Del principio y el fin del mundo, del pasado y el futuro de la tierra, de los vuelos al cosmos lejano

Nebulosa NGC 6543 "Ojo de gato"

 En el Instituto de Geofísica Otto Schmidt, anexo a la AC de la URSS, un grupo de científicos estudia el origen y la evolución de los planetas del Sistema Solar. El dirigente de grupo, Víctor SAFRONOV, Doctor en Física y Matemáticas, contesta a las preguntas de un corresponsal de la revista ZEMLIA I VSELENNAIA («La Tierra y el Universo»).

Quisiera comenzar con las preguntas más frecuentes: ¿Hubo un principio del mundo? ¿Habrá un fin?

Según las nociones de hoy, la parte del Universo que podemos observar surgió como consecuencia de una terrible explosión hace 15-20 mil millones de años. El Sistema Solar es 3-4 veces más joven. Desde el punto de vista científico, sería correcto hablar no del principio y el fin del mundo, sino del principio y el fin de una etapa de su evolución que somos capaces de seguir. Aún no podemos imaginarnos lo que aconteció antes de la explosión, pero estamos seguros de que el Universo no pudo haber aparecido de la nada.

Actualmente, existen dos hipótesis acerca del «mecanismo en movimiento» del Universo. Según la primera, las fuerzas de gravitación no son tan grandes como para frenar los «fragmentos» de la sustancia del objeto estallado, que vuelan en todas direcciones a velocidades enormes. Pero esta sustancia no desaparecerá. Lo más probable es que en algún otro lugar vuelva a surgir un enjambre de partículas de materia que, a grandes rasgos, recorrerá de nuevo el camino de evolución de nuestra Metagalaxia. La segunda hipótesis supone que la masa de gravitación del coágulo estallado, a medida que disminuyan «las fuerzas de dispersión», podrá, primero, frenar las velocidades de los «fragmentos» y, luego, hacerlos volver atrás. En este caso, a la expansión del Universo la reemplaza su compresión.

¿Y después?

Y después, según ese modelo, habrá otra vez una explosión gigantesca, la expansión y la subsiguiente compresión del Universo. Y así hasta el infinito. En general, la razón humana pone más preguntas de las que puede contestar, y este gran incentivo al conocimiento existirá siempre, por lo visto. Toda tentativa de apoyarse en los dogmas religiosos de la «creación divina del mundo» y del «principio y el fin» de éste no hacen sino molestar, porque la tentación de explicar los fenómenos más complicados por medio de vías sobrenaturales impide que se conozca la esencia de ellos.

El que las leyes naturales sean innúmeras le proporciona a un científico, o simplemente a un hombre ansioso de saber, la máxima alegría del descubrimiento. En nuestra esfera, numerosos fenómenos recién descubiertos nos obligan a pensar, a corregir las ideas anticuadas. Si lo nuevo no cabe en la mecánica de Newton, entonces la teoría de la relatividad introduce en ella correcciones esenciales. Mas también esa teoría tiene sus límites, que la ciencia aún no ha podido traspasar. En particular, esto se refiere a las densidades supergrandes, que existieron en la etapa inicial de la explosión del Universo.

Bueno, ¿qué tal si ahora bajamos a la Tierra? Porque cuanto más se mira al cosmos, tanto más inquieta al hombre el problema de cuál es el origen de nuestro planeta.

El estudio del origen de la Tierra se debe en mucho al académico Otto Schmidt, insigne científico soviético. Su principal mérito consiste en que en los años 40 relacionó la cosmogonía con las ciencias sobre la Tierra. Antes de él, las hipótesis sobre el origen de nuestro planeta se habían basado en los datos astronómicos acerca de las propiedades del Sistema Solar. Schmidt, en cambio, llegó a la conclusión de que los planetas pertenecientes a éste se habían formado de cuerpos y partículas sólidas que integraban una nube intersideral de gases y polvo, y no de coágulos gaseosos, según se creía. Esto constituía una revolución en las nociones sobre el estado primario de la Tierra. De acuerdo con la teoría de Schmidt, nuestro planeta no surgió en forma de una bola ígneo-líquida que después se fue enfriando, sino como un cuerpo sólido y relativamente frío que más tarde se fue calentando por medio del calor radiactivo.

Es posible que así fuera la caída de un asteroide en
la Luna tres mil millones de años atrás

¿De qué modo, pues, ha aparecido la Tierra?

Imagínese una gigantesca nube de polvo y gas desintegrándose en nebulosas, constituidas, en un 98% por hidrógeno y helio, y en un 2% por partículas sólidas. Una de estas nebulosas es el futuro Sistema Solar. Según las leyes de la mecánica sideral, la nebulosa, al comprimirse, se va aplanando y toma la forma de una lente. Las partículas de polvo suspendidas en el gas descienden hacia el plano central. Surge una capa de polvo que resulta inestable y que se descompone en multitud de enjambres. Al encontrarse unos con otros, éstos se reúnen y comprimen, formando cuerpos de decenas de km de dimensión. La gravitación hace aumentar las velocidades de los cuerpos; al chocar unos con otros, los pequeños se destruyen, mientras que los grandes continúan creciendo hasta convertirse en planetas que forman un sistema estable, capaz de existir miles de millones de años.

