Sunshine: El frío espacio vacío

Hoy volvemos con Sunshine, esta vez con algo que no tiene nada que ver con el Sol, y que parece que se está convirtiendo en un estereotipo, ya que aparece en alguna otra película (como en Misión a Marte). Me refiero al peligro de congelación al exponerse al vacío. En una de las secuencias de la película, algunos tripulantes de la Icarus II se traslada a la Icarus I, y hay un problema con el enganche estanco por el que habían penetrado. La única forma de volver a la Icarus II es «a pelo», saliendo de la nave, cruzando unos metros de espacio vacío, y entrando en la otra nave. El problema es que sólo hay un traje espacial, y son tres los tripulantes que deben volver. Uno de ellos comenta que la temperatura exterior a la sombra del escudo solar, es muy próxima al cero absoluto, y que en unos segundos se puede morir congelado. Pero como no hay otra opción, el miembro más imprescindible de la tripulación se pone el traje, y los otros se la juegan, confiando en sobrevivir el tiempo suficiente. Así que abren la compuerta exterior, produciendo una descompresión que les lanza hacia la otra nave. Uno de los que van sin traje, queda fuera, y se congela en segundos. El otro, logra entrar en la nave, y tras presurizar el compartimento, es atendido rápidamente, mientras sufre síntomas de congelación.

Bueno, es verdad que en el espacio y «a la sombra», la temperatura es cercana al cero absoluto (concretamente, de unos 3 K). Sin embargo, precisamente por ser espacio vacío, su temperatura no es relevante a la hora de transmitir calor. ¿Por qué? Hace tiempo expliqué que hay cuatro mecanismos de trasmisión de calor: conducción, convección, radiación y evaporación. En el espacio vacío, la transmisión por conducción y convección no existe, precisamente por la no existencia de materia alrededor de nosotros. Así que sólo nos queda la pérdida de calor por radiación y por evaporación.

La pérdida de calor por radiación es totalmente independiente del entorno. Un cuerpo que esté por encima del cero absoluto (es decir, cualquier cuerpo del universo), por el mero hecho de estarlo, emite calor en forma de radiación electromagnética. Y ya está. No importa si alrededor hace frío o calor, la pérdida por radiación será siempre la misma. En el vacío del espacio, la pérdida de calor por radiación es igual a la que podamos tener en nuestra vida cotidiana. Hay que decir que al igual que nuestro cuerpo irradia calor, los objetos que hay a nuestro alrededor también lo hacen, por lo que al mismo tiempo que perdemos calor por radiación, recibimos calor también por radiación de los objetos circundantes. Así que el intercambio neto de calor por radiación varía con el entorno. Sin embargo, aun imaginando que no recibimos calor del entorno (y no es el caso, pues ambas naves deben irradiar algo de calor al exterior), nuestro rítmo de irradiación de calor no es tan grande como para que nuestra temperatura baje varios grados, en unos segundos.

La pérdida de calor por evaporación, se produce cuando un líquido se evapora. El cambio de estado de líquido a gaseoso, es un proceso que requiere aporte de calor, por lo que éste es tomado de su entorno. Así es como un botijo mantiene el agua fresquita, o como nuestro cuerpo combate el calor mediante la generación de sudor. En el caso de una exposición al vacío, esta pérdida sí que es mayor que la que se produce habitualmente. El punto de ebullición de un líquido aumenta con la presión, por lo que si la presión desciende, el punto de ebullición también. En el vacío, el punto de ebullición de nuestros fluidos es inferior a nuestra temperatura corporal, por lo que aquellos que estén expuestos al vacío, se evaporarían muy rápidamente. Ojo, que eso no quiere decir que nuestra sangre hierva de forma inmediata y explotemos, como vemos en algunas películas. Nuestro propio cuerpo mantiene presión en su interior. Únicamete los fluidos en contacto directo con el exterior, como la saliva o el sudor, serían afectados en los primeros segundos. Pero aún así, y aunque los tripulantes estuvieran empapados en sudor (debido a lo tenso de la situación), la pérdida de calor por evaporación no sería tan grande como para congelar a una persona en segundos.

Lo cierto, es que el verdadero peligro de una exposición al vacío está en la ausencia de oxígeno y la ausencia de presión. Por un lado, sin oxígeno no podemos respirar, por lo que moriríamos de hipoxia. Por otro lado, la ausencia de presión exterior puede producir daños en nuestros tejidos, debido a la diferencia de presión entre nuestro interior, y el exterior. De hecho, es preferible permitir que nuestros pulmones se vacíen (aunque así aguantemos menos sin respirar) ya que la presión del aire interior podría dañarlos de forma muy grave. Estos daños son todavía peores si la exposición se produce de forma brusca, mediante una descompresión explosiva, como ocurre en la peli.

