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jueves, agosto 20, 2009

Impact (V): Enanas marrones

Hoy retomaremos (puede que por última vez) la ya famosa serie de televisión Impact, y aunque ya lo trató Sheldon en el blog Átomos y Bits, no puedo resistirme a hablar de enanas marrones. Si recordáis el argumento de la serie, un fragmento de enana marrón de unos 19 km de diámetro, el doble de masa de la Tierra, y fuertemente magnetizado, se estrella contra la Luna.

En la serie, uno de los protagonistas explica que una enana marrón es un remanente estelar, el resto de una estrella muerta, y que se trata de materia muy comprimida. Bueno, esa definición sería correcta si estuvieran hablando de una enana blanca. Imagino que a estas alturas no es necesario explicar qué es una enana blanca, ya que he hablado de ellas muchas veces ([1], [2], [3], [4], [5] y [6]), así que pasaremos a ver qué es una enana marrón.

Una enana marrón es un objeto a mitad de camino entre un planeta gaseoso y una estrella. Como alguna vez he explicado, las estrellas se forman a partir de nubes de gas. La gravedad va juntando el gas en un «grumo», y se va apelotonando. El gas se comprime por su propia masa, hasta que se calienta tanto que se inician reacciones nucleares que fusionan el hidrógeno en helio. La energía liberada expande la estrella, y se establece un equilibrio entre la fuerza de gravedad que tiene a comprimir la estrella, y la fuerza de expansión producida por las reacciones nucleares. Como veis, la «ignición» de la estrella se produce por el calor, que es producido a su vez por la compresión de la misma, que es consecuencia de su gravedad, cuya causa es la masa. Es decir, si no hay suficiente masa, no se inica la reacción nuclear.

Antes de seguir, es necesario explicar un detalle sobre el hidrógeno. En el colegio nos enseñaron que el hidrógeno tiene tres isótopos estables: el hidrógeno-1 o hidrógeno propiamente dicho (llamado formalmente protio), cuyo núcleo tiene un único protón; el hidrógeno-2 o deuterio, cuyo núcleo está formado por un protón y un neutrón; y el hidrógeno-3 o tritio, cuyo núcleo tiene un protón y dos neutrones. El hidrógeno-1, es con diferencia el isótopo más abundante en la naturaleza, siendo más del 99% del hidrógeno existente.

Lo interesante es que el deuterio y el tritio también pueden fusionarse, y la temperatura para iniciar una reacción nuclear de fusión con deuterio, es menor que la del hidrógeno. Antes he mencionado que si la «posible estrella» no tiene suficiente masa, no se inicia la fusión nuclear. Pero puede ocurrir que tenga suficiente masa para iniciar la fusión del deuterio, pero no la necesaria para iniciar la del hidrógeno-1. Como el deuterio es escaso, la «casi estrella» lo agota rápidamente, y nos queda una gran bola de hidrógeno caliente, que se va enfriando con el tiempo. Pues bien, eso es una enana marrón.

Como veis, una enana marrón es justo lo contrario de lo que se dice en la serie. No es el resto de una estrella muerta, al final de su ciclo de vida, sino una estrella que nunca llegó a nacer.

La masa de una enana marrón, como hemos visto, es mayor que la de un planeta, pero menor que la de una estrella. Concretamente, oscila entre unas 13 y 90 masas jovianas (una masa joviana corresponde a la masa del planeta Júpiter). Sin embargo, el tamaño de estos cuerpos no varía demasiado (siendo algo mayores que Júpiter). Esto implica que la densidad de una enana marrón puede variar muchísimo. Puede tener una densidad comparable a la de un planeta, o alcanzar las enormes densidades de una enana blanca. ¡Oh, vaya! Entonces ¿han acertado en algo? Pues no realmente. Teniendo en cuenta los datos que nos proporcionan (19 km de diámetro y el doble de la masa terrestre), a mí me sale una densidad de aproximadamente 3·1012 g/cm3, un valor que excede al esperado en una enana blanca (de entre 105 y 108 g/cm3), adentrándose en el terreno de las aún más densas estrellas de neutrones.

