Un grano de pimienta en el espacio

Cuando leemos textos de divulgación científica sobre astronomía, aunque consigamos llegar a aprender y comprender conceptos teóricos con mayor o menor grado de complejidad, nuestra mente se resiste a aprehender o asimilar datos que se expresan con simples cifras basadas en unidades de medida, como la magnitud de los cuerpos celestes o —”más difícil todavía”— las enormes distancias que los separan en un universo como el nuestro, donde el vacío es el gran protagonista a pesar de que en un cielo estrellado sin Luna (Luna nueva) nuestros ojos nos hagan creer lo contrario. [Véase al respecto: “Átomos interpretando su propio origen y evolución”]

Tamaño comparado a escala de diversos objetos en relación con el Sol, varios planetas
del Sistema Solar y su estrella más cercana. Tanto el tamaño relativo de la “cabeza de
alfiler” como el del “grano de pimienta” han sido levemente aumentados en aras de
su propia visibilidad en esta ilustración.
[Infografía: Paco Arnau / Ciudad futura]

Estamos acostumbrados a interpretar e incluso a calcular mentalmente distancias y magnitudes usuales en la vida cotidiana con poco margen de error. Los delineantes eran capaces de distinguir en un plano arquitectónico, a simple vista y con total seguridad, una línea de una décima de milímetro de grosor de otra de dos décimas de milímetro (0,1-0,2 mm). Un buen sastre “de los de antes” sabía la talla del cliente nada más verlo entrar por la puerta del establecimiento. Un diseñador gráfico actual debería distinguir a la perfección un cuerpo de letra de 10 puntos tipográficos con una simple mirada. Los antiguos exploradores calculaban días de marcha hacia un lugar lejano visible en el horizonte con un margen de error mínimo… y podríamos seguir con multitud de ejemplos.

Magnitudes astronómicas

Pero todo cambia para nuestra mente, experta en el cálculo de proporciones terrestres y cotidianas tras cientos de miles de años de evolución e interacción con el mismo entorno, cuando las magnitudes son astronómicas. Seguramente es por eso que cuando utilizamos la expresión “cifras astronómicas” nos solemos referir a cantidades de dinero que escapan a nuestra comprensión… limitada por los magros ingresos de la mayoría. El límite suele estar situado en cifras que superen los seis ceros a la derecha (si hablamos de euros o dólares)… Esto también puede valer para las magnitudes espaciales astronómicas.

Podemos hacernos una idea cabal de la distancia que nos separa de la Luna cuando nos dicen que nuestro único satélite natural está a unos 380.000 km; no se trata de una cifra inabarcable para nosotros, seamos aficionados o no la astronomía, al fin y al cabo podemos ver la superficie de la Luna con cierto detalle muchas noches al año e incluso una docena de seres de nuestra especie han llegado a caminar o a conducir vehículos sobre sus estériles planicies. Incluso los automóviles terrestres pueden llegar a alcanzar esa cifra de 380.000 en su cuentakilómetros, aunque en los modelos que se fabrican actualmente esto sea algo cada vez más inusual.

El sistema Tierra-Luna fotografiado por la sonda NEAR el 29 de enero de 1998 a una
distancia de 400.000 kilómetros, algo más de 1 segundo a la velocidad de la luz.
La zona blanca que destaca en primer plano es el continente antártico.
[Foto: NASA]

Lo que ya supone verdaderos quebraderos de cabeza (nunca mejor dicho) para nuestro cerebro es comprender qué significa exactamente eso de que “el Sol tiene un diámetro de casi 1,4 millones de kilómetros”… ¿qué diablos son 1.392.000 km?, ¿con qué lo podemos comparar? La cosa se complica aún más con las distancias: “La Tierra orbita el Sol a una distancia media de 149.600.000 km”… en ese mismo instante nuestro cerebro dice «me parece muy bien»… y ahí se queda. Y no hablemos —ni hablaremos aquí— del vértigo intelectual que nos producen distancias de cientos, miles o millones de años/luz, o las expresadas en pársec; unidades de medida habituales para los astrónomos y astrofíscos con las que expresan distancias dentro de una galaxia o las que separan a estrellas, galaxias, nebulosas u otros cuerpos celestes objeto de sus investigaciones…

Como decíamos en una entrada publicada en Ciudad futura en abril de 2010: «[…] para salir de nuestra galaxia desde la Tierra en una más que hipotética nave que viajara a la velocidad de la luz (~300.000 km por segundo), cada cosmonauta estelar debería firmar con la agencia espacial correspondiente un contrato “temporal” cuya duración fuera, al menos, de 30.000 años; ya que ésa es la distancia más corta [expresada] en años/luz que nos separa, en su plano orbital, de los confines exteriores de la Vía Láctea».