Así que el frío no es problema. Una persona expuesta al vacío del espacio de forma accidental, sin duda puede morir en poco tiempo, pero no por congelación.

La Jungla 2: rastro llameante

Hace unas semanas pusieron en la tele (por enésima vez) la película La Jungla 2, segunda parte de la conocida saga de La Jungla de Cristal (lamentable traducción heredada de la primera película, y que pierde totalmente su significado en las demás). Se podrían mencionar varias cosas sobre la peli en este blog, pero de momento me quedaré con la secuencia del final, donde nuestro héroe hace reventar el avión en el que huyen los malos.

Recordemos la secuencia: John McClane lucha contra el malo malísimo, sobre el ala de un avión que circula por la pista. En la refriega, abre la tapa del depósito de combustible del ala, y cae empujado por el villano. Parece que los malos van a escapar, pero entonces McClane se da cuenta de que el avión está dejando un reguero de combustible, y lo prende con su mechero mientras dice su mítica frase: Yipi-kai-yei, hijo de p*** (sí, ya sé que no se escribe exactamente así). Vemos que el fuego avanza por el reguero, hasta alcanzar el motor del avión, que ¡ya estaba en el aire! y explota de forma espectacular.

¿Por dónde empezar? Bueno, cuando una sustancia arde con llama, lo que ocurre en realidad es que se está produciendo la combustión de gases emanados por la sustancia en cuestión. En algunos casos, como en la quema de madera, los gases son producidos por la combustión de la sustancia, que se realiza sin llama (sí, hay combustiones sin llama, y un ejemplo cotidiano son los cigarrillos). Sin embargo, en el caso de combustibles líquidos como el alcohol, la gasolina o el queroseno, los gases son la propia sustancia en estado gaseoso, es decir, el propio vapor del combustible. Los líquidos pueden evaporarse a temperaturas por debajo de su punto de ebullición, es decir, no es necesario que hiervan; sin embargo, cuanto mayor sea la temperatura, mayor será la evaporación. En el caso de líquidos inflamables, se define el llamado punto de inflamabilidad, que es la mínima temperatura a partir de la cual, el vapor forma una mezcla inflamable con el aire. Es decir, por debajo de esa temperatura, el líquido no arde.

¿Por qué cuento todo esto? Bueno, el combustible utilizado en aviones a reacción es queroseno, que tiene su punto de inflamabilidad por encima de los 38º C (el punto exacto depende de la mezcla, ya que no se usa queroseno puro). Como recordaréis, la película transcurre durante una tormenta de nieve, por lo que podemos tener la certeza de que la temperatura ambiente estaba bastante por debajo de esos 38º C (posíblemente, incluso bajo cero). En esas condiciones, era imposible prender el rastro de queroseno.

Mucho cuidado, que eso no quiere decir que podamos acercar tranquilamente una llama a un charco de queroseno. Una combustión produce calor, por lo que el combustible que esté en contacto con la llama, aumentará progresivamente su temperatura, hasta llegar al punto de inflamabilidad. Pero al menos, deberá transcurrir un tiempo para ello. Como curiosidad, mencionaré que el punto de inflamabilidad de la gasolina es inferior a los -40º C (nuevamente, el punto exacto depende de la mezcla exacta). Así que desde el punto de vista de una ignición accidental, la gasolina es más peligrosa (aunque luego, una vez iniciada la llama, el queroseno es más peligroso).

Vayamos ahora con el reguero en sí. El avión pierde combustible mientras circula por la pista, y aunque al principio se mueve despacio (cuando pelean los personajes sobre el ala), al final alcanza la velocidad de despegue. Como he mencionado antes, la acción transcurre durante una tormenta, con viento y nieve. Además, el chorro se inicia cerca de uno de los motores, que al ser un motor a reacción, expulsa gases a gran velocidad. Con todos estos factores, parece muy improbable (por no decir imposible), que se formara un reguero continuado en el suelo, de varios dedos de ancho. Más bien, el combustible se tendría que haber dispersado como con un aspersor, cayendo en forma de pequeñas gotas, separadas entre sí. En estas condiciones, aun suponiendo que el combustible ardiese, la llama no podría propagarse como vemos en la película.