Hablando de densidad, supongo que os habréis dado cuenta que la inmensa densidad de estos cuerpos es debido a su masa. Es tan grande que el objeto se comprime por su propia gravedad. ¿Que ocurriría si se desprendiera un pequeño fragmento (por el motivo que sea)? Pues que el fragmento, al tener menos masa, no estaría tan comprimido. Se expandiría, hasta alcanzar el equilibrio correspondiente a su masa. Y teniendo en cuenta que una enana marrón está formada sobre todo por hidrógeno (puesto que no lo ha fusionado), un fragmento con el doble de masa que la Tierra, sería una bola de gas bastante grande (mayor que la Tierra). Y he dicho «bola» porque a partir de cierta masa, los objetos tienden a adoptar forma esférica. Los asteroides son irregulares porque su masa es relativamente pequeña, pero cuando es suficientemente elevada (como en el caso de Ceres, aunque ya no es el asteroide más grande, sino el planeta enano más pequeño), su forma se hace mas esférica. Imaginad un objeto con el doble de masa de la Tierra. Desde luego, no tendría la forma irregular característica de un asteroide, que nos muestran en la serie.

Para rematar, si un fragmento con «sólo» el doble de masa de la Tierra no puede tener tanta densidad, imaginaos el meteorito del tamaño de un puño, que descubre en la Tierra uno de los personajes. Un trozo que además tiene apariencia de roca, cuando como hemos visto, una enana marrón es sobre todo hidrógeno.

martes, agosto 04, 2009

Impact: (IV) Electromagnetismo

Hoy volvemos con la miniserie Impact, y veremos uno de los platos fuertes del argumento: el magnetismo interfiere en la gravedad, o atrae a las personas, o algo similar. La verdad, es que el propio argumento es confuso al respecto.

Empecemos por el principio, el famoso fragmento de enana marrón que impacta contra la luna, está fuertemente magnetizado, y modifica el campo magnético lunar, de forma que interfiere con el terrestre. Aquí hay que decir que, si bien la Luna tiene un campo magnético, éste es muy tenue, irregular y producido a la presencia de minerales magnéticos en nuestro satélite. No es producido por un nucleo en rotación, como en el caso de nuestro planeta, y su intensidad es menos de una centésima parte del nuestro.

La cuestión es que según los científicos protagonistas, al interactuar el nuevo campo magnético lunar con el terrestre, en sus momentos de máxima aproximación, se producen anomalías gravitatorias. Bueno, no hay forma alguna en que un campo magnético pueda interferir con la gravedad. Son cosas totalmente diferentes, que no interactuan entre sí.

Es cierto que según la Teoría del Todo estas dos fuerzas serían aspectos distintos de una misma cosa. Pero esta unificación se produciría a unas energías imposibles de conseguir en la Tierra. Para hacernos una idea, todos habéis oído hablar del famoso LHC, conocido por ser el mayor acelerador de partículas construido hasta la fecha. Pese a ello, la máxima energía que puede proporcionar a las partículas (7·109 eV), es una birria comparada con las energías que pueden llegar a alcanzar partículas procedentes de rayos cósmicos al penetrar en nuestra atmósfera. Concretamente, se han detectado partículas con una energía 100.000 millones de veces superior a la del LHC (3.1020 eV). Pues bien, esta máxima energía detectada, es a su vez una birria comparada con la necesaria para unificar la gravedad con el resto de interacciones (entre ellas, el magnetismo), que es unas 100 millones de veces superior (1028 eV).

Por tanto, en lo que nos atañe ahora, no importa si la gravedad y el electromagnetismo están relacionados o no. En el «nivel» en el que nos movemos, son interacciones totalmente independientes.

Un poco más adelante, parece darse a entender que realmente no es que el electromagnetismo afecte la gravedad, sino que se producen atracciones púramente magnéticas. Uno de los personajes pregunta si eso no debería afectar únicamente a los metales, pero el científico protagonista responde que todos estamos hechos de electromagnetismo.

Bueno, es verdad que a nivel subatómico, toda la materia está compuesta por partículas electromagnéticas. Los protones y electrones que forman los átomos tienen carga eléctrica, y además, momento magnético. De hecho, si pensamos por ejemplo en un vaso sobre una mesa, la fuerza que se opone a la gravedad que tira del vaso hacia abajo, es la repulsión electromagnética entre los electrones de la zona de contacto entre el vaso y la mesa (simplificando mucho).

