sábado, 25 de junio de 2011

Voyager: Una historia de amor

Abril 28, 2011: Algún día, dentro de muchos años —tal vez miles de millones de años, nadie lo sabe— seres extraterrestres podrían sorprenderse al encontrar una vieja nave procedente de la Tierra. Situada improbablemente lejos de su planeta de origen, la antigua sonda está helada como el espacio que la rodea, su fuente de energía nuclear hace mucho que se ha agotado, una antena blanca e icónica apunta silenciosa hacia el vacío, sin enviar dato alguno a la especie que la construyó. Pero aun así la sonda Voyager (Viajero, en idioma español) podría hablar a quienes la encuentren.

Golden Record (record cover, 200px)



La portada del Disco de Oro de las sondas Voyager [ Más información]

Hay un Disco de Oro adherido a un lado de la sonda y si un extraterrestre (ET) logra descifrar su contenido se sorprenderá de nuevo, porque Voyager tiene una historia para contar —y es una historia de amor.

Regresemos la cinta hasta el año 1977.

El presidente de Estados Unidos era Jimmy Carter, la película más taquillera era La Guerra de las Galaxias (Star Wars, en idioma inglés), y la NASA estaba preparando el lanzamiento de las dos sondas Voyager, las cuales viajarían a los planetas exteriores del sistema solar. Así como las sondas Pioneer 10 y 11 (Pionero, en idioma español) que les precedieron, las sondas Voyager 1 y 2 volarían entre los planetas gigantes gaseosos y, después de un frenesí de recolección de datos, serían lanzadas como con una honda hacia afuera del sistema solar. Estas naves espaciales estaban destinadas a convertirse en embajadores interestelares. Menos de 9 meses antes de su lanzamiento, el personal de la NASA pidió a Carl Sagan que preparara "algún mensaje para una posible civilización extraterrestre".

Más tarde, un miembro del pequeño equipo de Sagan describiría el proceso como un "simulacro de incendio", en el que se arriesgaba nada menos que el llamado Primer Contacto.

"Las posibilidades de que una civilización extraterrestre encuentre a las sondas Voyager en el inmenso vacío del espacio son muy pequeñas —algunos dirían que infinitesimales— pero nosotros tomamos el trabajo muy en serio", recuerda Ann Druyan, quien era miembro del equipo. "Desde el momento en el que Carl describió el proyecto a Tim Ferris y a mí, lo percibimos como mítico".

Las sondas Voyager llevarían una selección de la mejor música de la Tierra, una galería de fotos de nuestro planeta y de sus habitantes y un ensayo sobre sonidos terrestres, tanto naturales como tecnológicos, con soporte de audio.

Pero, ¿cómo se podría guardar esta información? Una tecnología popular en la década de 1970 eran las cintas de 8 pistas. Esas no funcionarían. En primer lugar, ¿qué pensarían de nosotros los extraterrestres? Más aún, las cintas magnéticas son susceptibles de degradarse por la radiación espacial y los campos magnéticos. Un mensaje guardado en un medio de ese tipo se echaría a perder mucho tiempo antes de que lo encontraran.

El radioastrónomo Frank Drake, quien se convirtió en un miembro clave del equipo de Sagan, sugirió un disco fonográfico. Los extraterrestres tendrían buenas posibilidades de averiguar cómo reproducir ese tipo de tecnología de la vieja escuela y, además, los discos fonográficos son resistentes. Según uno de los cálculos, las marcas en un disco fonográfico de metal adecuadamente resguardado podrían durar cientos de millones de años en el espacio interestelar, erosionadas principalmente por una muy leve llovizna de impactos de micrometeoroides. Un disco de cobre cubierto de oro satisfaría los requisitos térmicos y magnéticos de las sondas Voyager.

Golden Record (Golden Record, 550px)



Haga clic para ver un video (en idioma inglés) sobre las sondas Voyager y su Disco de Oro.

"Finalmente decidimos diseñar el disco para que sonara a 16 2/3 revoluciones por minuto", escribió Sagan. Eso es la mitad de la velocidad de un disco convencional de 33 1/3. "Habría algunas pérdidas respecto de la fidelidad pero no pérdidas extremadamente severas, creemos, en especial si quienes encuentren el disco son tan listos como para haberlo hallado en primera instancia".

