Impacto y las enanas marrones

Probablemente alguno de vosotros hayáis visto la nueva miniserie de dos capítulos Impacto a la que tanta publicidad ha dado Cuatro. Yo no he podido evitarlo y la he visto también, ya que se encuentra en uno de mis géneros favoritos: la Ciencia-Ficción… aunque ciertamente hay momentos en los que dudas de que ese sea el nombre más apropiado. En realidad, esta película la he visto a propósito, ya que intuía que iba a ser una fuente de “incalculable valor” científico. De momento tan sólo he podido ver el primer episodio, por lo que aún no se sabe el desenlace, lo que supongo que dará pie a algún que otro artículo. En cualquier caso advierto que puedo desvelar parte de la trama (¡alerta de spoiler!).

impact

Carátula de Impacto

Hoy quisiera comentaros algunos de los errores que más me han llamado la atención. Sé que imaginarnos catástrofes (siempre ficticias, ¡por supuesto!) es interesante, llamativo y sobre todo a veces complicado. Nos enfrentamos a situaciones extrañas a las que no estamos acostumbrados y no tenemos claro cuáles son sus efectos y consecuencias. Pero, por ello, siempre podemos y debemos basarnos en la ciencia conocida para explicar o prever sus implicaciones, algo que ya sabemos no es el punto fuerte de muchas películas.

En el caso que nos ocupa un meteorito impacta sobre La Luna modificando su órbita y aumentando su masa, lo que causa distintos efectos sobre La Tierra. Me he dado cuenta de que comentar todas las partes importantes que me han llamado la atención resultaría en un artículo demasiado extenso, por lo que he decidido dividirlo en varias entregas. En el artículo de hoy hablaremos acerca de la supuesta procedencia del meteorito. No es ni mucho menos el error más grave que se ha cometido en esta película, pero es una buena forma de comenzar.

En la película se dice que el meteorito que se ha incrustado en La Luna tiene una muy alta densidad ya que proviene de una enana marrón. Yo supongo que, en realidad, se querían referir a que provenía de una enana blanca. No es mi intención hablaros hoy sobre los distintos tipos de estrellas, pero intentemos explicarlo muy brevemente para que veamos cual es la gran diferencia entre estas dos estrellas y dónde está el error de la película.

supernova

Estrella explotando en Supernova

Las estrellas no son más que cúmulos de gas en cuyo interior se producen reacciones nucleares,  lo que las vuelve incandescentes. Estas reacciones utilizan el combustible de la estrella para convertir unos materiales en otros y a la vez, emitir radiación (luz visible, infrarroja, ultravioleta…). De esta forma, las estrellas queman hidrógeno para convertirlo en helio (más pesado y difícil de “quemar”),  y así van convirtiendo los materiales más ligeros en otros más pesados. El material que componga la estrella, así como su masa, serán fundamentales para determinar el futuro de la estrella. Hay estrellas que cuando queman todo su combustible explotan en una Supernova, otras se expanden en Gigantes Rojas aumentando su tamaño pero volviéndose mucho más frías, otras, sin embargo, se contraen y se convierten en lo que se denominan estrellas enanas (y no es para menos, porque aunque no son realmente “enanas” sí lo son a escala estelar ¡ya que pueden ser del tamaño de La Tierra! Para una mejor idea de las proporciones estelares mirad aquí). Como todos hemos oído alguna vez eso de que la energía no se crea ni se destruye (algo que también es aplicable a la materia) veremos claramente que una estrella enana (proveniente de una estrella mayor) necesariamente debe ver aumentada su densidad para poder mantener la misma masa (exceptuando la que emite en forma de radiación, claro). Lo que es lo mismo que decir que un centímetro cúbico de ella después de su colapso “pesará” (ojo, digo “pesar” para que se entienda, aunque en realidad debería decir “masará”, otro día hablaremos de ello) mucho mucho más que un centímetro cúbico antes de él.

white-dwarf

Enana blanca en comparación con el tamaño de La Tierra

Pues nada, visto así parece que los guionistas de Impacto han hecho los deberes. Simplemente han escogido a una marrón en lugar de una blanca (se las denomina blancas por el “color” que emiten; la luz blanca es la que se forma por la combinación de todos los colores, o dicho más correctamente longitudes de onda, del espectro de luz visible). Sin embargo, casualmente el caso de las enanas marrones es algo más particular. Y es que no son estrellas viejas que se han colapsado sobre sí mismas para aumentar su densidad. En realidad son estrellas “fallidas”, a mitad de camino entre estrellas y planetas gigantes gaseosos, que poseen una masa incapaz de mantener reacciones nucleares por sí mismas. Para no entrar en más detalles, digamos que son estrellas pequeñas debido a que poseen poca masa y “marrones” porque su temperatura es fría (otra vez a escala estelar, por supuesto, no querría yo tostarme acercándome a una).

Por lo tanto, una estrella enana marrón no parece lo más adecuado para hablar de objetos de altísima densidad. Para ejemplificarlo en la película se ve como uno de los protagonistas intenta levantar un meteorito de unos 5 o 10 cm y no consigue moverlo lo más mínimo.