Pero nuestra experiencia cotidiana nos muestra que el magnetismo sólo afecta a determinados materiales (al menos, de forma apreciable). Esto es porque aunque las partículas tienen un momento magnético, estos momentos están orientados en todas direcciones, de forma que se cancelan entre sí, y a nivel macroscópico el magnetismo es nulo. Es fácil comprobar que un iman no se pega a nuestra mano, por ejemplo (y si se pega, es debido a un problema de higiene). Existen materiales, como el hierro, en el que estos minúsculos momentos magnéticos se pueden orientar en la misma dirección, de forma que aparece un campo magnético macroscópico (como en el caso de los imanes). Este comportamiento se denomina ferromagnetismo. Existen también materiales en los que si bien sus momentos magnéticos están desordenados, en presencia de un campo magnético externo se alinean con él, de forma que son atraídos (paramagnetismo) o repelidos (diamagnetismo) por la fuente del campo. Pero nuestro cuerpo no presenta ninguna de estas características.

Y llegamos al final. Como sabéis, para arreglar el desaguisado, se manda una misión a la Luna para expulsar el fragmento de enana marrón, utilizando un aparato que inventó en su día el protagonista: un supuesto artefacto «anti-gravedad» pero que en realidad lo que emplea es simple repulsión magnética. La idea es colocar un aparato en el centro de la Luna, de forma que genere un campo magnético que repera el fragmento de enana marrón.

Para que se entienda bien el plan, los protagonistas lo explican mostrando una pequeña animación, en la que se puede ver claramente cómo el fragmento de enana marrón y el núcleo lunar, están etiquetados con un signo «+». Y no aparece un «-» en ninguna parte. Tenemos entonces que el fragmento es un monopolo magnético, y que el aparato del prota es capaz de crear otro. ¿Y eso qué es? Bueno, hace tiempo lo expliqué. Básicamente sería el equivalente de una carga eléctrica, pero trasladado al magnetismo. Imaginad uno de los polos de un imán, pero aislado.

Sin embargo, los monopolos magnéticos no existen. De hecho, una de las Ecuaciones de Maxwell lo impide expresamente. Al igual que ocurría con la interacción entre gravedad y magnetismo, existen teorías que predicen su existencia (también relacionadas con la unificación de interacciones). Pero lo cierto es que a día de hoy, no se ha encontrado ninguno. Y no por falta de intentarlo. Si alguien observa uno (y lo demuestra), se lleva el Nobel seguro.

jueves, julio 02, 2009

Impact: (III) Gravedad

A riesgo de cansar al personal, hoy seguiremos con la miniserie Impact, ya que lo que quiero comentar está muy relacionado con la anterior entrada. Ahí, comenté cosas que tenían que ver con el hecho de que el fragmento de enana marrón tuviera el doble de masa de la Tierra, pero centrándome sobre todo en el concepto de masa inercial (salvo una excepción), es decir, la masa como resistencia a la variación de movimieto. Hoy, nos centraremos en la masa gravitacional, es decir, la masa cono generadora de un campo gravitatorio.

Ya que he sacado el tema, no puedo resistirme a comentar una curiosidad. He mencionado los términos masa inercial y masa gravitatoria. Si lo pensáis, la masa tiene dos «facetas» que no tienen nada que ver entre sí. Por un lado, la masa ofrece resistencia a la variación de movimiento, y a este concepto se le denomina masa inercial. Cuanta más masa inercial, más fuerza hay que aplicar para acelerar el cuerpo. Por otro lado, la masa genera un campo gravitatorio, y a este otro concepto se le denomina masa gravitacional. Cuanta más masa gravitacional, más fuerza gravitatoria ejerce sobre otros objetos. Son conceptos diferentes, y son embargo, ambas masas coinciden, hasta el punto de que hablamos simplemente de «masa», a secas.