Escoger el contenido del disco fue un proceso embriagante y agotador. Aun con la velocidad de reproducción disminuida, había apenas suficiente espacio para unos 90 minutos de música y poco más de cien imágenes.

"Recuerdo que nos sentábamos alrededor de la mesa de la cocina para tomar estas enormes decisiones acerca de qué poner y qué dejar afuera", recuerda Druyan. "No podíamos sino darnos cuenta de la enorme responsabilidad que teníamos al crear un arca de Noé que duraría cientos de millones de años".

En su libro Murmullos de la Tierra ("Murmurs of Earth", en idioma inglés), Sagan y sus colaboradores describen el proceso de la toma de decisiones. Era más que nada un reto intelectual —por ejemplo, cómo abarcar la enorme variedad geográfica, histórica y cultural de la música de nuestro mundo en 90 minutos o menos. Entre la música occidental, se escogieron la 5ta. sinfonía de Beethoven y Johnny B. Goode, de Chuck Berry; un grupo de canciones selectas de Jefferson Starship quedaron descartadas. Algunos retos fueron de índole legal: la canción Here Comes the Sun, de The Beatles, no pudo ser enviada porque a pesar de que los miembros del famoso Cuarteto de Liverpool (los "Fab Four", como también los denominan en idioma inglés) aprobaron por unanimidad que su música fuese enviada a las estrellas, no eran dueños de los derechos de autor de su propia canción. Otros retos fueron burocráticos. En una de las muchas anécdotas que ilustran la condición humana en todo el contenido del Disco de Oro, Sagan describe el tortuoso proceso de obtener permiso para que un grupo de delegados de la Organización de las Naciones Unidas (ONU, por su sigla en idioma español) dijeran simplemente "Hola". Al final, eso no se pudo lograr, y Sagan acudió entonces a los departamentos de idiomas extranjeros de la Universidad de Cornell, donde profesores y alumnos se mostraron ansiosos por colaborar. De este modo, se pudo armar un conjunto representativo de saludos cortos, comenzando por el idioma sumerio, uno de los más antiguos que conocemos, y terminando con el saludo de un niño estadounidense de cinco años: "Saludos de parte de los niños del planeta Tierra".

Cuando todo estuvo dicho y hecho, las naves espaciales Voyager despegaron con 118 fotografías, 90 minutos de música, saludos en 55 idiomas humanos y un lenguaje de ballenas, un ensayo con soporte de audio que contenía desde pozos de lodo burbujeantes hasta perros ladrando y el estruendoso despegue de un cohete Saturno V, un extraordinariamente poético saludo del Secretario General de las Naciones Unidas y las ondas cerebrales de una joven mujer enamorada.

De todas las selecciones hechas para el disco, la última podría ser la que despierte más curiosidad en los extraterrestres. Ciertamente, tiene ese efecto en los seres humanos que la escuchan.

¿Cómo toparse con una mujer joven y enamorada y grabar sus ondas cerebrales para un mensaje interestelar? Ayuda el hecho de que la mujer sea miembro del equipo de grabación: Ann Druyan.

Golden Record (Ann's Brain Waves, 550px)



Una muestra de las ondas cerebrales de Ann Druyan, grabadas el 3 de junio de 1977.

"Me surgió esta idea", recuerda Druyan, "de que pusiéramos el electroencefalograma (EEG) de alguien en el disco. Sabemos que los patrones de los EEG registran algunos cambios en el pensamiento. ¿Podría ser posible, me pregunté, que alguna tecnología avanzada, dentro de millones de años, pudiese descifrar los pensamientos humanos?"

Sagan y los demás aprobaron la idea, y pidieron a Druyan que fuese la voluntaria para someterse al estudio de las ondas cerebrales.

"Contacté al Dr. Julius Korein, del Centro Médico de la Universidad de Nueva York (New York University Medical Center, en idioma inglés) y, con la ayuda de Tim Ferris, hicimos una sesión de grabaciones de una hora de duración de lo más profundo de mi ser".

El EEG fue programado para el 3 de junio de 1977. Druyan preparó un libreto para guiar sus pensamientos —"un itinerario mental de las ideas e individuos de la historia cuya memoria esperaba poder perpetuar". Pero ella no pudo prepararse para lo que sucedería dos días antes de la grabación programada.

