Estrellas percusionistas,
supernovas gritonas, agujeros negros entonando un si bemol... Hoy los
astrofísicos también afinan el oído para escrutar el fragor –y las
melodías– del espacio exterior.
“En el espacio nadie puede oír tus gritos”. Con este
inquietante eslogan se publicitó el clásico del cine de ciencia-ficción Alien.
Sus creadores dieron en el clavo: el sonido necesita de un medio
material para propagarse, y en el vacío espacial no hay nada a lo que
pueda agarrarse. Por este motivo, casi todas las películas del género
–excepto 2001: una Odisea del espacio– cometen el error de
obsequiarnos con explosiones y potentes rugidos de los motores de
hiperpropulsión. Sin embargo, el silencio no reina en todo el universo.
La sonda Huygens, que se lanzó el 14 de enero de 2005 hacia la
superficie de Titán –el satélite de Saturno–, llevaba un par de
diminutos micrófonos. Debido a que tiene una atmósfera densa,
continentes y un mar de metano, Titán es un lugar bastante ruidoso. Los
micrófonos de la sonda grabaron el ruido del viento a lo largo de las
dos horas y media que duró el descenso. A pesar de la fortísima
deceleración a la que se vio sometida –15 veces la de la gravedad
terrestre–, la Huygens sobrevivió al impacto con el suelo y transmitió
datos e imágenes de la superficie durante más de una hora. Así, pudo
verse un paisaje anaranjado sembrado de rocas, posiblemente hechas de
agua sólida y, cubriéndolo todo, una neblina de etano o metano. El
micrófono tenía que registrar el sonido de un trueno alienígena. No hubo
suerte.
Esta no es la primera vez que enviamos un micrófono a
otro planeta. En 1999, la NASA quiso hacer realidad el que sería el
último sueño del astrofísico y divulgador Carl Sagan, que no era otro
que grabar los sonidos de la superficie marciana. Para ello, instalaron un
micrófono en la Mars Polar Lander, pero diez minutos
antes del amartizaje se perdió el contacto con la sonda. A pesar de
ello, la NASA no ha tirado la toalla y espera grabar en las futuras
misiones que tiene programadas al planeta rojo el ulular del viento o
los silbidos ametralladores de sus tormentas de arena. Obviamente, nadie
pensó en dotar de micrófonos a la misión Apolo 11, salvo los necesarios
para que Neil Armstrong pudiera pronunciar su famosa frase tras pisar
el firme lunar. No hay que olvidar que nuestro satélite carece de
atmósfera.
Venus es otro cantar, pues su denso
envoltorio atmosférico lo convierte en un buen candidato sonoro, pero
ninguna sonda ha introducido un micrófono en ese infierno, donde la
temperatura es tan alta que funde el plomo. Los rusos afirman que en la
década de 1980 llevaron uno que registró descargas eléctricas, pero
nunca mostraron las grabaciones. Metidos a productores musicales, los
astrofísicos no lo tienen complicado, ya que todos los planetas –y
muchas lunas– del sistema solar cuentan con envoltura gaseosa, aunque la
de Mercurio es muy débil. Pero un mismo ruido se oiría de forma
distinta en función del sitio donde estuviéramos. La velocidad del
sonido es diferente en cada planeta, y depende tanto de la composición
de la atmósfera como de su temperatura. En la Tierra, el sonido se
propaga a 340 metros por segundo en condiciones normales. Esto quiere
decir que si un rayo golpea el suelo a 10 kilómetros de nosotros, lo
escuchamos 29 segundos después. En la superficie marciana tardaríamos 44
segundos en oírlo, pues allí el sonido se propaga un 30% más despacio.
En Venus, cuya atmósfera es mucho más densa, escucharíamos el trueno 24
segundos después de ver el rayo. Y para rapidez, la de Júpiter y
Saturno, donde llegaría a nuestras orejas en sólo 12 y 13 segundos,
respectivamente.
Si quisiéramos hablar en Marte
–siempre y cuando pudiésemos respirar su letal atmósfera de dióxido de
carbono–, lo tendríamos bastante complicado. Aun el grito más potente
quedaría reducido a un leve susurro debido a su baja densidad
atmosférica. De hecho, nuestra voz sonaría como si sufriéramos
laringitis. Eso sí, los sonidos no nos parecerían tan diferentes como en
la Tierra, y podríamos reconocer un gran número de ellos. La situación
en Venus sería totalmente distinta. Con una presión atmosférica 90 veces
superior a la terrestre –similar a la que encontramos a un kilómetro
por debajo de la superficie del mar– el casi imperceptible murmullo de
una biblioteca se convertiría en el ruido de fondo de una oficina. La
próxima vez que encienda su equipo estéreo, muerda la mesa donde esté
apoyado. Si se tapa los oídos, escuchará la música a través de los
huesos. Algo parecido es lo que Nicholas C. Makris, profesor de
ingeniería oceánica del MIT, ha propuesto para estudiar la superficie de
Europa –una luna de Júpiter– que posiblemente tiene entre 10 y 100
kilómetros de hielo y bajo la cual se extiende un inmenso mar de agua
salada. Su idea es una variante de las técnicas acústicas que se emplean
para estudiar el hielo que cubre parte del océano Ártico. El método
consiste en introducir micrófonos sensibles a las vibraciones debidas a
los esfuerzos, compresiones y fracturas del hielo, que en teoría
producirían un ruido de frecuencias entre 0,1 y 100 Hz.
