calentamiento de marea

Una aspiradora succiona el polvo incluso si hay más cerca de la boquilla. Así ocurre en un tokamak: las partículas de plasma se concentran hacia el centro, aunque su densidad sea mayor en el borde. Este fenómeno se denomina pellizco de partículas y contradice la regla habitual de que todo tiende a moverse de las zonas densas a las menos densas.

El viento solar es un flujo continuo de partículas cargadas que viajan desde el Sol. Contiene dos componentes principales: protones (núcleos de hidrógeno) y partículas alfa (núcleos de helio, cuatro veces más pesados).

Tira una piedra a un estanque y verás círculos en el agua. De manera similar, cualquier cuerpo, incluso el más pequeño, perturba el campo gravitatorio a su alrededor. En el vacío frío del espacio, estas perturbaciones, como ondas en una superficie tranquila, hacen que dos objetos cercanos siempre se repelan.

El cosmos se expande, y esa expansión se acelera. Pero ¿y si en los primeros instantes tras el Big Bang la gravedad funcionara de otra manera? Los autores del nuevo trabajo añadieron a las ecuaciones de Einstein un campo invisible que intercepta la energía de la materia y la radiación ordinarias.

El universo temprano se asemeja a un resorte fuertemente comprimido. En los primeros instantes se expandió a una velocidad inimaginable: esta etapa se llama inflación.

27 días en el ecuador, 32 en los polos. Cinco días de diferencia — y al año el ecuador se adelanta casi una semana. Una esfera de gas de 1,4 millones de kilómetros de diámetro gira como una peonza de múltiples capas: cada capa se mueve a su propia velocidad.

En los primeros instantes después del Big Bang, el universo resonaba como una campana. La inflación — la era de expansión acelerada, confirmada por las mediciones del fondo cósmico de microondas — había terminado, y el campo del inflación comenzó a oscilar alrededor del mínimo de su potencial.

Cada 165 días, el planeta gigante se sumerge hacia su estrella, casi rozando su corona de fuego, y luego vuela hacia el vacío helado. Este es TIC 241249530 b — un exoplaneta con una excentricidad récord de 0,94.

Una esfera, casi ingrávida para su tamaño, orbita la estrella cada cuatro días. El planeta TOI-2195 A b es un verdadero enigma: con una masa ligeramente mayor que Neptuno, se ha inflado hasta alcanzar volúmenes jovianos. Si existiera un océano suficientemente grande, este exoplaneta flotaría en su superficie como un balón inflable gigante.

En el punto de mira están las diminutas ciudades estelares: las galaxias enanas ultrafinas. Se parecen a enjambres dispersos de luciérnagas que giran en una vasta nube invisible. Esa nube es un halo de materia oscura ultraligera. Sus partículas son tan ligeras que no se comportan como bolas de billar, sino como ondas.

En los océanos profundos de las lunas heladas, el agua no se queda quieta. Chorros cálidos ascienden desde el fondo rocoso, pero la rotación del planeta los retuerce formando largos surcos inclinados, alargados a lo largo del eje de rotación. Antes, este proceso no podía incluirse en los modelos globales: era demasiado complejo.

La joven Tierra era una esfera hirviente de roca líquida, mientras que Theia, que chocó contra ella, ya se había enfriado y solidificado. Es como arrojar un trozo de mantequilla fría en una olla de sopa: la sopa salpica, pero la mantequilla apenas. Así, el interior terrestre salió despedido al espacio, formando una nube de polvo cósmico y escombros.

Agita con fuerza una olla de sopa hirviendo: el líquido chapotea y las ondas golpean las paredes. Algo muy parecido ocurre dentro de un planeta gaseoso cuando, en una órbita alargada, pasa cerca de su estrella. La gravedad estelar excita potentes ondas internas en el planeta, conocidas como modos fundamentales de marea.