Representación gráfica de la Vía Láctea elaborada por R. Hurt para el Instituto de
Tecnología de California. Las distancias están expresadas en años/luz (“ly”) tomando
como centro de las coordenadas —que no de la galaxia— el Sol (“Sun” en la imagen).
Se trata
de una representación basada en datos científicos actuales.
[Véase en Ciudad futura: “Un contrato temporal de 30.000 años” • Ilustración: JPL/NASA]

En el caso de las dimensiones del Sol y sus planetas o sus asteroides sí que puede ser aplicable el tópico “una imagen vale más que mil palabras” [véase al respecto en Ciudad futura: Un asteroide en Nueva York]. Nuestra infografía que abre estas líneas está basada en un clarificador texto sobre las dimensiones en el Sistema Solar comparándolas con objetos de escala humana y cotidiana publicado en la web del NOAO (National Optical Astronomy Observatory de EEUU), traducido y adaptado a los hispanohablantes y al sistema métrico decimal en la recomendable web sobre astronomía de Víctor Manchado… Aunque si hablamos de distancias, ante la imposibilidad de representarlas a escala real en un monitor o en cualquier otro soporte manejable y humano, tendrán que ser las palabras las que ilustren la imagen…

UN GRANO DE PIMIENTA EN EL FIRMAMENTO

El Sol: Buscamos un amplio espacio abierto y colocamos un balón para representar al Sol; la pelota tendría en torno a 20 centímetros de diámetro, algo menor que un balón reglamentario de fútbol.

Mercurio: Nos alejamos en línea recta diez metros del balón. Clavamos un alfiler en el suelo: la cabeza del alfiler, con menos de un milímetro de diámetro, es el planeta Mercurio, el más cercano a nuestra estrella.

Venus: Caminamos ocho metros más (ya van 18 desde el Sol) y colocamos un pequeño grano de pimienta: es Venus, un planeta similar a la Tierra en cuanto a dimensiones aunque muy diferente en otros aspectos.

La Tierra, la Luna… y la ISS: Avanzamos siete metros más (25 desde el Sol) para llegar a la Tierra. La casa común de nuestra especie es otro grano de pimienta con un tamaño parecido al anterior. Seis centímetros más y clavamos de nuevo un alfiler cuya cabeza sería algo más pequeña que la de Mercurio para representar a una vieja conocida y amiga nuestra, la Luna… este es el lugar más lejano que ha alcanzado físicamente el hombre y está a ¡sólo 6 centímetros! de nuestro grano de pimienta. Aunque fuera “un gran salto para la humanidad”, conseguimos ese modesto récord de longitud hace más de cuatro décadas y aún sigue sin batir.

Volviendo a la actualidad, la Estación Espacial Internacional (ISS), el mayor complejo orbital construído hasta la fecha, sería un nano-objeto microscópico situado a una distancia de menos de 0,05 milímetros (5 centésimas partes de un milímetro) de ese grano de especia que representa a la Tierra.

Marte: Seguimos otros 13 metros (38 desde el Sol) hasta Marte. El planeta rojo, destino habitual de nuestras sondas y vehículos automáticos interplanetarios es sensiblemente más pequeño que la Tierra, es otra cabeza de alfiler que aunque sea algo mayor que la de Mercurio difícilmente distinguiríamos a simple vista si no nos agacháramos.

Tamaño comparado a escala de la Tierra y Marte. Se trata en realidad de dos fotografías:
la Tierra captada por la sonda
Galileo camino de Júpiter en diciembre de 1990 y Marte
fotografiado por el Mars Global Surveyor rumbo a ese planeta en abril de 1999. [NASA]

Hacia los gigantes gaseosos más allá del Cinturón de Asteroides

Júpiter: Después tendremos que dar un paseo de 92 metros —durante el que atravesaremos una zona rocosa y helada (el Cinturón de Asteroides)— para alcanzar Júpiter. El planeta gigante del Sistema Solar es el líder indiscutible de un concurrido sistema de satélites propio: algunos como Ganímedes (el satélite más grande del Sistema Solar) o Calisto alcanzarían el tamaño de una cabeza de alfiler. Con todo y con ello, Júpiter sería un caramelo de algo más de dos centímetros de diámetro.