Pero vamos a lo que vamos. Al principio de la serie, los astrónomos detectan el fragmento cuando la colisión es casi inminente, debido a que estaba oculto por el grupo de meteoroides. Pero un objeto con el doble de la masa de la Tierra no puede pasar inadvertido. Su campo gravitatorio debería haber causado perturbaciones en las trayectorias de los meteoroides. Más aún, dependiendo de la velocidad y distancia, algunos de ellos deberían haber «caído» hacia el objeto. No se nos dan cifras, pero en la animación que nos muestran parece que el objeto y los meteoroides iban más o menos viajando juntos. Si es así, definitivamente todos los meteoroides deberían haber sido atraidos por el fragmento de enana marrón, quedando ésta «al descubierto».

Imagen de la serie que muestra un primer plano de la Luna, con un crater bien visible, y fragmentos flotando.

Podemos ver un error similar tras la colisión: en sucesivas vistas de la Luna, y durante casi toda la duración de la serie, vemos fragmentos flotando cerca del punto de impacto. No, no me refiero a esa especie de anillo de escombros que se forma en torno a nuestro satélite, sino a un grupo de fragmentos que siempre están flotando sobre el crater. Bueno, ya de por sí, la Luna tiene gravedad, pero con el fragmento de enana marrón en su interior, la gravedad es mucho mayor. No puede haber trozos de roca flotando alegremente por ahí, sino que deberían volver a caer a la superficie lunar, tras el impacto inicial. La única posibilidad de que esto no ocurra es que los fragmentos salieran despedidos a gran velocidad, de forma que alcanzaran la velocidad suficiente para mantener una órbita alrededor de la Luna, o incluso para escapar definitivamente. Pero no es el caso, ya que en sucesivas tomas de la dañada luna, vemos siempre una concentración de fragmentos flotando sobre el crater.

Vayamos ahora al final de la serie, cuando se manda una misión a la Luna. Se informa a los cuatro salvadores que una vez allí, sentirán el doble de su peso. Sin embargo esto no es así. La masa de la Luna es el doble de la de la Tierra, pero la gravedad (y por tanto, el peso) no depende exclusivamente de la masa, sino también de la distancia (concretamente, de su cuadrado). El radio de la Luna es menor que el de la Tierra, y como ya vimos en la entrada anterior, eso hace que con sólo una 80ª parte de su masa, la gravedad en la superficie de la Luna sea una 6ª parte de la de la Tierra. ¿Qué peso deberían sentir entonces? Fácil. En la entrada anterior calculamos también que la masa de la Luna se había multiplicado por 160, por tanto, la gravedad en su superficie se habrá multiplicado por 160. Así, los pobres astronautas deberían soportar 27 veces su peso (160/6, redondeando un poco), lo que les conduciría a una muerte segura.

Imagen de la serie, que muestra un pequeño vehículo lunar, descendiendo por una grieta.

Bueno, supongamos que la gravedad en la Luna es el doble que en la Tierra (que es mucho suponer). La misión lunar seguiría teniendo un problema de difícil solución. ¿Recordáis el artículo dedicado a las misiones Apolo? Ahí os explicaba que uno de los motivos por los que el módulo lunar era tan pequeño, mientras que el cohete Saturno V era tan grande, era por la diferencia de gravedad entre la Tierra y la Luna (el otro gran motivo era la masa del combustible y su consumo a lo largo de todo el viaje). Pero en la serie, la gravedad en la superficie lunar es el doble de la Terrestre. Por tanto, el módulo lunar que vemos, no puede tener suficiente empuje y combustible para ponerse en órbita (comparadlo con un cohete o lanzadera actual, en el momento del despegue). No digamos ya el pequeño vehículo lunar volador que emplean para descender por las enormes grietas, que debería ser capaz de sostener el peso de cuatro personas (dos tripulantes con el doble de peso). Para hacernos una idea, un jet pack puede mantener en el aire a una persona durante unos segundos. No se ven enormes tanques de combustible en el vehículo lunar, así que ¿qué autonomía puede tener?

miércoles, junio 24, 2009

Impact: (II) Una cuestión de masa

Hoy seguiremos con la miniserie Impact, cuya mala ciencia tanto os ha impactado (si me permitís el chiste fácil, y malo). Esta vez me centraré en el hecho de que el objeto que golpea la Luna (un fragmento de enana marrón, algo a lo que no sé si dedicaré una entrada, ya que se me ha adelantado Sheldon en Átomos y Bits), proporciona a la Luna el doble de la masa de la Tierra.

