ha sido capaz de frenar un rayo de luz hasta detenerlo. Este increible logro ha sido posible gracias a las extrañas propiedades que presentan los condensados de Bose.

Otro investigador del ultrafrio es Juha Tuoriniemi, de la Universidad de Helsinki, que ha conseguido enfriar átomos de Rodio a 180 trillonésimas de grado Kelvin. Muchos investigadores piensan que es Tuoriniemi quién debería ostentar el record a la temperatura mas baja obtenida, pero eso depende en gran medida de como se hagan las mediciones.

Más lunas para la Tierra

La automatización, cada vez mayor de los telescopios permiten ir encontrando objetos cada vez más asombrosos.

Se han descubierto ya dos asteroides, pequeños cuerpos rocosos, de no más de 100 metros de diámetro, no esféricos, que co-orbitan junto a la Tierra.

Comparten la órbita terráquea en una forma harto extraña, por la interacción de la gravedad Solar y de la Tierra.

El hasta ahora mejor estudiado es el 2002 AA29, que efectúa la órbita llamada en “herradura” que coincide en alejamientos y acercamientos “pendulares”: Se adelanta en la trayectoria de la Tierra desde una cercanía de 2.000.000 de Kilómetros, pasa por el otro lado del Sol y se va frenando hasta acercarse por el otro lado de la órbita a 2.000.000 de kilómetros, acelerando inversamente hasta lograr el punto inicial y volver a comenzar, en un período de 95 años, hoy.

Pero cada vez el acercamiento es mayor y habrá una posición que hará acompañamientos en acercamiento más largos, hasta que la gravedad de la Tierra domine a la Solar y este se convierta en el segundo satélite natural, junto con la Luna.

El otro asteroide con órbita en herradura es el asteroide Cruithne 3753, que terminará siendo el tercer satélite natural terrestre.

Fechas tentativas de estos dos acontecimientos satelitales, cuarto y quinto milenio, respectivamente. Para entonces habrán sido muy estudiados y visitados siglos antes.

¿Un planeta habitable?

El día 23 de abril de 2007 se decía que el hallazgo de ser confirmado puede marcar un hito en la historia, ya que los astrónomos piensan que han descubierto el planeta mas parecido a la Tierra fuera del Sistema Solar: un mundo que puede tener océanos líquidos y vida. Científicos suizos, franceses y portugueses encontraron que el objeto, apenas un 50 por ciento mayor que nuestro planeta, se encuentra moviéndose en órbita alrededor de una estrella enana roja, relativamente cercana a la Tierra.

Se piensa que la estrella puede tener otros dos planetas también.

El nuevo exo-planeta, como llaman los astrónomos a los planetas que giran alrededor de otras estrellas, no es idéntico a la Tierra. Por ejemplo, se estima que pesa tanto como cinco tierras, en parte debido a su mayor tamaño. Por la misma razón, tendría más de dos veces su área superficial.

Acompañan a este nuevo planeta otros (hoy sabemos que son cinco) orbitando a esta mediana estrella roja.

Históricamente, por cuestiones tecnológicas, solamente los exoplanetas grandes se podían detectar, aunque eso está cambiando.

Otras características curiosas del planeta son que la gravedad en su superficie sería alrededor dos veces más fuerte que en la tierra; y su año es apenas 13 días terrestres, pues da una vuelta alrededor de su Sol en ese tiempo. Es 14 veces más cercano a su estrella que nosotros de nuestro sol, (unos 11 millones de kilómetros).

Esto puede ser así porque su estrella, la enana roja Gliese 581, es más pequeña y fría que el Sol. El planeta sin embargo se encuentra en su región habitable- donde están las temperaturas necesarias para que el agua se encuentre en estado líquido.

Antes de seguir adelante debemos acotar que las estrellas Gliese, forman un conjunto de varias estrellas rojas o rojas anaranjadas, así, entre varias tenemos a:

Gliese 687, a 10,6 años luz de nos; Gliese 581, a 20 años luz de nos; Gleise628 (Wolf) a 14años luz; Gliese 1(GL1) a 14, 2 años luz de nos; Gliese 687 (LHS) a 14, 5 años luz de nos; Gliese 674 a 14,8 años luz de nosotros, etc. Para el que le interese ver: “Estrellas más chicas y cercanas a nosotros” en este blog.

La temperatura media de esta «Super-Tierra» esta entre 0 y 40 grados Celsius.

Los modelos predicen que el planeta debe ser rocoso como el nuestro. El agua líquida es crítica para la vida como la conocemos, dijo Xavier Delfosse, miembro del equipo de la Universidad de Grenoble, Francia. Debido a su temperatura y proximidad relativa, este planeta será el que más probablemente se utilice para la búsqueda de vida extraterrestre.

La estrella anfitrión, Gliese 581, está entre las 100 estrellas más cercanas a nosotros, apenas a 20,5 años-luz en la Constelación de Libra.

Gliese 581 tiene un tercio de la masa de nuestro Sol, su magnitud es 10,6 apenas visible con un telescopio de 10 cm de diámetro. Su temperatura corresponde a unos 2500 grados centígrados, mucho mas fría que nuestro Sol, y su luminosidad apenas alcanza la diez milésima parte de la de nuestra estrella.

Tales estrellas pequeñas, llamadas enanas rojas, son por lo menos 50 veces más débiles que el Sol y se cree que son estrellas muy comunes en nuestra galaxia. Entre las 100 estrellas más cercanas al Sol, 80 pertenecen a esta clase. Las enanas rojas son blancos ideales para la búsqueda de planetas porque emiten menos luz, y la zona habitable es así mucha más cercana a ellos dijo a Xavier Bonfils, co-investigador de la Universidad de Lisboa. Los planetas más cercanos a una estrella son más fáciles de detectar porque su gravitación afecta a su Sol más perceptiblemente.

Se espera que las enanas rojas también vivan muchísimo tiempo porque queman el combustible lentamente. Una enana roja de la mitad de la masa del Sol, como Gliese 581, brillaría típicamente por unos 130 mil millones años, sobreviviendo al Sol por trece veces.

En estos finales de septiembre de 2010, un artículo de D. Shiga en “New Scientist”, nos informa que un equipo de cazadores de planetas descubrió el primer mundo extrasolar que podría albergar vida en su superficie. Se encuentra a la distancia correcta de su estrella como para potencialmente contener agua líquida y podría tener una composición rocosa similar a la de la Tierra. Continuar leyendo «¿Un planeta habitable?»