¿Está bien hecha "La guerra de las galaxias"?

720x405-des0135.PUB.4K.final.1267Como estamos ya en estado pre-veraniego, y con la repetición de las elecciones echándosenos encima (no deje de volver a nuestros análisis de los programas electorales), me va a permitir hoy, querido lector, que le hable de un tema tan importante como es "La guerra de las galaxias" y, más concretamente, de su corrección en términos científicos. Hay dos cosas que me han traído este tema a la cabeza. La primera es la reciente aparición del libro "The world according to Star Wars", del reconocido investigador en derecho y en economía del comportamiento Cass Sunstein, y la segunda la aparición de un trabajo de Fernando Ballesteros y Bartolo Luque titulado "Walking on Exoplanets: Is Star Wars Right?". Como el libro todavía lo estoy leyendo y no puedo aportar mi opinión para los libros del verano de NeG, me gustaría hablarles del segundo tema, que por otra parte tiene ciencia interesante y conclusiones más interesantes todavía.Ballesteros y Luque, de la Universitat de València y de la Universidad Politécnica de Madrid, respectivamente, nos plantean una pregunta que seguro que no se había planteado usted, amigo lector. Fíjese en la fotografía con la que comienza este post, tomada de la última película de la saga, "El despertar de la fuerza". Rey y Finn, perseguidos por las fuerzas del mal (la "Primera Orden"),  corren por el planeta Jakku, acompañados de BB8. Este flota, pero Rey y Finn corren, poniendo sus pies sobre la superficie del planeta. Más adelante, sus aventuras los llevan al planeta Takodana, donde también se mueven con toda normalidad, y de allí, viajan al planeta D'Qar, y finalmente la película acaba con el encuentro entre Rey y Luke Skywalker en otro planeta, cuyo nombre no sabemos, pero en el que también caminan sin el menor problema.

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Sí, amigo lector: la saga entera es un sinvivir de viajes de un planeta a otro, empezando por el largo peregrinar de Luke desde Tatooine. Y siempre, siempre, siempre, los personajes se mueven con toda normalidad; es decir, experimentan la misma gravedad y no se aplastan contra la superficie o dan saltos como Neil Armstrong en la Luna.

¿No le parece esto raro, amigo lector? Ya digo, yo, al menos, jamás me había parado a pensarlo, hasta que Bartolo me lo hizo ver un día que charlábamos de lo divino y de lo humano. Así que él y Ballesteros se plantearon el problema, y para abordarlo, analizaron todo lo que se sabe de exoplanetas, es decir, de los planetas que orbitan en torno a estrellas distintas del sol.

Hasta la fecha, hay catalogados más de 2500 sistemas planetarios desde el primero descubierto en 1995, y cada semana se descubre un promedio de 3 nuevos, de los más de 100 000 000 000 de ellos que se estima que existen en nuestra galaxia. La misión Kepler ha sido responsable del descubrimiento de muchos de estos objetos. Los exoplanetas son de muy diversos tipos, y los hay rocosos (como los que estamos considerando aquí para comparar con los mostrados por la ficción galáctica) y los hay gaseosos, y de muy diversos tamaños, si bien la gran mayoría son mayores que la Tierra por la razón de obvia de que los pequeños son más difíciles de detectar.

¿Qué necesitamos saber para conocer la gravedad en la superficie de un exoplaneta? Pues no mucho, la verdad: con su tamaño (en concreto, con el radio de la esfera que aproximadamente tienen por forma) y con su masa, nos arreglamos. Pero saber estas características de planetas que están muy, muy lejanos no es tan fácil. ¿Cómo se obtienen estos datos? Un caso en el que es relativamente fácil calcular tamaño y masa es el de los exoplanetas que "transitan", es decir, que en su órbita pasan por delante de la estrella (o estrellas) en torno a la que giran (aquí una foto del recientemente descubierto Kepler-1647B transitando por delante de sus dos soles, igual que Tatooine). Analizando la luz durante el tránsito del planeta, se puede medir la cantidad de luz que bloquea el planeta; si además se tiene un conocimiento detallado de la estrella, de su tipo y de sus características, se puede saber la luz total que emite y comparando ambas magnitudes deducir el radio del planeta. Por otro lado, midiendo por espectroscopía la velocidad radial de la estrella, se puede llegar a estimar la masa del planeta. Con esto y con la ley de la gravitación de Newton, ya tenemos la aceleración de la gravedad en la superficie del planeta, que normalmente llamamos g: su valor es g=GM/R^2, donde G es la constante universal de la gravitación. El resultado es la figura que se recoge a contiuación donde se representa la aceleración de la gravedad en la superficie del planeta en función de su masa, ambas medidas en relación con el caso de la Tierra (es decir, en este gráfica la tierra está en el punto g=M=1).

gravedad vs masa

En la parte derecha de la gráfica se acumulan las "super-Tierras", que tienen entre 2 y 10 veces la masa de la Tierra, y luego planetas mayores conocidos como super-Júpiters, verdaderos gigantes gaseosos. Para solventar la falta de datos de exoplanetas pequeños, en la gráfica se añaden datos de cuerpos rocosos de nuestro sistema solar, los puntos rojos sobre todo a la izquierda, tanto planetas como satélites. En la gráfica nos encontramos entonces con tres tipos distintos de planetas: los rocosos, los de la izquierda y de menor masa que la Tierra, que acabo de mencionar; los que tienen entre una y 100 veces la masa de la Tierra, que forman la zona plana central, y los super-Júpiters de la derecha. En el primer caso la gravedad crece como la raíz cuadrada de la masa, mientras que a la derecha resulta que los gigantes gaseosos tienen, por razones físicas en las que no voy a entrar ahora, prácticamente el mismo radio, por lo que la aceleración de la gravedad es proporcional a la masa.