¿Cuál es la masa de la Luna? Puede que algunos respondáis rápidamente que una sexta parte la de la Tierra, pero os equivocaríais. Esa fracción corresponde a la de la gravedad en la superficie de la Luna, que depende tanto de la masa como del volumen (recordad que la gravedad disminuye con el cuadrado de la distancia). La masa de la Luna es muchísimo más pequeña, aproximadamente una 81ª parte de la de la Tierra. Podemos entonces decir sin problemas que la masa del objeto que impacta la luna es aproximadamente el doble de la masa de la Tierra. Tenemos por tanto un objeto que golpea la Luna, y que tiene aproximadamente unas 160 veces su masa (mayor en realidad, pero vamos a redondear un poco).

Como ya he contado muchas veces, en el colegio nos enseñaron que la cantidad de movimiento, o momento lineal, es el producto de la masa por la velocidad (recordando siempre que la velocidad es un vector). También nos enseñaron (y también lo he comentado muchas veces) que en ausencia de fuerzas externas, la cantidad de movimiento permanece constante. En el caso de una colisión en el espacio, no hay fuerzas externas. Eso quiere decir que la cantidad de movimiento del sistema proyectil-Luna, es la misma antes y después del choque. Y dado que la masa del objeto que colisiona es 160 veces mayor que la de la Luna, es completamente imposible que ésta lo detenga, sin más consecuencias que una pequeña alteración de su movimiento. Para que el momento lineal del sistema se mantenga, o bien el objeto continúa con su velocidad casi inalterada (atravesando o empujando la Luna a un lado), o bien se incrusta en la Luna, arrastrándola consigo a casi la misma velocidad. Aunque teniendo en cuenta el pequeño tamaño del objeto, lo más probable es que atraviese la Luna.

Bueno, supongamos que por el motivo que sea, el objeto queda alojado en la Luna, de forma que tenemos un satélite con el doble de masa de nuestro planeta. Muchos de vosotros habéis preguntado si no sería la Tierra quien diera vueltas alrededor de la Luna, y no al revés. Bien, en realidad, la Luna no da vueltas alrededor de la Tierra, sino que ambos cuerpos giran alrededor del centro de masas del sistema Tierra-Luna. Lo que ocurre es que debido a la distancia y la diferencia de masas, el centro de masas (en astronomía se le suele llamar baricentro, aunque no sea lo mismo que el concepto geométrico de baricentro) se encuentra dentro de la Tierra (no en su centro, sino a unos 1.700 km por debajo de la superficia, aproximadamente). De esta forma, parece que la Luna da vueltas alrededor de la Tierra, mientras que ésta oscila un poco. De hecho, ocurre lo mismo con todo el Sistema Solar. Todos los objetos, incluido el Sol, giran en torno al centro de masas del Sistema Solar, que se encuentra dentro del Sol, pero al no estar en su centro, éste oscila un poco. Así, la oscilación de estrellas es una forma de detectar planetas en órbita alrededor de ellas.

Animación de dos cuerpos de masa similar, orbitando alrededor de un punto

¿Qué ocurriría si la Luna tuviera el doble de masa que la Tierra? Pues que el centro de masas estaría más cerca de la Luna. Una forma sencilla de calcular dónde estaría exactamente, es teniendo en cuenta que en el caso de dos cuerpos, el centro de masas está siempre en la línea que los une, y el producto de la masa de cada cuerpo por su distancia a ese punto, es el mismo. Como la Luna tiene ahora el doble de masa que la Tierra, el centro de masas estará el doble de cerca de la Luna que de la Tierra. Por tanto, su distancia de la Luna sería 1/3 de la distancia total que separa ambos cuerpos, y su distancia de la Tierra sería 2/3.

Así que, por un lado, los astrónomos tendrían que haberse dado cuenta relativamente pronto de que algo extraño ocurre, en vez de esperar a los primeros «incidentes». Por otro lado, no tiene sentido ya hablar de una órbita elíptica de la Luna alrededor de la Tierra (que además era incorrecta, como ya vimos). Ambos cuerpos orbitarán ese punto. Es más, los efectos del objeto deberían haberse sentido antes de la colisión. Si un cuerpo de dos veces la masa de la Tierra se aproxima a nosotros, el movimiento de la Tierra y la Luna cambiaría, debido a la atracción gravitatoria. El cálculo del movimiento de los tres cuerpos es más complicado, ya que como adivinaréis, se trata del famoso problema de los tres cuerpos.

