¿Cómo sabemos que la Luna se está alejando?
Los científicos nos dicen que nuestro satélite se está alejando poco a poco, pero… ¿te has preguntado cómo hacen para saber algo así?
BBC
Quizá eres de los que, cuando escuchan algunas noticias, se preguntan: "¿cómo sabrán eso?".
Nos han dicho que la Luna se está alejando de la Tierra. Y no es que lo dudemos, pero ¿cómo lo saben?
Los científicos Adam Rutherford y Hannah Fry, que investigan para la BBC dudas del público, descubrieron la respuesta a nuestra pregunta de una manera algo enrevesada.
Así que no te preocupes, llegaremos a saberlo al final, pero en el camino nos enteraremos de cosas sorprendentes.
Todo empezó con una pregunta del oyente Eddie Griffith:
"El otro día estaba viendo la película de James Bond Goldfinger. Se jacta de que su láser es lo suficientemente potente como para proyectar su luz en la Luna. ¿Es realmente posible y qué tan poderoso debería ser ese láser?".
"El adversario más diabólico de James Bond, un genio malvado con ansias de oro".
Para quienes no recuerden la trama de esa película, Auric Goldfinger es un megalómano malvado obsesionado con el oro y planea detonar una bomba dentro de Fort Knox -donde se almacena desde 1937 gran parte de las reservas de oro de Estados Unidos- para que así sus propias reservas de oro sean más valiosas.
James Bond se entera del plan, pero lo secuestran y lo llevan a la guarida secreta de Goldfinger, donde lo acuestan y amarran a una mesa de oro.
Tras informarle sobre lo potente que es su láser, Goldfinger enciende el abrasador rayo y lo va desplazando entre las piernas de Bond en dirección a sus... joyas de la corona.
Pero volvamos a la pregunta, que no era precisamente si un láser puede quemar las partes íntimas del famoso espía, sino si podríamos ver la luz de su rayo en la superficie de la Luna si fuera proyectado en su dirección.
¿Cuán poderoso tendría que ser para llegar a la Luna?
¿Megavatios? ¿Teravatios? ¿Petavatios? Prepárate para números de tamaños como 1.000.000.000.000.000.
"Tuve muy poco tiempo para preparar la respuesta desde que me hicieron la pregunta, así que esto sólo es un estimado", advierte el físico Andrew Pontzen.
"Calculo que si lo que quieres es crear un punto de luz en la superficie de la Luna, necesitarías un láser con una potencia de 200 megavatios".
"Un vatio es la medida que se usa en las bombillas, así que para tener perspectiva, hoy en día una buena bombilla de bajo consumo es de 10 vatios. Así que este láser tiene que ser 20 millones de veces más fuerte".
¿Y tendremos láseres tan poderosos? ¡Por supuesto, y más!
Uno de los más poderosos del mundo está en Didcot, Reino Unido, y se llama Láser Gemini Súper Intenso. ¿Qué pasaría si apuntara su láser hacia la Luna?
"Probablemente es demasiado poderoso", responde la física Ceri Brenner.
"Su potencia es de alrededor de medio petavatio".
Explicación de emergencia: Un petavatio (PW) son 10 elevado a la 15 potencia vatios o, lo que es lo mismo, 1.000 teravatios o 1.000 billones (1.000.000.000.000.000) de vatios. Un láser de petavatio genera esta potencia durante un intervalo de unos cuantos femtosegundos.
Explicación de emergencia II: Un femtosegundo es la unidad de tiempo que equivale a la milbillonésima parte de un segundo, es decir, que en un segundo hay mil billones de femtosegundos. Caben tantos en un segundo como segundos caben en 100 millones de años (o sea, 3.153.600.000.000.000 segundos).
Pero ¿no conviene que sea muy poderoso para que llegue a la Luna?
"Cuando la luz del láser es tan potente, atravesar la atmósfera de la Tierra es problemático", explica Brenner. "El láser quemaría el aire a medida que lo atraviesa".
¿Perdón? ¿Cómo se quema la atmósfera?
"Al viajar, la intensidad de la luz es tanta que sencillamente convierte el aire en plasma".
¿Incendiaría el cielo?
"Sin duda, generaría un fuerte rayo. Eso es lo que son los rayos: canales de plasma", responde Brenner, con la misma sencillez con la que otros explicamos cómo hervir un huevo.
Así que hay que tener cuidado al disparar poderosos láseres.