¿Y en el medio? Ah, amigo lector, en el medio está la virtud, que se suele decir, pero en este caso está lo interesante: una región con un gran rango de masas, como ya dije, entre una y 100 veces la de la Tierra, donde la aceleración de la gravedad depende poco o nada de la masa. Y esto es algo que no se entiende bien por qué ocurre, dado que estos planetas son de composiciones muy diferentes unos de otros. De hecho, los modelos de formación planetaria son bastante imperfectos todavía, y predicen tipos de planetas que no se han visto y no predicen otros que sí se han visto. Ahora  esta zona plana de masas intermedias viene a crear más problemas. Parece que en esta región la contribución de la atmósfera a la masa total del planeta aumenta cuando nos desplazamos de mundos rocosos a cosas tipo Neptuno (17 veces la masa de la Tierra, aceleración de la gravedad 1.17 veces la terrestre), pero se las ingenia para hacerlo de tal manera que la masa y el radio se compensan y dan lugar a gravedades parecidas. Así que aunque en principio se podría esperar encontrar planetas rocosos tan grandes como uno quisiera (a ver, ¿por qué no?), sin atmósfera si fuera necesario, pero no; no aparecen. Da la sensación de que el universo no puede producirlos, y un candidato a explicación de este curioso hecho es que el proceso de acreción (por el que se junta el material) y la competición por el material durante la formación planetaria imponen límites a cómo pueden ser los planetas realmente existentes. Lo bueno es que cada vez tenemos más datos, y esos datos nos ayudan a cuestionar y mejorar los modelos de formación planetaria, y de esa manera avanzamos en la comprensión del origen de nuestra propia tierra. De hecho, el que en el sistema solar haya 5 de 8 (no somos nadie, Plutón) planetas con la gravedad parecida resulta no ser algo raro, sino que es ubicuo en el universo. Como dice la cita de Paul Broca que tiene nuestro bienamado ex-editor Antonio Cabrales en su web, "la observación es superior a las teorías, y uno debe aprender a inclinarse ante un hecho, por inexplicable o paradójico que nos pueda parecer." Así que los planetólogos tienen bastante trabajo por delante.

¿Y la guerra de las galaxias? ¿Está bien hecha la serie entonces? Quién mejor para decírnoslo que los autores del estudio (la traducción es mía): "Si mientras vemos El despertar de la Fuerza el lector ve a Harrison Ford paseando por Takodana como si lo hiciera por Hollywood Boulevard, no sea demasiado crítico. Después de todo, puede que esto no esté tan equivocado." Así que ya lo sabe, y además, sabe que no sabemos gran cosa de cómo se forman los planetas...

 

Hay 8 comentarios
  • Como se comenta en el artículo, el hecho de que los planetas en los que se mueven los protagonistas tengan una gravedad similar a la Tierra no me parece extraño, como desarrolla Asimov en su saga de libros, si en distintos planetas hay seres humanos, debería ser porque han salido todos del mismo planeta y se han extendido por el universo, ello implicaría que buscaran planetas afines: similar gravedad, similar atmósfera, etc.
    La saga Star Wars tiene sin embargo otros errores de bulto, ahora mismo me viene a la cabeza el que la naves explotan ardiendo, en el vacío (sin oxígeno)... pero claro es que una explosión sin llama no es lo mismo 🙂

    • Gracias Fernando, como tú dices hay muchos otros errores, pero en este post no entro en eso, sólo quiero hablar de gravedad. Y en este sentido no estoy de acuerdo con tu argumento sobre los seres humanos, porque en la saga hay muchos mundos que no son humanos, que están poblados por bichos más o menos feos (como Jabba el Hutt, por ejemplo) y si hay humanos en esos planetas es porque tienen negocios con los "aborígenes". Así que tu argumento puede valer para algunos planetas, pero no para todos. En todo caso, lo que sí parecen indicar los datos es que los humanos tenemos muchos sitios colonizables... en cuanto a la gravedad, claro, la atmósfera o el agua son otro problema.

    • Las naves explotan con llamas porque una explosión suele pasar por una reacción química extremadamente rápida en la que un sólido recombina los átomos de sus moléculas para convertirse en gas. Pregúntese más bien cómo puede ver en escena el principio y el fin de un mismo haz laser, que viaja a la velocidad de la luz...

  • Estupendo artículo, y que aparte del tema que trata, me hace reflexionar sobre otras cuestiones.
    Creo que la conclusión es previsible, dada la aparente dificultad para la vida inteligente en el Universo. Si podemos diferenciar a los planetas en tipos, aquellas formas de vida adaptadas al tipo más abundante tendrán más oportunidades para prosperar.

  • Gracias por el articulo cientifico , muy refrescante. Habiendo leido algo sobre el tema, creo que entendi que nuestro planeta tiene una gravedad relativamente alta para un planeta rocoso, debido a la mayor concentración de hierro en el planeta (a su vez debida al impacto de otro planeta hace 3000 millones de años).

    Y ahora la pregunta interesante.. ¿seria muy distinto moverse, correr y saltar en un planeta con una gravedad de 0.9g? ¿y 0.6?

    Y segunda pregunta: ¿Crecer en un planeta con menor gravedad , como afectaria a nuestro desarrollo?

    • Gracias fanboy. La verdad, confieso que no soy un experto en el tema ni mucho menos, así que no puedo confirmarte lo del hierro. Y las otras dos preguntas también son interesantes. Sospecho que 0.9g y 0.6g no serían demasiado distintos; 0.1g que de memoria creo que es lo que hay en la luna ya se ve que es bastante diferente. Del desarrollo, no tengo ni idea!

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