RADIO COSMOS FM |
Titán Debido a que la sonda Huygens estaba
diseñada para estar sobre la superficie de Titán dos horas y media,
todas las transmisiones de datos debían hacerse en tiempo real. Y esto
era un problema para la transmisión de los sonidos puros. La anchura de
banda utilizada fue de 480 bits por segundo, mientras que la utilizada
por nosotros para descargar archivos de internet es más de 260 veces
mayor. Así que el micrófono convirtió los sonidos en sonogramas,
diagramas donde se representa el tiempo frente a la potencia y la
frecuencia de las señales. Después se convierten en sonidos que podemos
escuchar en esta web: http://www.planetary.org/explore/topics/saturn/titan_sounds.html
El sistema solar La nave Cassini, al acercarse a
Júpiter, ha detectado ondas en el tenue gas de partículas cargadas que
llena el sistema solar. Estas ondas son de baja radiofrecuencia y se han
convertido en ondas sonoras para poder escucharlas. http://www.jpl.nasa.gov/jupiterflyby/science/rpws.html
Júpiter La magnetosfera del gigante gaseoso
produce ondas radio que son capturadas por los radiotelescopios.
Convenientemente tratadas, podemos escuchar cómo suena la música de este
planeta. http://www.thursdaysclassroom.com/16sep99/sounds4.html
Marte
¿Cómo sonaría el tosido de una persona en el planeta rojo? Así:
http://sprg.ssl.berkeley.edu/marsmic/sound.html
Sol Para escuchar el continuo bullir de la
superficie del Sol y sus oscilaciones, basta con ir a: http://solar-center.stanford.edu/singing/singing.html
Púlsares Imaginen una estrella de cuatro veces
la masa de nuestro Sol pero toda ella apelotonada en el interior de una
esfera de sólo tres kilómetros de diámetro. ¿Lo tienen? Ahora pónganla a
rotar sobre sí misma de forma que en un segundo gire mil veces. La luz
de una estrella en condiciones tan extraordinarias como esta no sale de
su superficie en todas direcciones, como sucede con el Sol o con una
bombilla, sino en dos direcciones privilegiadas, coincidentes con los
polos magnéticos de la estrella. Lo que tenemos es una especie faro
galáctico en el rango de las ondas de radio. Al observarlo veremos una
estrella que se enciende y se apaga unas quinientas veces por segundo.
De ahí que se las conozca con el nombre de pulsar, del inglés estrella
pulsante. En esta dirección podremos escuchar cómo sonarían los púlsares
más brillantes el cielo: http://www.jb.man.ac.uk/~pulsar/Education/Sounds/sounds.html
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Algo parecido sucede en la Tierra. Tras analizar 10 años de
datos sísmicos, el grupo de investigación liderado por Kiwamu Nishida,
un geofísico de la Universidad de Tokio, ha encontrado unas vibraciones
inaudibles que recorren la baja atmósfera y provocan unas débiles ondas
sísmicas dentro de la Tierra “que la hacen cantar como un canario”,
según Nishida. Si pudiéramos escucharlo, este murmullo acallaría el
ruido de cien talk-shows televisivos. ¿Pero de dónde vienen esas ondas?
No se sabe con seguridad. Quizá tengan su origen en variaciones de la
presión atmosférica.
Tras siglos de descubrimientos, los
científicos le han dado la razón a Platón, al menos en
parte. El filósofo griego afirmaba que los planetas se
movían sobre unas esferas que emitían una música
continua. Ahora los cosmólogos han llegado a la conclusión de
que el universo es como un inmenso órgano.