"El 1 de junio de 1977, Carl y yo mantuvimos una maravillosa e importante conversación telefónica", recuerda. Sin que hubiese una cita o siquiera un solo momento romántico previo, los dos se habían enamorado durante los alocados apurones por terminar el Disco de Oro. "Decidimos casarnos. Para ambos, fue simplemente un momento de esos en los que se exclama: ¡Eureka! —la idea de que podríamos haber hallado la pareja perfecta. Fue un descubrimiento que se ha reafirmado de incontables maneras desde entonces".

Los ecos de aquel momento reverberaron en su mente durante la grabación. Su mente consciente pudo haber estado recitando cultura y filosofía, pero su subconsciente zumbaba con la euforia de la Gran Idea del Amor Verdadero. La hora de grabación fue comprimida a un solo minuto que suena, apropiadamente, como una tira de petardos en explosión.

"Mis sentimientos de mujer de 27 años, locamente enamorada, están en ese disco", dice Druyan. "Es para siempre. Será verdadero dentro de 100 millones de años. Para mí, las sondas Voyager son una especie de alegría tan poderosa que me aleja del miedo a morir".

Si los extraterrestres alguna vez encuentran las sondas Voyager y descifran su contenido, estarán brevemente en contacto con docenas de músicos, artistas, ballenas, perros, grillos, ingenieros y gente trabajadora común. Pero al único ser humano que tendrán oportunidad de conocer verdaderamente es a esa joven mujer —lo cual no es una mala elección.

Se ha hecho notar que quienes más probabilidades tienen de encontrar a las sondas Voyager... somos nosotros mismos. Finalmente, la tecnología permitirá a los seres humanos alcanzar y recuperar las distantes sondas. En ese caso, serán simples cápsulas del tiempo del año 1977.

El escritor Arthur C. Clarke reconoció esta posibilidad y sugirió añadir una nota al Disco de Oro. "Por favor déjenme en paz; permítanme continuar mi viaje hacia las estrellas".

Porque las sondas Voyager tienen una historia para contar.

domingo, 12 de junio de 2011

Científicos aficionados realizan descubrimientos increíbles

Abril 22, 2011: "En algún lugar, algo increíble espera ser conocido", escribió Carl Sagan.

Y ahora usted puede ser quien lo descubra, gracias a Zooniverse (palabra en idioma inglés compuesta de Zoo: zoológico y Universe: universo), un sitio único en Internet para los ciudadanos interesados en la ciencia. Los voluntarios (o científicos aficionados) de Zooniverse, quienes se autodenominan "Zooites", están trabajando en un proyecto llamado Galaxy Zoo (palabra en idioma inglés compuesta de Galaxy: galaxia y Zoo: zoológico), clasificando imágenes de galaxias distantes fotografiadas por el Telescopio Espacial Hubble, de la NASA.¹

"Las personas no solamente son mejores que las computadoras para detectar las sutilezas que diferencian las galaxias, sino que pueden hacer cosas que las computadoras no pueden, como por ejemplo detectar cosas que parecen interesantes", explica Chris Lintott, quien es el director de Zooniverse, y astrónomo de la Universidad de Oxford.

Hanny van Arkel, una profesora holandesa que trabaja como voluntaria en el proyecto (o "Zooite", en idioma inglés), descubrió este extraño objeto verde flotando en su "sopa cósmica":

Zooniverse (object, 550px)



En esta imagen, el "Voorwerp" flota cerca de una galaxia espiral. Crédito: Telescopio Espacial Hubble, NASA/ESA (National Aeronautics and Space Administration/European Space Agency - Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio/Agencia Espacial Europea)

Cuando van Arkel notó este inusual objeto verdoso y subió la imagen en el foro Galaxy Zoo, ni siquiera los expertos sabían qué era.² Lo nombraron "Voorwep", que en idioma holandés significa "objeto".

Otro grupo de "Zooites" encontró "guisantes" verdes en su "sopa cósmica" y apodó a su grupo los "Peas-Corp" (o la corporación guisante, en idioma español).

Los guisantes resultaron ser pequeñas galaxias verdes, redondas, de aproximadamente una décima parte del tamaño de la Vía Láctea. Ahora se cree que éstas son las fábricas de estrellas más eficientes del universo, las cuales rápidamente forman enormes cantidades de estrellas. "Fue fácil encontrar 'guisantes' por computadora una vez que supimos que estaban allí, pero sin el factor humano nunca los hubiéramos notado", dice Lintott.

