38. Habitantes de las estrellas — 2. Un futuro
Densas nubes estelares en dirección a la constelación de Sagitario, hacia el centro de la Galaxia. Las obscuras sendas son nubes de polvo donde se están formando moléculas orgánicas complejas. Entre estas estrellas hay algunas que nacen, y otras, que mueren. En el espacio captado por esta fotografía, probablemente hay innumerables planetas habitados, que giran alrededor de las estrellas. Cortesía de Hale Observatories.
La historia del capítulo anterior es una especie de fábula científica. Es más o menos lo que los científicos modernos creen basándose en cuantas pruebas tienen a mano. Es el esbozo de la aparición del hombre, un proceso que pasó por miles de millones de años, por la física nuclear y la gravitación, por la química orgánica y por la selección natural. El capítulo anterior nos cuenta cómo se generó el material de que estamos hechos en otro lugar y en otro tiempo, en los interiores de una moribunda estrella hace cinco mil millones de años o más.
Hay tres aspectos de la historia que considero particularmente interesantes. Primero, que el Universo se forma de tal manera como para permitir, ya que no garantizar, que sepamos cuál es el origen de la vida y el desarrollo de criaturas complejas. Es fácil imaginar leyes físicas que no permitirían se unieran adecuadas estructuras moleculares. Pero no vivimos en tales universos. Vivimos en un Universo notablemente adecuado para la vida.
Segundo, que en la fábula no hay un escalón único a nuestro Sistema Solar y a nuestro planeta. Hay 250 mil millones de soles en nuestra Vía Láctea, y miles de millones de otras galaxias en los cielos. Probablemente, la mitad de estas estrellas tienen planetas a distancias adecuadas biológicamente del sol local. Los elementos químicos iniciales para el origen de la vida son las moléculas que más abundan en el Universo. Algo similar a los procesos que en la Tierra condujeron al hombre deben haber tenido lugar miles de millones de otras veces en la historia de nuestra Galaxia. Debe haber otros habitantes.
Por supuesto, los detalles de la evolución no serían los mismos. Incluso si la Tierra se iniciase otra vez y solamente las fuerzas operasen al azar no se produciría nada parecido a un ser humano, porque los seres humanos son el producto final de una senda evolucionista exquisitamente complicada, llena de falsos comienzos, de callejones casi sin salida y de accidentes estadísticos. Pero bien podríamos esperar, ya que no seres humanos, sí organismos que funcionalmente no fuesen muy diferentes a nosotros. Puesto que hay segundas y terceras generaciones de estrellas mucho más viejas que nuestro Sol, debe haber, creo, muchos lugares en la Galaxia donde haya seres mucho más avanzados que nosotros en ciencia y tecnología, en política, ética, poesía y música.
El tercer punto es el más atractivo. Es la íntima conexión que hay o pueda haber entre las estrellas y la vida. Nuestro planeta se formó de los restos o sedimentos del material estelar. Los átomos necesarios para la vida se formaron en el interior de gigantescas estrellas rojas. Estos átomos se unieron forzosamente para formar moléculas orgánicas complejas mediante la luz ultravioleta, truenos y relámpagos, todo ello producido por la irradiación de nuestro vecino Sol. Cuando la provisión de alimento escaseó, se desarrolló la fotosíntesis de las plantas verdes, impulsada de nuevo por la luz solar, la luz solar que casi todos los organismos de la Tierra y, por supuesto, todos nosotros conocemos, y ciertamente se sigue viviendo hoy día gracias a ella. Pero éste no puede ser el final de la fábula. Nuestro Sol se está aproximando a su mediana edad. Quizás aún le queden de vida otros cinco mil millones o diez mil millones de años, de vida estelar, se entiende.
¿Y qué hay sobre la vida en la Tierra y el hombre? También, que sepamos, tienen un futuro. Y si no, hay miles de millones de otras estrellas y probablemente miles de millones de otros planetas deshabitados en nuestra Galaxia. ¿Cuál es la acción recíproca entre las estrellas y la vida?
La muerte de las estrellas está llevando a los astrónomos a inesperados y casi irreales paisajes celestes. Uno de éstos es la explosión supernova, la angustia de muerte de una estrella ligeramente más sólida que nuestro Sol. En el breve período de unas semanas o, probablemente, de unos meses, tal explosiva estrella puede llegar a ser mucho más brillante que el resto de la galaxia en la cual reside. En una supernova, los elementos como el oro y el uranio se generan del hierro. Las supernovas son la tan buscada piedra filosofal, convirtiendo los metales básicos en preciosos.