Aunque estoy comentando varios errores a la vez (cosa que no suelo hacer), y ya me estoy extendiendo, quiero comentar un último detalle relacionado con lo que comentaba al principio sobre la cantidad de movimiento. Se trata de la resolución final (si no habéis visto el segundo episodio todavía, no sigáis). Resulta que los científicos llevan a la Luna un aparato que magnetiza el nucleo lunar, y mediante repulsión magnética, expulsa el fragmento de enana marrón de la Luna, alejándolo de nosotros (tranquilos, en otro artículo me centraré sobre todos los detalles del magnetismo en la serie). Pero tenemos el mismo problema que con la colisión: la masa y la cantidad de movimiento. Si desde la Luna lanzamos al exterior un objeto con tanta masa, realmente es la Luna la que saldría despedida hacia atrás. La cantidad de movimiento antes y después debe mantenerse.

Posiblemente, una forma más fácil de verlo es mediante la Tercera Ley de Newton, la famosa Ley de Acción y Reacción (de hecho, las Tres Leyes de Newton son particularizaciones de las ecuaciones de la cantidad de movimiento). Si desde la Luna se ejerce una fuerza sobre el fragmento, el fragmento ejercerá la misma fuerza sobre la Luna. Y como la masa de dicho fragmento es 160 veces la de la Luna, la aceleración que sufra será 160 veces menor que la de nuestro satélite. O dicho de otro modo, la Luna sufriría un retroceso con una aceleración 160 veces mayor que la del fragmento.

miércoles, junio 17, 2009

Impact: (I) Astronomía básica

Carátula de Impact

Hace unos meses, uno de vosotros me avisó (gracias Mario) de que la cadena Cuatro, había comprado la miniserie de TV Impact, que trataba sobre la colisión de un asteroide con la Luna, modificando su órbita de tal forma que ésta se acercaba cada vez más hacia la Tierra. Desde hace unos días, anunciaron su inminente emisión, y este lunes pusieron el primer episodio. Ya el martes recibí más correos sobre la serie, y hoy veo comentarios en el último artículo, preguntándome si la había visto, dado la nada despreciable cantidad de mala ciencia que apareca. Pues sí, estaba prevenido y la he visto.

He de decir primero, que en este primer episodio, había un poquito de buena ciencia. Por ejemplo, me gustó el detalle de que uno de los personajes explicara a otro la diferencia entre un meteoro y un meteorito, de forma correcta, o la mención a las Leyes de Kepler. Pero fue muy poquita (de hecho, inmediatamente después le dan una patada a dichas leyes).

Como solo el primer episodio va a dar para varios artículos, en el de hoy me centraré únicamente en la astronomía más básica. Comenzaré por un detalle que seguramente os habréis fijado: al inicio del episodio, el mundo está pendiente de la mayor lluvia de estrellas en 10.000 años, y vemos numerosos observadores aficionados con telescopios. Bueno, para ver una lluvia de estrellas, el uso de telescopios no sólo no es necesario, sino que no es recomendable. Un telescopio, al igual que cualquier aparato óptico de aumento, amplia el tamaño de lo que se observa, a costa de reducir el campo de visión. Cualquiera que haya usado un zoom en una cámara fotográfica (y no es necesario que sea bueno), lo habrá notado. Y es de sentido común: si la imagen se hace más grande, «cabe menos» en el mismo espacio. Y en el caso de una lluvia de estrellas, lo importante es tener un amplio campo de visión, para poder ver las trazas luminosas en el cielo. El espectáculo y la belleza está en el movimiento, no en el detalle de un meteoro concreto.

