viernes, 8 de febrero de 2008

Tres ideas descabelladas

Todo científico que se respete está dolorosamente consciente de una cosa: el que una hipótesis suene convincente no basta para que sea aceptada por la comunidad como resultado científico sólido. Dicho de otro modo, lo que es simplemente posible no por ello es necesario. Para complicar las cosas, a veces las hipótesis más insólitas acaban por convencer a la mayoría; por eso para ser científico hay que mantener la mente abierta, pero no tanto que se le salgan a uno las ideas. He aquí una historia que lo ilustra.

En los años 70, el geólogo estadounidense Walter Alvarez y su padre, Luis, físico premio Nobel, se interesaron en una delgada franja de arcilla oscura que se veía en los estratos geológicos, hecha sandwich entre los estratos correspondientes al periodo cretácico y el periodo terciario. Esta capa de arcilla se apreciaba en todo el mundo, por lo que debía ser el rastro de algún acontecimiento importante: algo había sucedido a fines del cretácico y principios del terciario. En efecto, algo había sucedido: como sabían bien los Alvarez, en ese instante de transición (instante que duró varios millones de años; así son los instantes en geología) se había extinguido un alto porcentaje de las especies de la Tierra, entre ellas, todos los dinosaurios. ¿Qué tenía que ver esa capa de material oscuro con la gran extinción del cretácico?

Al analizar la composición del material los Alvarez encontraron altas concentraciones del metal iridio. El iridio no es común en la Tierra, pero en los cometas y asteroides sí. Luis y Walter Alvarez sugirieron que el material había llegado del espacio y que era, de hecho, el rastro del impacto de un objeto espacial con la Tierra. El impacto debía de haber levantado millones de toneladas de polvo que se esparcieron por toda la atmósfera, obstruyeron la luz del Sol y con eso precipitaron la extinción masiva del cretácico. Y si esa extinción se debía al impacto de un objeto del espacio, ¿por qué no las otras grandes extinciones que salpican la historia de la vida en este planeta? Los Alvarez publicaron su sugerencia y nadie les creyó. ¿El destino venía del cielo? Sonaba a tonterías astrológicas.

Con el tiempo, empero, la hipótesis fue examinada con más cuidado. Se encontró (en Yucatán ni más ni menos) la ruina de un gigantesco cráter de impacto cuya antigüedad coincidía con la de la capa de arcilla de la transición cretácico-terciario y muchos paleontólogos le reconocieron mérito a la idea. Hoy en día la mayoría acepta que por lo menos la extinción del cretácico se debió al impacto de un cometa con la Tierra, hace 65 millones de años, aunque no hay unanimidad (la unanimidad en la ciencia es rara). Hay quien propone hipótesis alternativas, como un aumento violento y duradero de la actividad volcánica en todo el planeta, cuyo rastro serían la descomunal extensión de lava de millones de kilómetros cuadrados conocida como “las gradas del Deccan” y situada en India.

La segunda idea descabellada de esta historia data de cuatro años después de la de los Alvarez. Los paleontólogos David Raup y John Sepkoski publicaron en ese año un artículo en el que reunían datos de las tasas de extinción de varias familias de especies a lo largo de los últimos 250 millones de años. Las líneas subían y bajaban al compás de las extinciones, pero presentaban picos muy pronunciados: extinciones masivas. Raup y Sepkoski observaron que los picos estaban espaciados de manera aproximadamente regular, a intervalos de unos 30 millones de años, y propusieron que las extinciones en masa, en vez de estar distribuidas al azar en el tiempo, eran periódicas. Al final del artículo sugerían que, si su hipótesis era correcta (los científicos siempre dudan, hasta de sí mismos), habría que buscar la razón de que las extinciones fueran periódicas y proponían mirar en el entorno espacial de la Tierra porque no se conocía ningún proceso geológico ni biológico que pudiera imponer una periodicidad de decenas de millones de años. Raup y Sepkoski mencionan la hipótesis de los Alvarez como apoyo de esta idea.

Luis Alvarez, muy alarmado, irrumpió en la oficina de su amigo el físico Richard Muller blandiendo el artículo de Raup y Sepkoski. Aquello era una locura. Las extinciones en masa (o por lo menos algunas) las precipitaban impactos de cometas. ¿Cómo podían producirse éstos a intervalos regulares? Richard Muller se puso a pensar. Los científicos no se conforman con creer que una idea es tonta: se afanan en demostrarlo, y para eso buscan todos los argumentos en favor de esa idea. Si no encuentran ninguno, se justifica desechar la idea. Pero Richard Muller encontró uno.