Aparentemente, las galaxias se distribuyen como la materia de una
esponja, dejando inmensos vacíos entre unas y otras. En 2002 el
astrofísico Jaan Einasto, del Observatorio Tartu en Toravere (Estonia),
descubrió que galaxias y vacíos se repiten cada 390 millones de años-luz
y dan lugar a una estructura celular. Fue un hallazgo impactante. ¿Por
qué existe ese orden? Una posible interpretación es que “el universo
primitivo estaba lleno de ondas sonoras que comprimían y rarificaban la
materia y la luz del mismo modo que sucede con el aire dentro de una
flauta o una trompeta”, según explica el cosmólogo italiano Paolo de
Bernardis. Si esta suposición es cierta, significa que los microscópicos
murmullos generados cuando el universo tenía 300.000 años de edad
hicieron que la materia se condensara y diera lugar a las semillas a
partir de las cuales, muchos millones de años después, se formarían las
galaxias.
Si comparamos el universo con un tubo de órgano,
podemos decir que las estrellas se parecen a campanas.
Por su superficie viajan ondas sonoras con las que los astrónomos
intuyen lo que sucede en su interior. Esta peculiar rama de la
astrofísica moderna se conoce con el nombre de astrosismología. La
primera estrella donde se descubrieron estas débiles oscilaciones fue
nuestro Sol. En la década de 1960 los telescopios
solares revelaron que su superficie está recorrida por ondas acústicas
parecidas a las de los terremotos, y estas vibraciones están
relacionadas con las reacciones superenergéticas que tienen lugar en el
interior de la estrella. La energía producida en el horno nuclear del
Sol se transmite a la superficie por convección, el mismo mecanismo que
hace que el agua comience a bullir cuando se hierve en un puchero: la
materia caliente sube mientras que la fría baja. En el Sol las burbujas
de gas ascienden a la superficie a una velocidad cercana a la del
sonido. Por desgracia, no somos capaces de oír su borboteo porque no se
propaga por el espacio. Y aunque estas ondas se transmitieran, no
podríamos escuchar nada, pues su frecuencia se encuentra por debajo del
umbral del oído humano. Lo que los científicos hacen es analizar cómo
vibra esta campana cósmica, que proporciona una valiosa información
sobre las condiciones físicas del corazón solar.
El Sol no es el
único astro cantarín; en el resto de las estrellas también se genera el
mismo tipo de oscilaciones. El problema es que son muy débiles y resulta
difícil detectarlas. Fue en 2001, gracias a los astrónomos suizos
François Bouchy y Fabien Carrier, del Observatorio de Ginebra (Suiza),
cuando se observó por primera vez el tañer de otra estrella. Fue Alfa
Centauri A, a sólo 4 años-luz de nosotros y visible a simple vista desde
el hemisferio Sur. Sus medidas han demostrado que esta estrella, muy
parecida a la nuestra, pulsa con un ciclo de 7 minutos. El paso del
tiempo no sólo lo marca nuestro reloj.
Descubrimientos como estos
han propiciado un curioso hermanamiento entre astrofísicos y
músicos. ¿Por qué no convertir estos sonidos en melodías? Ese
es el empeño de los integrantes del Stellar Music Project o del
propio Brian May, fundador del grupo Queen,
que abandonó su doctorado en astrofísica hace 35 años para liderar la
mítica formación de rock.
Por si fuera poco, incluso la muerte
de una estrella tiene su propia marcha fúnebre.
En 2006, un grupo de investigación formado por astrofísicos del
Observatorio Steward de la Universidad de Arizona, la Universidad Hebrea
y el Instituto Max Planck de Potsdam (Alemania), descubrió que el
sonido es el motor de las explosiones de supernova. Gracias a sus
reacciones nucleares internas, en una estrella de este tipo se generan
elementos químicos: oxígeno, nitrógeno, carbono, hierro... El final de
su vida se acerca cuando en su interior se forma el hierro, ya que en
las reacciones de fusión nuclear con átomos de este metal no se libera
energía, sino que se consume. En esta situación, sin nada que soporte su
propio peso, la estrella se desploma y se convierte en una supernova.
La explosión es impresionante. Durante un par de segundos, este cuerpo
celeste brilla tanto como mil millones de estrellas.
Pues bien,
el equipo de astrofísicos ha desarrollado un modelo de ordenador que
simula los últimos segundos de la vida de las supernovas, desde el
colapso del núcleo hasta la explosión. Y han descubierto que el sonido
rige su último estertor. Los cálculos indican que las estrellas
moribundas pulsan a frecuencias sonoras audibles durante una fracción de
segundo antes de reventar. “El núcleo más interno empieza a vibrar
vigorosamente y, tras 700 milisegundos, la oscilación se hace tan
intensa que empieza a generar ondas sonoras de frecuencias entre 200 y
400 Hz, situadas en una octava media de la escala. Estas ondas refuerzan
la onda de choque creada por el colapso de la estrella, que acaba por
explotar”, explica uno de los investigadores, Adam Burrows.
Definitivamente,
aunque en el espacio no se puedan escuchar nuestros gritos, el sonido
gobierna muchos de los procesos más increíbles del universo.
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