Saturno: Después de caminar 108 metros más llegaremos a Saturno, el segundo planeta más grande del Sistema Solar. El gran “señor de los añillos” sería sólo una canica de menos de dos centímetros de diámetro… En torno a él orbitaría Titán. Aunque hace honor a su nombre por tratarse de la segunda luna más grande de nuestro sistema, Titán sería otra cabeza de alfiler con un diámetro muy similar al de Ganímedes, algo más pequeño que Marte pero más grande que el planeta Mercurio.

Tendríamos que caminar otros 240 metros más para llegar a Urano, y posteriormente otros 271 para alcanzar Neptuno, a una ya respetable distancia de 750 metros del Sol situado al inicio de nuestro trayecto. Tanto Neptuno como Urano, los otros dos gigantes gaseosos del Sistema Solar, serían bolitas de cristal aún más pequeñas que la canica que representa a Saturno.

Siguiente etapa: Proxima Centauri vía Madrid-Chicago

¿Cuánto deberíamos caminar para encontrar la estrella más próxima al Sol? Para llegar a Proxima Centauri (una enana roja en la constelación de Centauro con un nombre muy apropiado) lo más razonable no sería caminar, sino tomar un avión para ir a algún lugar situado a unos 6.700 kilómetros de distancia. Por ejemplo, si estuviéramos en Madrid deberíamos adquirir pasaje para un vuelo internacional con destino a Chicago , una ciudad ubicada en una latitud similar a la de la capital de España. Después de varias horas de travesía aérea, dejando atrás media península ibérica, todo un Océano y medio subcontinente norteamericano, depositaríamos una nuez de unos 3 cm de tamaño que representara a Proxima Centauri en algún parque situado a orillas del lago Michigan… a unos 6.700 km de nuestro punto de partida, allá donde está nuestro Sol del tamaño de una pelota de 20 centímetros de diámetro.

La estrella más cercana a nosotros es un cuerpo cósmico cuyo diámetro, según se ha calculado, debe equivaler a 1/7 parte del diámetro de nuestro Sol. Por eso Proxima Centauri sería una nuez si el Sol fuese una pelota. Pero hay estrellas en el firmamento mucho más grandes. En las escalas utilizadas en este texto, supergigantes rojas como Antares, con 146 metros de diámetro, “contendrían” todos los planetas de Mercurio hasta Júpiter con éste incluído; la colosal Betelgeuse tendría cerca de 240 metros de diámetro frente a los 20 cm de nuestro Sol y estaría a punto de tragarse también a Saturno. Y las hay más grandes aún, como es el caso de VY Canis Majoris

Ilustración comparativa a escala de la estrella VY Canis Majoris y nuestro Sol

Esperamos que este pequeño recorrido por un Sistema Solar a escala humana nos haya ayudado a comprender e interpretar las verdaderas dimensiones espaciales de la parte más cercana de este Universo inabarcable del que formamos parte.

Infografía y texto: Paco Arnau / Ciudad futura

La infografía que abre esta entrada y los datos del epígrafe final están basados en las siguientes fuentes:
“The Earth as a Peppercorn” (Guy Ottewell) y “Las medidas del Sistema Solar” (Víctor Manchado)
Entradas relacionadas en Ciudad futura:
Átomos interpretando su propio origen y evolución
Un contrato temporal de 30.000 años
Infografía del Sistema Solar [con tablas comparativas de dimensiones y otros datos]
Un asteroide en Nueva York

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10 pensamientos en “Un grano de pimienta en el espacio

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  7. Gracias, don Gabriel. :)
    Curiosa coincidencia no prevista ‘a priori’: Los dos países más ‘futboleros’ de nuestro “grano de pimienta”, Uruguay y Argentina (dos de las tres “potencias hispanas” campeonas del mundo) tienen sendas banderas protagonizadas por un magnífico Sol. Es por ello que cuando hice la infografía en la que el Sol está representado por un balón le grabé esa figura.

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