¿Así fue como apareció nuestro planeta, frío y sin vida?

No del todo frío. Entre los corpúsculos que caían a la Tierra había muchos cuerpos grandes. La enorme energía producida por sus golpes se transformaba en calor, una parte del cual, sin tener tiempo de irradiarse al espacio, calentaba las rocas circundantes. Los cálculos han demostrado que las capas superiores se fueron formando a temperaturas altas, hasta fundirse parcialmente. El interior de la Tierra era más frío y se fue calentando poco a poco mediante el calor radiactivo y la energía liberada al constituirse el núcleo pesado.

En la última etapa de su formación, la Tierra experimentó a la profundidad de hasta mil km una enorme elevación de la temperatura. Las sustancias ligeras comenzaron a subir a la superficie; las pesadas, por el contrario, se precipitaron al centro. Paulatinamente, se fue formando el núcleo, que en su mayor parte es líquido (a excepción de su centro o núcleo interior). Allí reina una temperatura de cerca de 5.000°C. Lo más probable es que esté compuesto de hierro mezclado con otras sustancias.

El aire y el agua no aparecieron de inmediato, ¿verdad?

En cantidades relativamente pequeñas quizás existieran desde el mismo comienzo de la Tierra. Como hemos dicho, ésta se formó gracias al choque de cuerpos. Esta especie de bombardeo gigantesco causaba la destrucción de sustancias sólidas en cantidades enormes y la evaporación de mucha agua y otras sustancias volátiles. El agua volvía a condensarse y era absorbida por las rocas. Después comenzó la desgasificación del subsuelo. El planeta se fue calentando y, en algunos lugares, fundiendo; el vapor de agua y otras sustancias volátiles contenidas en las rocas salían impetuosamente a la superficie junto con el magma. Poco a poco se iban formando los océanos y se hacía más densa la atmósfera. Surgió la vida y, a la par, el oxígeno libre. Casi todo el aire es de origen orgánico. Apareció la llamada atmósfera secundaria, sin la cual no podría existir la fauna de hoy.

Ultimamente, algunos científicos piensan que nuestro planeta puede sobrecalentarse. El intenso desarrollo de la industria puede llevar a un brusco aumento de anhídrido carbónico en la atmósfera. Con ello, aumentaría también el efecto de invernadero de la atmósfera, se derretirían los hielos y las zonas tropicales se volverían candentes...

La amplitud de temperaturas convenientes para la fauna no es grande. Según los cálculos, si la Tierra estuviese un poco más cerca del Sol, el calor de éste sería desastroso para ella; si estuviese más lejos, se cubriría de glaciares. La amplitud de temperaturas podría cambiar también por causa de una excesiva contaminación de la atmósfera. Espero que esto no ocurra; sin embargo, hace falta que todos comprendamos que el aire, el agua y la tierra nos son verdaderamente indispensables. Sin ellos la vida es imposible, cualesquiera que sean las condiciones.

Una galaxia espiral que contiene
cien mil millones de estrellas

¿Y el Sol ¿no se extinguirá, como se temía antes?

Por el contrario, se comprime y da más luz, pero el proceso es muy lento y nosotros no lo percibimos. Cuando se agoten todas sus fuentes de energía, el Astro Rey teóricamente deberá «explotar» y convertirse en una estrella enana blanca. Esto sucederá dentro de 10.000 millones de años, como mínimo.

Según algunas hipótesis, la vida hubiera podido surgir primero en el espacio interestelar y solo después llegar a nuestro planeta. ¿Qué dice al respecto la cosmogonía de hoy?

Las observaciones han demostrado que en las nubes intersiderales existen numerosas moléculas, desde las más elementales hasta las complejas, que se aproximan a las orgánicas. Se supone que en tales condiciones pueden formarse polímeros y que los meteoritos y otros cuerpos celestes más grandes, al caer a la Tierra, hubieran podido traer consigo aquella sustancia protobiológica que engendró la vida. Sin embargo, no hay que olvidar que el «transportador de la vida» cósmico debió haber caído a cerca de 10 km/seg y provocado una especie de explosión. Según nuestros datos, el gigantesco «bombardeo» de la Tierra duró hasta la última etapa de su formación, y por eso hay que mirar con reserva semejante hipótesis.

¿Cree usted que la humanidad podrá abrirse camino en el cosmos lejano?

Es dudoso que pueda ocurrir en nuestro siglo. Tal vez, las naves vuelen hacia las estrellas próximas. Pero esto aún no es el cosmos lejano. Sería interesante visitar otros sistemas planetarios, que todavía desconocemos. Ahora bien, el camino a las estrellas cercanas también es muy difícil: la luz lo recorre en 3-4 años, pero una astronave necesitará decenas de años. ¿Cómo adquirir una velocidad próxima a la de la luz? ¿Cómo proteger la nave de los corpúsculos cósmicos? ¡Si el más pequeño podría provocar una explosión al chocar con ella! Nuestros descendientes tendrán que solucionar toda una serie de complicados problemas... A mi juicio, el cosmos lejano durante largo tiempo seguirá siendo el dominio de los científicos y los escritores de ciencia-ficción solamente.

REVISTA SPUTNIK - NO.9 (SEPTIEMBRE DE 1982).