Una piedrecita del tamaño de una uva entra en la atmósfera casi en paralelo y cruza el cielo sin caer. Eso es exactamente lo que le ocurrió a un meteoroide de unos 45 gramos. Entró en la envoltura de aire del planeta con un ángulo tan rasante que recorrió 164 kilómetros a una altitud de 92 kilómetros, donde el aire ya es un millón de veces más tenue que en la superficie.

Stephen Hawking imaginó que el Universo nació no de una explosión, sino que emergió suavemente de la «nada» cuántica. En mundos con geometría cóncava (espacio anti-de Sitter), este nacimiento presenta un borde, como el aro de un tambor.

En el borde del sistema solar, mucho más allá de la órbita de Neptuno, algo desvía a los bloques de hielo. Sus órbitas están alargadas e inclinadas de manera similar, como si una mano invisible los hubiera colocado siguiendo un mismo patrón.

La superficie de Europa es una armadura de hielo que es continuamente bombardeada por partículas cargadas de la magnetosfera de Júpiter. Los electrones chocan contra la red cristalina del hielo, pierden energía y desencadenan reacciones químicas. Antes no existía una herramienta que mostrara cuán profundamente perfora este bombardeo el hielo.

El telescopio James Webb observa cada vez más exoplanetas — mundos en otras estrellas. Algunos de ellos son esferas rocosas al rojo vivo, siempre mostrando la misma cara a su estrella. Allí la roca se funde, formando océanos de lava líquida. ¿Cómo se mueve esa lava?

Bajo la corteza helada de Encélado burbujea un océano que funciona como una bomba de calor ideal. Empuja el calor del ecuador hacia los polos, gastando mil veces menos energía de la que transporta: como un motor perpetuo incrustado en la luna. Todo el secreto está en la sal.

Los planetas nacen del polvo. En el disco alrededor de una estrella joven, diminutas partículas de polvo chocan, se pegan y crecen poco a poco, como una bola de nieve que rueda montaña abajo. Pero hay un obstáculo: el gas del disco se mueve más rápido que el polvo y lo frena, impidiendo que se acumule en grumos grandes.

Un tubo silencioso con una rejilla caliente en su interior. El voltaje en la rejilla se eleva de golpe, y el tubo empieza a zumbar, manteniéndose solo. No es una avería, sino una transición a otro estado estable, como una canica que rueda sobre una colina y cae en el hoyo vecino.

El hielo se escapa bajo la cuchilla del patín, como una pastilla de jabón entre las manos mojadas. Durante cien años, los científicos discutieron de dónde viene esa resbalosidad. Unos decían: ya hay una fina capa de agua en la superficie, que actúa como lubricante. Otros objetaban: el agua aparece solo cuando empiezas a moverte, por la fricción.

Una cadena caliente de átomos alineados se comporta como un diminuto agujero negro. Esta cadena es una fila de partículas, cada una de las cuales se asemeja a un pequeño imán. A temperatura normal, los imanes se voltean de forma caótica, pero si se enfrían, se alinean en un orden único.

Una galaxia entra en un cúmulo denso como un corredor que se abre paso entre la multitud. El gas que viene de frente —llamado medio intracúmulo— le arranca su propio gas, estirando una larga cola luminosa. Los astrónomos han apodado a estas galaxias 'medusas': tienen un cuerpo y tentáculos ondeantes de material arrancado.

En los exoplanetas que siempre dan la misma cara a su estrella, la mitad nocturna está condenada a un frío eterno. Pero las montañas pueden cambiar las cosas. Las irregularidades de la superficie agitan el océano de aire, dirigiendo flujos de humedad a través del límite entre el día y la noche.

El joven sistema solar parecía un gigantesco sitio de construcción: alrededor del Sol recién nacido giraba un disco de gas y polvo, y de ese polvo se fueron ensamblando poco a poco piedras, bloques y luego los embriones de los planetas: los planetesimales. Hoy, sus fragmentos caen a la Tierra en forma de meteoritos.