Finalmente, tenemos la propagación de la llama, que alcanza al avión cuando acaba de separarse del suelo. Eso implica, obviamente, que la velocidad de propagación de la llama es superior a la del avión. En la peli, el avión se trata del conocidísimo Boeing 747 (en toda peli que se precie, si aparece un avión de pasajeros, debe de ser un 747). Este aparato, según Aerospaceweb.org, tiene una velocidad de despegue de 290 km/h. Desafortunadamente, no he encontrado cifras sobre la velocidad de propagación de llama en el queroseno, pero fijáos que tendría que ser superior a esos 290 km/h. Además, en unas condiciones totalmente adversas, como son las que hemos comentado (alta dispersión, y baja temperatura ambiental).

Sunshine y nuestro querido sol

Por fin he tenido ocasión de ver la película que varios de vosotros habíais comentado: Sunshine. Bastante mala ciencia, aunque The Core sigue ganando por goleada. Para el que no la haya visto, resumiré un pooco el argumento: en un futuro cercano, el sol se apaga poco a poco, por lo que se manda una nave espacial con la mayor bomba nuclear jamás construida (se dice que se ha utilizado todo el material fisionable de la Tierra), para «reactivar» el Sol.

La premisa del argumento tiene varios errores básicos, en cuanto a cómo funciona y evoluciona una estrella. Nuestro Sol es lo que se conoce como una enana amarilla, y se encuentra dentro de la llamada secuencia principal. ¿Qué quiere decir esto? Pues sin entrar en demasiados detalles, la secuencia principal es el estado en la que las estrellas pasan la mayor parte de su vida activa (generando energía mediante reacciones nucleares). La mayor parte de una estrella en este estado, es hidrógeno, que poco a poco se va transformando en helio mediante reacciones nucleares de fusión que se producen en el núcleo. Se calcula que a nuestro Sol le aún le quedan unos 5.000 millones de años de esta etapa, por lo que tenemos ahí el primer error de bulto. En la peli, la acción transcurre en un futuro cercano, y no se ofrece ningún tipo de explicación a la repentina disminución de brillo del Sol. No se mencionan experimentos que salieran mal, ni visitas de alienígenas, ni nada que pueda justificar (en la ficción) una alteración tan radical del Sol.

Sigamos. A medida que el hidrógeno del nucleo se va agotando, éste se contrae, aumentando su temperatura, mientras que el hidrógeno de las capas más externas comienza también a fusionarse. Esto hace que el brillo aumente. Este aumento gradual continua durante la etapa de secuencia principal. Vemos por tanto que lejos de disminuir su brillo, como en la película, a medida que pase el tiempo, en realidad aumentará.

Llega un momento en el que las condiciones del núcleo son tales que el helio producido por la fusión del hidrógeno, comienza a fusionarse también. Llegados a este punto, la estrella abandona la secuencia principal. La temperatura de la superficie comienza a disminuir, y su color se va haciendo más rojizo. Su tamaño sigue aumentando, pero su masa disminuye debido a la pérdida gradual de capas externas, hasta convertirse en lo que se conoce como gigante roja. En el caso de nuestro Sol, se calcula que al aumentar de tamaño, engullirá a Mercurio y a Venus. Tal vez la Tierra se salve, al aumentar el radio de su órbita debido a la pérdida de masa del Sol, o tal vez no, y sea también engullida.

Finalmente, cuando es Sol haya agotado su «combustible», las capas externas serán lanzadas al exterior, formando una nebulosa planetaria, y el núcleo se comprimirá por su propia gravedad, hasta convertirse en una enana blanca, un objeto extremadamente denso cuyos átomos están «apelotonados», con apenas espacio entre ellos. Para haceros una idea, en el caso de nuestro Sol, su tamaño al convertirse en enana blanca sería comparable al de nuestro planeta. Nuestro Sol ya ha terminado su vida como estrella, y no es capaz de generar más energía, aunque durante mucho tiempo, irradiará algo de luz y calor, debido a su elevada temperatura (un nucleo de estrella tarda mucho, pero mucho tiempo, en enfriarse; tanto que se calcula que ninguna enana blanca se ha enfriado del todo, en toda la historia del universo).

Una vez entendido cómo evoluciona una estrella como nuestro Sol (e insisto en lo de «como nuestro Sol», pues otros tipos de estrellas siguen caminos diferentes), podemos ver que la premisa de la película viola la astrofísica conocida. El Sol no se «apagará» así sin más. Antes de ello, incrementará su brillo hasta el punto de hacer imposible la vida en nuestro planeta (al menos, la nuestra). Se calcula que incluso los océanos se evaporarán. Después, se convertirá en una gigante roja (que rematará lo que haya podido quedar). Y tras ello, y sólo tras ello, se apagará.

