Resumen: \"Encuentro con una estrella\" de Silvia Bravo

Encuentro con una estrella. Silvia Bravo
La estrella que alumbra el día
El griego Anaxágoras afirmaba que el Sol debería estar tan lejos como ocho millones de kilómetros. Para sus contemporáneos el Universo no podía ser mayor a esa cantidad. Pronto se tuvieron cálculos más precisos de su tamaño y distancia, que fueron mayores a las propuestas por Anaxágoras.
El Sol es una estrella enana del tipo G2 (V), las hay 30 millones de veces más enormes. Es una estrella de aproximadamente 5 000 millones de años y una masa de 2 quintillones de kilogramos. La vecina más cercana del Sol (Alfa-Centauro) está realmente lejos, a 40 billones de kilómetros. Como un billón de kilómetros esta más allá de nuestra capacidad se usa los años luz; en el cual un año luz equivale a 9.5 billones de kilómetros. En tiempo luz, la distancia de la Tierra al Sol es de 8 minutos, lo que implica que la luz del Sol se toma esos minutos para que veamos su imagen desde la tierra. No es posible tener una imagen instantánea de todo el Universo, mucho de lo que vemos ahora tal vez ya ni existe.
La luz del Sol
Sin el Sol no habría plantas ni animales en la Tierra. Los planetas que se encuentran más cerca de él reciben más energía y los planetas lejanos menos. La tierra fue el planeta afortunado del Sistema Solar.
Cuando hablamos de la energía del sol nos referimos a la luz; específicamente a ondas electromagnéticas. Las más largas son las ondas de radio pero con baja frecuencia y las de longitudes más cortas se llaman microondas y tienen una frecuencia mayor. Las ondas electromagnéticas de frecuencias más altas que las visibles son: la luz ultravioleta, los rayos x y los rayos gamma. El sol emite energía en todas las longitudes de onda. Nuestra atmósfera sólo permite la penetración de la radiación de dos regiones del espectro: la visible y la región de microondas. Aunque parados sobre la superficie de la tierra sólo tengamos una imagen parcial del exterior, representa dos ventajas: el que la radiación ultravioleta no penetre la atmosfera y que la mayor parte de la radiación es absorbida por átomos y moléculas en las capas superiores de la atmosfera.
Un centro gravitatorio.
El Sol, mantiene a los cuerpos celestes orbitando alrededor de él. Durante milenios el hombre creyó que la tierra era el centro del universo. El sistema geocéntrico que más respeto ganó fue el elaborado por Ptolomeo el cual incluía decenas de esferas cristalinas y no tuvo rival durante muchos siglos. En el siglo III a. C Aristarco hizo ver que si se consideraba a los planetas girando alrededor del Sol, el sistema necesario era el heliocéntrico. Siglos después Copérnico insistió de nuevo en el orden de un sistema centrado en el Sol, con los planetas girando en torno a él. A la luz de los principios de Newton un sistema planetario con el Sol en el centro ya permitía una descripción más sencilla de los movimientos planetarios y de su teoría que obligaba al Sol a estar en el centro cualquiera que fuere la posición de éste. El astrónomo William Herschel, construyó en 1780 un telescopio para estimar la posición real del Sol en el Universo, pero no lo logró. Harlow Shapley, en principios de este siglo estimó su ubicación a la orilla de nuestra galaxia. En 1924, Edwin Hubble descubrió otra galaxia comparable a la nuestra, y ya en 1936 se habían identificado más de 100 galaxias diferentes.
Observando a nuestra estrella
En el siglo XVII se fabricaron telescopios más grandes y de mayor resolución. El siguiente avance fue el espectroscopio, instrumento que hace pasar la luz por una rejilla de difracción rayada sobre un espejo de metal. El análisis de la descomposición de la luz con este aparato permite saber gran cantidad de cosas respecto al Sol, como son los elementos de los que está compuesto, su temperatura o medir campos magnéticos. Las observaciones fuera de la atmosfera fueron posibles hasta 1946, utilizando algunos cohetes. Los resultados fueron tan excitantes que se construyeron satélites. En 1962 se puso en orbita el primero de la serie de los "observadores solares orbitales" (OSO) y después el Skylab, trayendo fotografías a la Tierra para su estudio.