Mejor volvamos a ese láser de 200 megavatios... aunque una vez que le agregas los efectos adicionales para compensar cosas como la difracción en la atmósfera terrestre que propaga la luz, podrías necesitar un gigavatio.
Es básicamente equivalente a la potencia de un generador nuclear. Y probablemente, el láser tendría que tener unos 15 metros de diámetro.
Pero después de que nos dejaran con la boca abierta hablándonos de petavatios y femtosegundos, eso ya no suena tan grave.
El hombre que dispara rayos a la Luna
Tratando de cumplir finalmente la misión de resolver la duda del oyente, Rutherford y Fry descubrieron a un físico que efectivamente le dispara pulsos de láser a la Luna.
Se llama Tom Murphy, de la Universidad de California en San Diego, Estados Unidos, y se dedica a lo que llaman "experimentos de mediciones láser".
Tom Murphy dispara rayos de luz hacia la Luna.
Murphy usa un láser de un gigavatio ubicado en la cima de una montaña en Nuevo México y dispara pulsos hacia unos espejos que dejaron en la Luna los astronautas de tres misiones del Programa Apolo y 2 ´rovers´ lunares soviéticos.
Cuenta que, para cuando la luz llega a nuestro satélite natural, es tan tenue que se necesitan telescopios para verla... y que -a diferencia de Goldfinger- él no usa su láser con fines criminales, sino científicos.
"Efectivamente, lo usamos para propósitos científicos como tratar de probar si la teoría general de la relatividad describe la órbita lunar correctamente", confirma Murphy.
Para eso, necesitan medir lo lejos que está la Luna.
"Es una idea sencilla: enviamos cortos pulsos de luz que viajan hasta los reflectores en la Luna. Esos pulsos retornan a la Tierra y nosotros sencillamente medimos cuánto tiempo tomó el viaje de ida y vuelta, y usamos la velocidad de la luz para convertirlo en distancia".
Y es así como se sabe que la Luna se está alejando.
"La Luna está lentamente migrando, como consecuencia de la aceleración de marea. Se mueve, en promedio, unos 3,8 centímetros al año más lejos de la Tierra".
¿Pero hay alguna razón para preocuparse? Porque no queremos que se vaya...
"No, el efecto disminuye a medida que se aleja, así que éste no es un mecanismo que va a dejar que se escape", asegura el físico.
Quizá eres de los que, cuando escuchan algunas noticias, se preguntan: "¿cómo sabrán eso?".
Nos han dicho que la Luna se está alejando de la Tierra. Y no es que lo dudemos, pero ¿cómo lo saben?
Los científicos Adam Rutherford y Hannah Fry, que investigan para la BBC dudas del público, descubrieron la respuesta a nuestra pregunta de una manera algo enrevesada.
Así que no te preocupes, llegaremos a saberlo al final, pero en el camino nos enteraremos de cosas sorprendentes.
Todo empezó con una pregunta del oyente Eddie Griffith:
"El otro día estaba viendo la película de James Bond Goldfinger. Se jacta de que su láser es lo suficientemente potente como para proyectar su luz en la Luna. ¿Es realmente posible y qué tan poderoso debería ser ese láser?".
"El adversario más diabólico de James Bond, un genio malvado con ansias de oro".
Para quienes no recuerden la trama de esa película, Auric Goldfinger es un megalómano malvado obsesionado con el oro y planea detonar una bomba dentro de Fort Knox -donde se almacena desde 1937 gran parte de las reservas de oro de Estados Unidos- para que así sus propias reservas de oro sean más valiosas.
James Bond se entera del plan, pero lo secuestran y lo llevan a la guarida secreta de Goldfinger, donde lo acuestan y amarran a una mesa de oro.
Tras informarle sobre lo potente que es su láser, Goldfinger enciende el abrasador rayo y lo va desplazando entre las piernas de Bond en dirección a sus... joyas de la corona.
Pero volvamos a la pregunta, que no era precisamente si un láser puede quemar las partes íntimas del famoso espía, sino si podríamos ver la luz de su rayo en la superficie de la Luna si fuera proyectado en su dirección.
¿Cuán poderoso tendría que ser para llegar a la Luna?
¿Megavatios? ¿Teravatios? ¿Petavatios? Prepárate para números de tamaños como 1.000.000.000.000.000.
"Tuve muy poco tiempo para preparar la respuesta desde que me hicieron la pregunta, así que esto sólo es un estimado", advierte el físico Andrew Pontzen.