Muy por debajo de nosotros, a cientos de kilómetros de profundidad, hay una capa que sabe absorber agua como una esponja. Los minerales que la componen —wadsleyita y ringwoodita— pueden retener en su red cristalina hasta un 1–2% de agua en peso.

Los planetas rebeldes, expulsados de sistemas estelares, pueden albergar vida en sus lunas. Una luna de un planeta así puede conservar calor y agua líquida durante miles de millones de años. Todo el secreto está en una fiable «manta» y una «estufa» interna.

Un planeta gigante orbita demasiado cerca de su estrella. En cada vuelta, tira de la estrella con su gravedad, y en el interior de la estrella se generan ondas, como los círculos que hace una piedra al caer al agua. Estas ondas frenan la órbita del planeta, que cae en espiral hacia la estrella. La estrella engulle el planeta y comienza a girar más rápido.

Al norte de la llanura de Arabia Terra hay campos que parecen un cerebro gigante: crestas y surcos serpentean como circunvoluciones. En la Tierra, estos patrones aparecen en regiones frías cuando el agua del suelo se congela y descongela, y las piedras se ordenan solas en bandas.

Los glaciares no se oscurecen solo por el hollín. En su superficie viven diminutas algas que, con el calentamiento, proliferan y vuelven el hielo oscuro. El hielo oscuro absorbe más luz solar, se derrite más rápido y calienta aún más el planeta. Es como una camiseta negra al sol, que se calienta más que una blanca. El segundo protagonista del sobrecalentamiento son los bosques.

En el interior de los planetas gigantes, como Júpiter y Saturno, el calor no siempre asciende libremente. Los elementos pesados, más abundantes en unas capas que en otras, impiden que el fluido caliente suba. Se produce entonces una semiconvección: una mezcla en la que el calor y la composición se propagan a distinta velocidad.

El planeta, cuya órbita es ligeramente alargada, en cada giro se zambulle más cerca de la estrella y luego se aleja. La atracción variable lo calienta, y las rocas sólidas se funden, convirtiéndose en un océano de lava.

Un fino chorro de agua fluye por una tabla fría e inclinada y se convierte en una cresta de hielo ante nuestros ojos. Primero, el agua se abre un camino recto de hielo, como si ella misma reforzara sus orillas. Luego, el arroyo comienza a serpentear y el hielo se extiende rápidamente hacia los lados.

Los Júpiter calientes — exoplanetas gigantes, pegados a sus estrellas — están misteriosamente inflados. Sus radios a menudo son entre un 50 y un 100% mayores de lo que predicen los modelos estándar de formación.

Las rocas lunares trajeron un enigma: su edad es de 4.35 mil millones de años, pero la Luna misma debería haber aparecido 150 millones de años antes. El tiempo perdido está oculto en el calentamiento por mareas.

La gravedad del planeta comprime y amasa rítmicamente la luna, como masa: gracias a este «amasado» constante, el interior se calienta y bajo la corteza helada pueden conservarse océanos de agua durante largos períodos. En la galaxia hay una abundancia de planetas errantes…

El tipo de planeta más común en nuestra Galaxia son los mundos rocosos alrededor de otras estrellas, o exoplanetas, envueltos en el gas más simple, el hidrógeno. Su interior seguía siendo un misterio hasta que los científicos recrearon las condiciones del subsuelo en el laboratorio.

Después del nacimiento de la Luna, la Tierra parecía un bulto de masa ardiente: magma líquido y una densa capa de gases. La Luna actuaba como una cuchara gigante, amasando sin cesar ese bulto con su gravedad. La fricción generaba calor, retrasando el enfriamiento.

Muchos planetas de otras estrellas — exoplanetas — tienen órbitas alargadas. En cada acercamiento, la gravedad de la estrella los comprime y estira, como si amasara masa. La fricción calienta el interior hasta tal punto que la roca se funde, creando océanos subterráneos de magma.