El Sol también emite partículas de forma continua llamadas "viento solar". El viento solar no llega a la superficie de la Tierra; su observación se muestra por satélites con detectores de partículas.
¿Cómo es el sol?
.La interpretación de las capas atmosféricas del Sol permitió conocer su composición química, temperatura y presión. La temperatura deducida es de cerca de 6 000° .A l disponer de mejores instrumentos se demostró que la temperatura central del Sol seria de 10 millones de grados y su densidad a 100 veces la del agua. Del centro hacia la superficie la temperatura disminuye, pero a cierta altura vuelve a aumentar. No es una esfera homogénea sino que se divide en la fotósfera; que es la luz que recibe nuestro planeta, la cromósfera; de coloración rojiza en donde la temperatura baja y aumenta después. Y la corona; vista en los eclipses de Sol resplandeciendo tenuemente.
La primera evidencia de la existencia de campos magnéticos del Sol las obtuvo el astrónomo George E. Hale en 1908. Estos campos estaban en manchas solares de enorme potencialidad. Se sospechaba que debería existir un campo magnético general del Sol. Hasta 1948 se tuvo evidencia de ese campo pero con una peculiaridad, la estructura magnética es cambiante donde el Norte es Sur y viceversa.
Un viento solar barre el espacio
En 1939 astrónomos como Walter Grotrian identificaron átomos ionizados en la corona solar, caso sorprendente, puesto que es necesario que este a una temperatura de entre uno y dos millones °K. Al finalizar la segunda guerra mundial se confirmaron temperaturas superiores a un millón de grados. No hay explicación satisfactoria del por qué la elevación de temperatura. Aunque si es posible predecir sus consecuencias. Un gas tan caliente como el de la corona no puede quedar aislado en una capa del Sol sino que se espera y se extiende. El viento solar fue detectado por el satélite Lunik III en 1959. Con esto quedó demostrado que la corona se esta escapando del Sol, su flujo frena la rotación del Sol. Uno de los efectos más notables de que el gas coronal sea un plasma con alta conductividad eléctrica es que al fluir fuera del Sol arrastra campos magnéticos creados ahí. El viento solar no puede aceptar la presencia de otros campos ajenos, como el de la Tierra, barre su campo, lo comprime y deforma, esto impide su entrada a nuestro planeta. Sin embargo, existen circunstancias especiales en las que el viento solar logra penetrar la atmosfera.
¿De dónde obtiene su energía el Sol?
El establecimiento de Einstein de que la materia puede convertirse en energía sugirió una teoría sobre la energía del Sol. Se propuso que algún tipo de reacción en el núcleo del Sol estaría transformando la materia en energía, y se tuvieron que pasar hasta los años cuarenta cuando el científico Hans Bethe determinó dos tipos de reacciones nucleares que ocurren en el interior del Sol. Todas las estrellas obtienen su energía de reacciones de este tipo. En el núcleo, los fotones de radiación x van sufriendo una gran cantidad de colisiones con iones y electrones perdiendo energía. Un fotón nunca llega a la superficie, lo que llega es su energía. El asunto con los neutrinos es diferente, estos pueden atravesar kilómetros de materia densa sin siquiera percatarse de su presencia. La tierra debería estar recibiendo 70 000 millones de ellos. Pero, casi todos ellos atraviesan la atmosfera sin darnos cuenta. Raymond Davis Jr. Realizo un experimento para atrapar neutrinos solares en cuyos resultados se supo que sólo la tercera parte de neutrinos pronosticados llega a la Tierra.