Centremonos ahora en la Luna y su órbita. En la serie, tras el impacto del asteroide (que luego se revela ser otra cosa, pero eso lo dejaremos para otro artículo), su órbita se modifica, volviéndose más excéntrica, y disminuyendo un poco la distancia a la Tierra, pero alcanzando un nuevo equilibrio. Bueno, la verdad es que esta parte es buena ciencia. Hace tiempo expliqué en detalle la mecánica de un órbita elíptica, y comentaba que si modificamos la velocidad del cuerpo orbitante, mientras no alcance la velocidad de escape, lo único que hacemos es modificar la forma y tamaño de la elipse. Uno puede reducir la velocidad del cuerpo orbitante, sin peligro de que caiga al cuerpo orbitado, mientras la nueva elipse no penetre en éste. Así que ciertamente, si la velocidad orbital de la Luna se redujera un poco, no caería sobre nosotros. Otra cosa es que las mareas puedan verse alteradas.

Imagen del episodio, que muestra un primer plano de un gráfico realizado por ls astrónomos, que muestra varias elipses, con una representación de la Tierra en el centro de las mismas, y una de la Luna sobre la elipse más excéntrica.

Pero cuando los personajes explican esta situación, se comete un error garrafal. En distintos gráficos y dibujos, representan la elipse correspondiente a la órbita lunar con la Tierra en su centro. En realidad, según la Primera Ley de Kepler, el objeto orbitado (la Tierra en este caso) se encuentra siempre en uno de los focos de la elipse, nunca en el centro. Recordemos que una elipse tiene dos focos, que son dos puntos desde los cuales la suma de las distancias entre un punto cualquiera de la elipse y los focos, es siempre la misma (de hecho, se define la elipse como la curva que cumple esa condición).

Más adelante, ocurren fenómenos inexplicables, y los astrónomos comprueban que la luna está todavía más cerca. La explicación que dan es que antes, la órbita lunar era circular, y ahora es elíptica, lo que hace que a lo largo de su recorrido, esté en unas ocasiones más cerca de la Tierra que en otras. Al estar más cerca, aumenta la atracción gravitatoria entre la Tierra y la Luna, y ésta se acerca cada vez más en sucesivas pasadas, hasta que calculan que en 39 días, la Luna colisionará con la Tierra.

Esto es otro error astronómico (en ambas acepciones). La órbita lunar no es circular, sino elíptica. De hecho, casi todas las órbitas son elípticas. O podríamos decir que todas, ya que la circunferencia es una elipse de excentricidad cero (sus dos focos coinciden en el mismo punto, y con el centro de la misma). Es cierto que la excentricidad de la órbita lunar es muy pequeña, pero no es nula. Esto hace que desde la Tierra, la veamos cambiar ligeramente de tamaño. Esto forma parte de lo que se conoce como libración.

El que un objeto en órbita elíptica esté a veces más cerca y a veces más lejos, del cuerpo que orbita, no es ningún problema. A medida que se acerca, la gravedad aumenta, cierto, pero eso no hace que termine cayendo. El objeto aumenta su velocidad, y una ver cruzado su punto de máximo acercamiento o perigeo (o siendo más genéricos, periastro), el objeto se alejará, disminuyendo su velocidad, hasta alcanzar el punto más alejado o apogeo (apoastro, si otra vez queremos ser más genéricos), y vuelta a empezar. Dibujo de una elipse con dos secciones de elipse marcadas, con origen el el mismo foco. Las zonas cubren tienen la misma área, pero una es más alargada que la otra. Este comportamiento está reflejado (y concretado) por la Segunda Ley de Kepler que dice que la línea imaginaria que une ambos objetos, recorre areas iguales en tiempos iguales.

Sólo cuando hay alguna otra fuerza involucrada, la órbita se altera. De hecho, un objeto en una órbita terrestre baja, es levemente frenado por la fricción con la tenue atmósfera que hay a esa altura (poca, pero hay), diminuyendo poco a poco su altura, y cayendo en una larga espiral. En la serie, tal vez (y sólo tal vez) podría explicarse teniendo en cuenta que el objeto que impacta está fuertemente magnetizado, y se nos dice que ese campo magnético interactua con el terrestre, por lo que ya tenemos esa fuerza externa. Pero los personajes explican la caída de la Luna basándose única y exclusivamente en la variación de la fuerza de gravedad a lo largo de una elipse, algo que como hemos visto, no es así.

Y terminamos por hoy, que no quiere decir que terminemos con la serie.