Zooniverse (green peas, 550px)



Estos "guisantes" son, en verdad, galaxias. Crédito: Carolin Cardamone y Sloan Digital Sky Survey (Exploración Digital del Espacio Sloan, en idioma español).

Lintott dio inicio a Zooniverse en el año 2007 con el fin de resolver un problema muy grande y único: "Tenía muchas galaxias en mis manos", explica él.

Asimismo, Lintott clasificó, según la forma, un millón de imágenes de galaxias tomadas por el programa Sloan Digital Sky Survey (Exploración Digital del Espacio Sloan, en idioma español). Primero, él hizo lo que cualquier científico que se precie hubiera hecho.

"Le pedí a un estudiante de posgrado que las clasificara".

El estudiante era bueno para eso, pero después de que catalogó 50.000 imágenes, era obvio que necesitaba ayuda –mucha ayuda– para clasificar las otras 950.000. La solución se le ocurrió a Lintott y al muy aliviado estudiante mientras estaban sentados en un bar.

"¿Por qué no pedir voluntarios?"

Zooniverse y su primer proyecto, Galaxy Zoo, habían nacido.

Zooniverse (home page, 550px)



Involúcrese en ciencia real en el portal Zooniverse.

"Quedamos anonadados por la respuesta. Tuvimos tanto éxito que nuestro servidor colapsó durante la primera mañana".

Rápidamente resolvieron el problema del servidor y el proyecto prosiguió su marcha. Con el Telescopio Espacial Hubble, Galaxy Zoo lleva a los voluntarios más profundo que nunca hacia el cosmos. Y el equipo Zooniverse ha demostrado que las clasificaciones de los "Zooites" son tan buenas como aquellas hechas por astrónomos profesionales.

"Su contribuciones son extremadamente importantes", dice Lintott. "Ellos nos están ayudando a aprender cómo se forman y evolucionan las galaxias. Y toman su trabajo muy seriamente".

Pero eso no evita que tengan una sensación de aventura y de absoluta diversión mientras investigan.

"Hace poco tiempo, algunos 'Zooites' nos pidieron que los lleváramos en peregrinación al lugar donde había nacido Zooniverse. ¡Hubo una gran celebración en el bar aquella noche!"³

Después de que Galaxy Zoo estuvo en marcha, científicos comenzaron a acercarse a Lintott en conferencias para pedirle ayuda. "Ellos se dieron que cuenta de que habíamos encontrado una manera genial de clasificar muchos datos rápidamente".

Ahora, Zooniverse ofrece diversos proyectos de "ciencia ciudadana", entre los cuales se incluyen tres proyectos más en los que se utiliza información proporcionada por la NASA. Los voluntarios de Moon Zoo (palabra en idioma inglés compuesta de Moon: Luna y Zoo: zoológico) usan datos proporcionados por el Orbitador de Reconocimiento Lunar (Lunar Reconnaissance Orbiter o LRO, por su sigla en idioma inglés), de la NASA, para contar cráteres, ayudando de este modo a escribir la historia de la Luna. Participantes del proyecto Vía Láctea rastrean imágenes infrarrojas reunidas en dos sondeos de regiones interiores de la Vía Láctea llevados a cabo por el Telescopio Espacial Spitzer, de la NASA. Ellos colaboran con los astrónomos para catalogar características intrigantes, confeccionar mapas de nuestra galaxia y planear futuras investigaciones. Los cazadores de planetas de Zooniverse ayudan al telescopio Kepler, de la NASA, a encontrar estrellas que podrían albergar planetas.

"Me encantaría confirmar uno de sus descubrimientos y poder enviar un correo electrónico a alguien diciendo: '¡Usted ha encontrado un planeta!'"

Ahora, por favor disculpe a esta escritora. Tiene que realizar una cacería de planetas

lunes, 6 de junio de 2011

Aumenta la actividad solar

Abril 14, 2011: Si alguna vez ha estado parado frente a una estufa caliente, observando una olla con agua mientras esperaba con impaciencia que el líquido hierva, entonces sabe lo que se siente si se es un físico solar.