El sol no es perfecto
Es frecuente que aparezcan en el Sol manchas, grandes y pequeñas. Una mancha pequeña puede durar un día y las grandes pueden estar presentes por meses. Constan de una umbra rodeado de la penumbra. En 1774 Alexander W. observó que eran depresiones. Ahora se sabe que son oscuras porque son regiones más frías de unos kilómetros de profundidad localizados en la fotosfera. Observada a simple vista el Sol parece ser solido y terso, pero con telescopio, la imagen que se presenta es de continua actividad.
El eje alrededor del cual gira el Sol es perpendicular al plano de la orbita de la Tierra inclinado siete grados. Con base a una observación de las manchas solares se estimó que el periodo de rotación del Sol es de 27 días. Observaciones posteriores dejaron ver que el Sol no gira como cuerpo solido, sino que sus regiones ecuatoriales giran más rápido que sus regiones polares. Por si fuera poco, el Sol también vibra, lo cual no es muy sorprendente pero en esas condiciones, un desbalance de fuerzas generará perturbaciones en su interior y exterior. En 1974, el astrónomo norteamericano Henry Hill al tratar de medir con precisión el diámetro del Sol, encontró una variación periódica de 25 kilómetros, así pues se hincha y contrae como si estuviera respirando.
El Sol no es constante
El Sol no es siempre igual de activo. Se le llama Sol quieto o Sol activo y tiene una forma cíclica y no al azar. Las manchas solares tienen ciclos que no se repiten de igual forma y tiempo ni en número. El primero en notar las manchas en periodos fue Richard Carrington en 1863, pero fue Gustav Spörer quien estudio el efecto y pudo establecer sus características especificas, debido a esto, la migración de las manchas solares son durante el ciclo se le conoce como "ley de Spörer". Una característica de las manchas es su polaridad magnética; esta actividad perturba el medio interplanetario. Desde 1857 se observó que existían variaciones en el campo magnético de nuestro planeta relacionadas con el ciclo de actividades solar. Fenómenos como las auroras resultaron estar asociados con esto. Sabemos que la influencia del Sol en nuestro clima es definitiva, parece ser ahora que el problema de encontrar asociaciones de las condiciones climáticas en la Tierra con la actividad solar es que, parece localizarse en ciertas regiones y no es nodo el planeta
La vida y muerte de una estrella
Las estrellas nacen, evolucionan y mueren. En todas las etapas obedecen reglas precisas. Nadie ha vivido lo suficiente como para ver nacer y morir a una estrella. Pero, el secreto para saberlo es que las demás estrellas no están en la misma etapa de evolución. Una estrella nace por gas y polvo que se concentra por colisiones y atracción gravitacional. La estrella embrión se vuelve más denso y se contrae. Al principio la joven estrella girará muy rápido. 20 millones de años después la estrella se estabilizará y se hará mas brillante, su vida entonces será de 10 000 millones de años. La vida de las estrellas depende de su masa, si esta es mayor el tiempo de vida será mas corta. La energía de las estrellas no es inagotable. Por efecto del viento solar, el Sol seguirá rotando más lento, pero su frenamiento será ligero. Esta estrella habrá quemado todo del núcleo en 5 000 millones de años. Se expandirá y la temperatura terrestre será superior al punto de ebullición del agua. Por lo tanto 5 000 millones de años son tiempo de sobra para que el instinto de supervivencia del hombre se utilice de forma racional e inteligente y podamos abrigar grandes esperanzas de que lo logrará.
Bravo, Silvia, Encuentro con una estrella, , Fondo de Cultura Económica, México,1987.
¿Cómo es que trabajan los neutrinos en realidad?
Son partículas que en su mayoría se forman dentro del Sol. Debido a que no interactúan directamente con la materia la abundancia de neutrinos que se forman en el núcleo solar llegan a su superficie en cuestión de dos segundos y luego se propagan al espacio. No contienen masa ni carga eléctrica. La tierra recibe 70 000 millones de ellos por centímetro cuadrado. Esta penetrabilidad tan grande permite que nos atraviesen y hace muy difícil su detección, pues al no haber interacción con un detector, no es posible saber si fue atravesado. Al ser partículas pequeñísimas son también no captables pero no es imposible. Varios trabajos para poder atraparlos y estimar una cantidad de ellos se han realizado con resultados aceptables, aunque todos apuntando a la misma cantidad, solo la tercera parte de lo previsto. Pienso que al ser un tipo de materia si tiene masa, y estudios lo están comprobando ya que los neutrinos cuentan con diferentes familias como lo son los electrones, muotones y tauones.