Parece más adecuado que el meteorito fuese parte de una enana blanca ¿verdad?

19 Comments

  • Momar dice:

    Pues yo pensaba que las enanas marrones tenían más densidad. Claro, como son “estrellas” pues uno ya presupone lo que no es.

    Buen artículo. Seguid así. 🙂

  • Sheldon dice:

    Hola Momar, muchas gracias…

    Tienes razón, el que sean “estrellas” da pie a pensar en que son muy masivas… y mucha gente ha oido hablar al menos de estrellas enanas superdensas, enanas blancas, estrellas de neutrones, etc… Sin embargo, no deja de sorprenderme la casualidad, podrían haber escogido cualquier otro tipo de enana (cualquier busqueda en google habla sobre enanas blancas, por ejemplo) y al menos no habrían tenido ese fallo… aunque sólo fuese uno menos 🙂 .

    La verdad, no puedo negarlo, es que estoy deseando ver la segunda parte!!

    Un saludo!

  • klee dice:

    Además supongo que si se consiguiera ‘separar’ un trozo de materia estelar de la estrella perdería densidad y se expandiría ya que la densidad se debe a la atracción gravitatoria de todo el conjunto de la estrella ¿no?

  • Faraday dice:

    Y una pregunta… si fuera una enana blanca, ¿sería correcto hablar de fragmentos? ¿las estrellas no son gaseosas?

  • trnc dice:

    no he visto la mini serie, pero según dices, uno de los protas toca un pedazo de enana blanca: suponiendo que es te pedazo se no se ha disgregado ¿sería posible salir vivo después de recibir la radiación que emitiría?

    (si ya nos quemamos con el sol en la playa….)

  • Sheldon dice:

    Faraday, las estrellas son gaseosas sólo en parte. Inicialmente están formadas únicamente por Hidrógeno, pero al “quemarlo” se va obteniendo Helio, que será utilizado posteriormente en la siguiente etapa de la estrella como combustible. Así, poco a poco este proceso se repite durante miles de años (o millones) y se van sintetizando materiales más pesados. Como ejemplo os pongo este enlace dónde podemos ver la estructura y materiales que forman nuestro Sol.

    De hecho las estrellas son los “sintetizadores” de materia por excelencia de nuestro universo. Toda la materia que conocemos, todos los componentes (excepto los marcados en la tabla periodica como artificiales) han surgido de las estrellas. Creo recordar (lo digo de memoria) que nuestro Sol es nada más y nada menos que una estrella de quinta generación, y todos los planetas que giran a su alrededor son (es una de las variadas hipótesis en cuanto a su formación) restos anteriores.

    Por todo esto que acabamos de ver, el que separar un trozo de materia de una estrella suponga la pérdida de su densidad, no es necesariamente cierto, Klee.

    trnc, no creo que el fragmento de meteorito deba emitir radiación, al menos no de la nociva, pues como ya sabemos todo cuerpo emite radiacion por el simple hecho de estar por encima del 0 absoluto (de temperatura). No se nos da ningún tipo de información sobre qué material es, tan sólo hablan de su densidad.

  • ElHombrePancho dice:

    Hay un pequeño error en el, por otra parte, excelente artículo. Las medidas de volumen se dan en cm cuadrados en lugar de cúbicos.

  • Sheldon dice:

    Oops! Error de novato, muchas gracias ElHombrePacho, ya está corregido…

  • ferd dice:

    Me interesa mucho el tema del meteorito ese.
    ¿Realmente mantendría su densidad?
    ¿Cómo podrían estar esos átomos tan cerca sin repelerseo situarse “donde deben”? ¿Es que no son átomos?
    ¿Qué clase de roca sería?

  • Sheldon dice:

    El tema en sí es algo complejo, ya que como decía antes en una estrella se están sintetizando materiales cada vez más pesados. Sin embargo, es cierto que, por lo que sabemos, la gran densidad existente en el interior de las enanas blancas o las estrellas de neutrones no se debe necesariamente a la sintetización de materiales pesados.
    Tanto las enanas blancas como las estrellas de neutrones adquieren una mayor densidad (crece gradualmente desde su supericie donde es más bien ligera, hasta su núcleo dónde adquiere sus valores máximos) debido a un colpaso gravitatorio. Tan fuerte es la gravedad (debido a su gran masa) que cuando consumen todo su combustible la reacción nuclear en su interior no puede sostenerla. La estrella se comprime más y más colapsándose sobre sí misma y tan sólo se mantiene estable por un estado de degeneración de electrones (en el caso de las enanas blancas) o degeneración de neutrones (en el caso de las estrellas de neutrones). Estas condiciones únicamente se dan en estas estrellas “aplastadas” por una elevadísima gravedad (si la masa de la estrella fuese lo suficientemente alta, la gravedad sería tan elevada que nada podría evitar el colapso y se formaría un agujero negro) y por lo tanto dicho estado de la materia no parece posible obtenerlo (ni mantenerlo) de forma aislada.
    Sin embargo, como decía, en la película nada se dice acerca de la composición química del meteorito, lo que no nos da una pista de qué tipo de material es. Los únicos datos que nos dan son que posee una enorme densidad y que posee propiedades magnéticas. Todo lo demás lo dejan a nuestra imaginación.