En 2008, el ciclo solar se sumergió en su más profundo mínimo solar en aproximadamente un siglo. Todas las manchas solares desaparecieron, las llamaradas solares disminuyeron y el Sol estuvo inquietantemente tranquilo.

"Desde entonces, hemos estado esperando un incremento en la actividad solar", comenta Richard Fisher, quien es el jefe de la División de Heliofísica, en las oficinas centrales de la NASA, ubicadas en Washington DC. "Han sido tres largos años".

Solar Activity Heats Up (xflare, 200px)



El Observatorio de Dinámica Solar, de la NASA, registró esta llamarada solar de tipo X1.5, el 9 de marzo de 2011. [Película]

Los períodos de calma solar no son nada nuevo. Suceden aproximadamente cada 11 años; constituyen una etapa natural del ciclo solar. Sin embargo, este mínimo solar particularmente fue más largo de lo usual, provocando de esta manera que algunos investigadores se pregunten si en algún momento iba a terminar.

Noticia de último momento: La olla está comenzando a hervir. "Finalmente", comenta Fisher, "estamos empezando a ver algo de acción".

Durante el período que ha transcurrido en el año 2011, las manchas solares han regresado y están repletas de actividad. El 15 de febrero, y de nuevo el 9 de marzo, satélites en órbita alrededor de la Tierra detectaron un par de llamaradas solares de "tipo X" (el más poderoso tipo de llamaradas de rayos X). La última de tales erupciones ocurrió en diciembre de 2006.

Otra erupción, la cual tuvo lugar el 7 de marzo, lanzó una nube de plasma de mil millones de toneladas hacia afuera del Sol a una velocidad de 2.200 kilómetros por segundo (5 millones de millas por hora). La veloz nube expansiva no se movía en la dirección en la cual se encontraba la Tierra, sin embargo, provocó un impacto detectable en el campo magnético de nuestro planeta. El impacto indirecto, ocurrido el 10 de marzo, fue suficiente como para provocar que las auroras boreales se esparcieran por la frontera canadiense hasta el interior de algunos estados de Estados Unidos como: Wisconsin, Minnesota y Michigan.

Solar Activity Heats Up (aurora, 550px)



Auroras sobre Grand Portage, Minnesota, 10 de marzo de 2011. Crédito y derechos de autor: Travis Novitsky. [Más información]

"Esa fue la eyección de masa coronal (coronal mass ejection o CME, por su sigla en idioma inglés) más veloz registrada en casi seis años", comenta Angelos Vourlidas, del Laboratorio de Investigación Naval, en Washington DC. "Me recuerda a una serie de eventos similares que ocurrieron en noviembre de 1997, los cuales iniciaron el ciclo solar número 23, que es el ciclo solar que antecede al presente".

"Para mí", agrega Vourlidas, "esto marca el inicio del ciclo solar número 24".

La lenta acumulación del evento, hasta llegar al presente, es más que tan sólo "la infructuosa observación de una olla que no hierve", comenta Ron Turner, un analista del clima espacial de la firma Analytic Services. "En verdad, ha sido históricamente lenta".

Desde que los investigadores comenzaron a registrar y a numerar los ciclos solares, a mediados del siglo XVIII, han ocurrido 24 de ellos. En un artículo recientemente aprobado para su publicación por la revista Space Weather Journal, Turner muestra que, durante todo ese tiempo, solamente cuatro ciclos solares han comenzado en un modo más lento que el actual. "Tres de ellos ocurrieron en el mínimo de Dalton, un período de depresión en la actividad solar que tuvo lugar a principios del siglo XIX. El cuarto fue el mismo ciclo 1, el cual se produjo alrededor del año 1755, también un período solar relativamente bajo", agrega.

En este estudio, Turner utilizó las manchas solares como indicador principal para cuantificar la actividad solar. Las avalanchas recientes de manchas solares no afectan de manera sustancial sus conclusiones: "El ciclo solar número 24 es de lento inicio", finaliza.

Más vale tarde que nunca.

Vea ScienceCast (videoclip informativo) sobre esta historia en YouTube: http://www.youtube.com/watch?v=iBl_FOONrB0

Solar Activity Heats Up (plot)



Después de años de permanecer en valores bajos, el conteo la cantidad de manchas solares está aumentando nuevamente. [Más información]