"Calculo que si lo que quieres es crear un punto de luz en la superficie de la Luna, necesitarías un láser con una potencia de 200 megavatios".
"Un vatio es la medida que se usa en las bombillas, así que para tener perspectiva, hoy en día una buena bombilla de bajo consumo es de 10 vatios. Así que este láser tiene que ser 20 millones de veces más fuerte".
¿Y tendremos láseres tan poderosos? ¡Por supuesto, y más!
Uno de los más poderosos del mundo está en Didcot, Reino Unido, y se llama Láser Gemini Súper Intenso. ¿Qué pasaría si apuntara su láser hacia la Luna?
"Probablemente es demasiado poderoso", responde la física Ceri Brenner.
"Su potencia es de alrededor de medio petavatio".
Explicación de emergencia: Un petavatio (PW) son 10 elevado a la 15 potencia vatios o, lo que es lo mismo, 1.000 teravatios o 1.000 billones (1.000.000.000.000.000) de vatios. Un láser de petavatio genera esta potencia durante un intervalo de unos cuantos femtosegundos.
Explicación de emergencia II: Un femtosegundo es la unidad de tiempo que equivale a la milbillonésima parte de un segundo, es decir, que en un segundo hay mil billones de femtosegundos. Caben tantos en un segundo como segundos caben en 100 millones de años (o sea, 3.153.600.000.000.000 segundos).
Pero ¿no conviene que sea muy poderoso para que llegue a la Luna?
"Cuando la luz del láser es tan potente, atravesar la atmósfera de la Tierra es problemático", explica Brenner. "El láser quemaría el aire a medida que lo atraviesa".
¿Perdón? ¿Cómo se quema la atmósfera?
"Al viajar, la intensidad de la luz es tanta que sencillamente convierte el aire en plasma".
¿Incendiaría el cielo?
"Sin duda, generaría un fuerte rayo. Eso es lo que son los rayos: canales de plasma", responde Brenner, con la misma sencillez con la que otros explicamos cómo hervir un huevo.
Así que hay que tener cuidado al disparar poderosos láseres.
Mejor volvamos a ese láser de 200 megavatios... aunque una vez que le agregas los efectos adicionales para compensar cosas como la difracción en la atmósfera terrestre que propaga la luz, podrías necesitar un gigavatio.
Es básicamente equivalente a la potencia de un generador nuclear. Y probablemente, el láser tendría que tener unos 15 metros de diámetro.
Pero después de que nos dejaran con la boca abierta hablándonos de petavatios y femtosegundos, eso ya no suena tan grave.
El hombre que dispara rayos a la Luna
Tratando de cumplir finalmente la misión de resolver la duda del oyente, Rutherford y Fry descubrieron a un físico que efectivamente le dispara pulsos de láser a la Luna.
Se llama Tom Murphy, de la Universidad de California en San Diego, Estados Unidos, y se dedica a lo que llaman "experimentos de mediciones láser".
Tom Murphy dispara rayos de luz hacia la Luna.
Murphy usa un láser de un gigavatio ubicado en la cima de una montaña en Nuevo México y dispara pulsos hacia unos espejos que dejaron en la Luna los astronautas de tres misiones del Programa Apolo y 2 ´rovers´ lunares soviéticos.
Cuenta que, para cuando la luz llega a nuestro satélite natural, es tan tenue que se necesitan telescopios para verla... y que -a diferencia de Goldfinger- él no usa su láser con fines criminales, sino científicos.
"Efectivamente, lo usamos para propósitos científicos como tratar de probar si la teoría general de la relatividad describe la órbita lunar correctamente", confirma Murphy.
Para eso, necesitan medir lo lejos que está la Luna.
"Es una idea sencilla: enviamos cortos pulsos de luz que viajan hasta los reflectores en la Luna. Esos pulsos retornan a la Tierra y nosotros sencillamente medimos cuánto tiempo tomó el viaje de ida y vuelta, y usamos la velocidad de la luz para convertirlo en distancia".
Y es así como se sabe que la Luna se está alejando.
"La Luna está lentamente migrando, como consecuencia de la aceleración de marea. Se mueve, en promedio, unos 3,8 centímetros al año más lejos de la Tierra".
¿Pero hay alguna razón para preocuparse? Porque no queremos que se vaya...
"No, el efecto disminuye a medida que se aleja, así que éste no es un mecanismo que va a dejar que se escape", asegura el físico.