  • Sheldon dice:

    Ferd, en cuanto a lo que preguntas sobre cómo es posible que estos átomos estén tan cerca unos de otros sin repelerse… pues mira, por ejemplo en una estrella de neutrones lo que ocurre es que se forma una “sopa” de neutrones. Piensa que un átomo está formado por protones, neutrones, electrones y espacio vacío. En algún sitio he leído que si un átomo fuese del tamaño de un campo de futbol el núcleo sería del tamaño de la cabeza de un alfiler. Todo el resto sería espacio vacío. Eso es mucho espacio vacío! Casi la totalidad de la masa de un átomo es la que podemos encontrar en el núcleo (la masa del electrón es mucho menor que la de un protón o neutrón). De esta manera se define la densidad nuclear, como la densidad propia del núcleo del átomo, y es muy similar entre todos los átomos. Hay que notar, sin embargo, que es muy muy superior a la densidad del propio átomo en sí, ya que este último contiene mucho espacio vacío.
    El colapso gravitatorio en una estrella de neutrones es tan intenso que los electrones se sueltan de los átomos y se comprimen los núcleos, aumentando la densidad global. Consiguen evitar el colapso total debido a la presión de degeneración (definida según el principio de exclusión de Pauli) entre otras causas.

  • Pit Cantropus dice:

    ¿Y es posible esa situación de alta densidad fuera de las condiciones de la estrella? Intuyo que los materiales lanzados se expandirían…

    Lo pregunto de otra forma… ¿cual sería la densidad máxima de un material estable en las condiciones de la Tierra?

  • Sheldon dice:

    Pit Cantropus, esa es una pregunta difícil, ya que, que yo sepa, no se sabe cual es el límite para la densidad en las condiciones de La Tierra. Lo que sí puedo decirte es que el material más denso que podemos encontrarnos actualmente en La Tierra (de forma natural) es el Osmio, con una densidad de 22610 kg/m3 (a temperatura ambiente). Comparado con los 1000000000 kg/m3 de una enana blanca parecen muy pocos, verdad? Supongo que, con el tiempo se podrán simular determinadas condiciones en La Tierra, pero, de momento, desconozco que se pueda. Desde luego para conseguir nuestra “sopa” de electrones falta un laaargo tiempo.

  • timoras dice:

    Me alegro de que seamos muchos los que cuestionan el rigor científico de la serie. Os invito a que veáis el blog-actividad que he preparado para que los estudiantes de física de bachillerato analicen y critiquen científicamente lo que la serie narra. Obviamente, con los argumentos y herramientas que ellos pueden manejar, no tengo grandes pretensiones y probablemente se queden fuera algunos asuntos más finos. Espero que a alguno se le ocurra la alternativa de la enana blanca y analice las consecuencias.Se aceptan sugerencias.

  • Sheldon dice:

    Timoras, me he pasado por tu blog y me parece una actividad interesante la que le propones a los estudiantes de física de bachillerato. Efectivamente, si a alguno se le ocurre la alternativa a la enana blanca sería un gran logro!

    En cuanto al enlace, está enlazado directamente en tu nombre en el comentario. Nuestro sistema antispam impide la publicación de URLs directamente en los comentarios.

    Un saludo.

  • […] Podría hablar de lo que ellos llaman “radiación variogénica” (¿mande?), o de la “hidratación por nanotecnología”, o de “esculpir nubes hidrogénicamente”, o incluso de que, a pesar de que tienen la más alta tecnología jamás concebida, incluyendo hologramas, tan sólo disponen de las simples y actuales (ya casi anticuadas hasta para nosotros) ecografías en 2D. Sin embargo, me voy a intentar centrar en el tema del sol, que ya sabéis que es un tema que me gusta bastante (ya hemos hablado de las estrellas en algún artículo anterior, hablando de la miniserie Impact). […]

  • […] en diversos blogs y espacios de divulgación científica. Nosotros ya hablamos de ella en una ocasión anterior. Y es que no es para menos, ya que en ella se cometen muchas y gravísimas faltas a la física y al […]

  • […] Podría hablar de lo que ellos llaman “radiación variogénica” (¿mande?), o de la “hidratación por nanotecnología”, o de “esculpir nubes hidrogénicamente”, o incluso de que, a pesar de que tienen la más alta tecnología jamás concebida, incluyendo hologramas, tan sólo disponen de las simples y actuales (ya casi anticuadas hasta para nosotros) ecografías en 2D. Sin embargo, me voy a intentar centrar en el tema del sol, que ya sabéis que es un tema que me gusta bastante (ya hemos hablado de las estrellas en algún artículo anterior, hablando de la miniserie Impact). […]

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