¿Que significa para mí la química?
Para mí la química son todos los avances que tienen que ver en la tecnología para nuevos descubrimientos, pero también todo lo que está a nuestro alrededor. Las reacciones naturales y procesos como la simple respiración en seres vivos, la fotosíntesis de las plantas, la combustión de los alimentos en nuestra cocina, el interior de nuestro cuerpo, en fin; nuestra vida es química. Al parecer, la química se utiliza para nuestro beneficio como en cosméticos, en el arte, en el entretenimiento. Pero también es utilizada para fines negativos, como ejemplo es la droga que se vende ilegalmente en nuestro país y que lamentablemente ha sido llevado a otros países más.
Lo primero que yo pienso cuando me dicen temas de esta ciencia es en científicos con batas, tubos de ensayo y extrañas sustancias en donde emerge vapor, y creo que la mayoría de todos lo hacemos. Pero con todo lo que muestran los libros e inclusive la televisión me doy cuenta de que no parece ser así. Los laboratorios escolares son una muestra de como se trabaja a mayor escala y de lo fácil y divertido que se puede volver si en realidad se quiere aprender. El hecho de que antes pensara que la química era una ciencia aburrida era tal ves por ver formulas matemáticas que no conocía y lenguaje científico en textos de difícil comprensión.
Esta pregunta tiene infinitas respuestas pero sólo una puede decirlo todo. La química, que estudia todo lo que sea materia, está relacionada como antes comenté con la tecnología, estas van de la mano pues sin una la otra no puede avanzar hasta ciertos límites. Por lo tanto para mí la química es todo lo que día a día nos proporciona de cualquier forma una comodidad o una forma de vida mejor.
Francisco Bolívar Zapata: Uno de los mejores químicos mexicanos de nuestro siglo.
Nació en la ciudad de México, en marzo de 1948. Doctor en Química por la UNAM, institución en la que es profesor e investigador emérito. En 1982 fue nombrado primer director del recién creado Centro de Investigación sobre Ingeniería Genética y Biotecnología de la UNAM. En septiembre de 1991, la UNAM transformó a este Centro en el Instituto de Biotecnología y Bolívar fue nombrado su primer director, cargo que ocupó hasta 1997. En ese año fue nombrado coordinador de la investigación científica de la UNAM, puesto que ocupó por tres años.
Lo que me llama la atención de este científico mexicano es que el junto con otros investigadores lograron en EUA en 1977 ¡a nivel mundial! La producción de proteínas humanas en unas bacterias. Además, su trabajo en el área de la ingeniería de vías metabólicas en microorganismos, es también de los primeros químicos en el mundo que estudia la modificación genética y de la fisiología bacteriana, para el diseño y la optimización de microorganismos productores de metabolitos y proteínas de interés social y comercial.
Tiene más de 200 publicaciones en revistas y libros, las cuales han sido citadas más de 12,000 veces en la literatura mundial, incluyendo aquí más de 800 citas en más de 330 libros de texto y especializados. Cuenta con más de 200 contribuciones en congresos y talleres .Ha escrito y, editado libros de divulgación y opinión, incluyendo cinco tomos de su obra científica y de divulgación, como miembro de El Colegio Nacional.
Ha recibido importantes premios, entre ellos: el Premio Universidad Nacional y el Nacional de Ciencias y Artes.
Premios como estos y descubrimientos en el ámbito genético han hecho de este químico uno de los mejores científicos de nuestro siglo, y mas aun, de nacionalidad mexicana por lo cual nos debemos de sentir orgullosos por el esfuerzo que lleva cada día de su vida con sus contribuciones valiosas en la ciencia.