¿Qué tal —le propuso a Alvarez— si el Sol tuviera una estrella compañera hasta hoy sin descubrir? La mayoría de las estrellas vienen en grupos de dos o más. Una estrella compañera que fuera muy tenue y muy lejana podría estar acercándose periódicamente al Sol en su órbita alrededor de éste. Al acercarse podría invadir la nube de Oort. La nube de Oort es un gigantesco enjambre de rocas, polvos y hielos que quedan como escombros de la formación del sistema solar. Según calculó el astrónomo holandés Jan Oort hace unos 60 años, estos escombros deberían haber terminado en una región esférica que envuelve al Sol y los planetas a una distancia de alrededor de 1.5 años-luz (varios billones de kilómetros). Cuando algo perturba la estabilidad de las órbitas de esos trozos de roca y hielo (por ejemplo, una estrella que acierta a pasar cerca de la nube de Oort), algunos se precipitan hacia el interior del sistema solar. Son los cometas. A veces los cometas chocan con los planetas. Muller propuso que la hipotética compañera del Sol tenía una órbita que la acercaba (es un decir: tendría que estar a unos tres años-luz) cada 26 millones de años a la nube de Oort, lo que desencadenaba rachas de impactos cometarios en los planetas (rachas de varios millones de años, claro). Luis Alvarez se quedó pensativo. La idea era OTRA locura, pero podía ser…

Richard Muller se asoció con el físico Marc Davis y el astrónomo Piet Hut para afinar la idea de la compañera del Sol para explicar la (posible) periodicidad de las extinciones en masa. Llamaron a la estrella “Némesis”, como la diosa griega que castigaba a los arrogantes. Publicaron su artículo en 1984. Luego emprendieron la búsqueda de estrellas pequeñas y tenues que estuvieran relativamente cerca del Sol, pero al poco tiempo se quedaron sin fondos para continuar.

Hasta hoy nadie ha encontrado a Némesis. Muchos astrónomos piensan que una estrella tan pequeña y lejana no podría haber permanecido mucho tiempo unida al Sol. En efecto, el menor tirón gravitacional debido al paso de una estrella, por ejemplo, la habría sacado de su órbita hace mucho tiempo. Richard Muller y Piet Hut han respondido con cálculos y simulaciones de computadora para tratar de demostrar que Némesis puede tener una órbita estable y duradera.

De las tres ideas locas de esta historia sólo una ha convencido a la mayoría: la hipótesis de las extinciones en masa por impacto de objeto espacial de Luis y Walter Alvarez. Raup y Sepkoski y Richard Muller, Marc Davis y Piet Hut, no han tenido la misma suerte, pero ninguna de las dos ideas se puede desechar a la ligera, porque ninguna de las dos es imposible. Lo único que falta son pruebas, eso sí. Así es la ciencia

Para saber más lean el artículo que publicaré en la revista ¿Cómo ves? de marzo de 2008. Y de paso lean mi artículo sobre Henrietta Swan Leavitt en el número de este mes, que está a la venta en puestos de periódico y locales cerrados.

4 comentarios:

Control Hidráulico y Automatizacion dijo...

Interesante, pero porque siempre referir este tipo de analisis a cosas que estén en la tercera dimensión. Si matemáticamente es posible hacer calcules en más planos y con mayor cantidad de variables, podriamos decir que Némesis esta en el mismo lugar que el Sol, pero en otra dimensión. Tal vez sean cosas divagantes que pueden demostrarse en papel, como sacar el interior de una naranja sin cortar la cascara usando funciones con numeros imaginarios o transformada Z. Pero bueno eso es para un dia sin nada que hacer y con mucha imaginación.

Buenos artículos, además de que me da gusto saber que eres quien escribio el libro del Piropo Matematico, el cual tengo desde hace un tiempo y no pense que alguien joven lo hubiera escrito. Como que tenemos la falsa idea de que la ciencia y la divulgación están en manos de investigadores viejos, pero me da gusto saber que no es cierto.

Saludos desde Querétaro.

Jorge Arellano

Rafael dijo...

Ojala y pudieras tocar el tema del CERN, ya que creo que aunque la revista Muy Interesante habia tocado el tema de su famoso acelerador de protones, esta comunidad cientifica debe tener otros proyectos e investigaciones.

Que padre participacion tienes en IMAGEN.

saludos!

Por cierto, tu proxima participacion, 15 de Febrero, coincide con la primer prueba Nuclear realizada en Nevada.

Sergio de Régules dijo...

Gracias por el recordatorio, Rafael. También coincide con el cumpleaños de Galileo (y de Gloria Trevi, je je). A ver si me da tiempo de comentar algo. Lo del CERN es buena idea. Este año entra en operación el Gran Colisionador de Hadrones, en el que los físicos tienen fincadas muchas esperanzas.

Sergio de Régules dijo...

¡Un lector del Piropo matemático! Me da mucho gusto saber que ese libro no está olvidado del todo. Aprovecho para recomendarte alevosamente mis otros libros, especialmente "Las orejas de Saturno" y "¡Qué científica es la ciencia!", editados por Paidós. Gracias por el comentario, aunque no entendí muy bien lo de las otras dimensiones.