Podemos ver también que la solución propuesta no funcionaría. La raíz de todo es el hidrógeno. A medida que se consume el hidrógeno, la estrella cambia. Y no hay nada que podemos hacer para evitarlo, salvo añadir más hidrógeno (y mucho, claro; tal vez si le lanzamos a Júpiter enterito...). Lanzar una bomba nuclear de fisión del tamaño de Manhattan (como se especifica en la peli), no serviría de nada. El Sol no es una madera a medio quemar, que vuelve a arder si la prendemos. Ya podemos lanzarle todas las bombas que queramos, que no se «reactivaría».

Ulises 31: El planeta perdido

En uno de esos arrebatos de nostalgia que me dan últimamente (¿será cosa de la edad?), me he comprado la edición en DVD de la serie de animación Ulises 31. Ya comenté con anterioridad alguna que otra cosilla de esta estupenda serie, así que no creo que sea necesario explicar su argumento.

Antes de empezar con la mala ciencia de hoy, no puedo evitar comentar el amargo sabor que me ha dejado la poco cuidada edición. En los extras, se han utilizado los nombres de la versión inglesa, que en algunos casos difieren totalmente de la nuestra (Yumi en vez de Thais, y Numinor en vez de Numaios); el único idioma adicional en el audio es el inglés (cuando la serie es una coproducción franco-japonesa); el movimiento de la imagen deja en ocasiones estelas... Pero lo que más me ha llegado al alma es la alteración injustificada de los créditos del inicio y del final.

Recordaréis cómo empezaba cada episodio: una introducción instrumental de la canción principal, mientras aparecía una breve animación del título (una estrella se acercaba, revelando el rostro de Poeseidón, y aparecía el rótulo «Ulises 31», con el característico tipo de letra de la serie), seguidos por un resumen en imágenes del primer episodio, con una voz en off que decía eso de «Siglo 31: Ulises ha destruido al Cíclope salvando así a Telémaco, Thais y Numaios, y provocando por ello una terrible venganza de los dioses del olimpo.», a lo que seguía la inconfundible voz de Constantino Romero, haciendo de Zeus: «Quien quiera que se atreva a desafiar el poder de los dioses, merece ser castigado (...)», y todo lo demás. Después se mostraba el título de la serie, y unas secuencias especiales de los créditos (no aparecían en ningún episodio). Todo ello con la famosa canción de fondo que todos conocemos (los nostálgicos, podéis verla en YouTube).

Pues en la edición en DVD, cortan los primeros segundos de los créditos, comenzando directamente con el resumen del primer episodio, y además, en vez de dejar el audio original, simplemente repiten una y otra vez un fragmento de la canción, eliminando sin motivo aquella parte que decía eso de «Yo soy Nono, pequeño robot, su amigo fiel. Uliiiiiiises (...)». Por otro lado, esta misma cabecera la usan en todos los episodios, incluyendo el primero, cuando el realidad, la cabecera del primer episodio no incluia el resumen (como es lógico). En los créditos finales, aunque no recortan nada, se nos priva nuevamente de la estrofa dedicada a Nono, repitiendo el estribillo de la canción. En fin...

Pero vayamos con la mala ciencia. El segundo episodio de la edición se titula «El planeta perdido» (en la emisión original de TVE, sin embargo era bastante posterior). En él, encuentran un planeta perdido «a la deriva» (Shirka dixit), que resulta ser uno de los satélites de Zotra (el mundo origen de Thais y Numaios), al que llamaban «el planeta de las vacaciones». La cuestión es que el satélite es perfectamente habitable, y hay plantas y animales, ante lo que cabe hacerse la misma pregunta que con Mongo: ¿De donde recibe luz y calor, si no hay una estrella cerca? Un planeta o satélite, perdido en el espacio, sin orbitar una estrella adecuada, se convertiría rápidamente en una bola helada e inhabitable.

Uno podría recurrir a poder de los dioses para explicarlo, pero Zotra está fuera del «Universo del Olimpo», y el satélite ha tenido que viajar desde su órbita original, hasta atravesar los «Hielos Galácticos» (la frontera de dicho universo ¿recordáis?), sin intervención divina. Bueno, también podemos recurrir a la bruja que habitaba el planeta, y que de hecho había petrificado a los zotrianos. Pero en el episodio, la bruja estaba resentida con ellos, ya que se habían llevado a los niños (que la bruja adoraba) en la primera evacuación. No parece lógico que mantuviera todo el ecosistema del satélite (si pudiera hacerlo), cuando ella se había autoconfinado amargadamente en unas cuevas.

En cualquier caso, y como ya comenté en otra ocasión, si la explicación es sobrenatural o mágica, debería mencionarse. En el episodio, Ulises y Numaios se extrañan al ver que las sombras de los zotrianos petrificados siguen moviéndose, pero ni mencionan el posible origen de la luz y calor del mismo. ¡Por la Gran Galaxia!