Habiendo expulsado la mayor parte de su material estelar —destinado, parte de él, a ulteriores formaciones de nuevas estrellas, planetas y vida—, la estrella se dispone a disfrutar tranquilamente de una pacífica vejez, con sus fuegos extinguidos, como una enana blanca. Una enana blanca está constituida de materia en un estado que los físicos, sin ninguna imputación moral, llaman degenerado. Los electrones se desprenden del núcleo de átomos. Los escudos protectores de la electricidad negativa se desmontan. El núcleo puede unirse mucho más, lo que trae como consecuencia un estado de extraordinaria densidad. La materia degenerada pesa aproximadamente una tonelada por dedal. Algunas enanas blancas, consideradas adecuadamente, son grandes cristales estelares capaces de soportar el peso de las capas superpuestas de la estrella. Algunas enanas blancas son principalmente carbono. Podemos hablar de una estrella hecha de diamante.
Pero en cuanto se refiere a estrellas más sólidas, las enanas blancas —con sus brasas apagándose lentamente, reduciéndose a enanas negras— no son el estado final. La materia degenerada no puede soportar el peso de una estrella de mayor masa, y, en consecuencia, sigue otro ciclo de contracción estelar, aplastándose la materia para formar densidades cada vez más increíbles, hasta que se presenta un nuevo orden de física, hasta que una nueva fuerza surge para detener el colapso estelar. Solamente hay una fuerza conocida, con esta amplitud: es la fuerza nuclear que mantiene unido el núcleo del átomo. Esta fuerza nuclear es responsable de la estabilidad de los átomos, y, por tanto, de toda la química y biología. También es responsable de las reacciones termonucleares en el interior de las estrellas que hacen brillar a éstas y que, por ello, de forma completamente diferente, impulsa la biología planetaria
Imaginemos una estrella más o menos parecida al Sol, pero un poco más sólida, ya cerca del fin de sus días de convertir el núcleo simple en otro más complejo. Produce la última serie de reacciones nucleares complejas que es capaz de producir, y luego sufre el colapso. Cuando su tamaño se reduce, gira más y más rápidamente y tan sólo cuando su interior se hace comparable a la densidad de la materia dentro del núcleo atómico es cuando se detiene el colapso. Es una simple cuestión de física elemental calcular en que etapa se detendrá el colapso. Termina cuando la estrella tiene un par de kilómetros de diámetro y gira diez veces por segundo.
Tal objeto es una estrella de neutrones que gira rápidamente. En verdad, es un núcleo atómico gigantesco que mide dos kilómetros de diámetro. La materia de la estrella de neutrones es tan densa que una partícula suya —apenas visible— pesaría un millón de toneladas. La Tierra no sería capaz de soportarla. Un trozo de materia de estrella neutrón, si pudiera transportarse a la Tierra sin romperse, se hundiría sin el menor esfuerzo atravesando la corteza, manto y núcleo de nuestro planeta como si fuera una hoja de afeitar que cortara mantequilla.
Tales estrellas neutrón eran productos teóricos, fruto de la imaginación de físicos especulativos, hasta que se descubrieron los pulsars. Los pulsars son fuentes de emisión de radio. Algunos de ellos están asociados con antiguas explosiones de supernovas. Nos parpadean como si el rayo de la luz de algún faro cósmico nos iluminara diez veces por segundo. Los detalles de la emisión de los pulsars se entienden mejor si son las estrellas de neutrones de la fábula. A causa de la pérdida de energía al espacio que observamos, el índice de rotación de una estrella de neutrones aislada debe declinar lentamente, aun cuando sea un cronómetro estelar de extraordinaria exactitud. La decadencia observada en los períodos pulsar es aproximadamente lo que se esperaba de la física de la estrella de neutrones.
El primer pulsar que se descubrió fue llamado por sus descubridores, un tanto burlonamente, LGM-1. Las siglas LGM corresponden a la frase «pequeños hombres verdes» [«little green men»]. ¿Era, se preguntaban, un fanal o faro de una civilización extraterrestre avanzada? Mi propio punto de vista, cuando oí hablar por vez primera de los pulsars, fue que eran perfectos fanales de navegación interestelar, la clase de señalizadores que una sociedad espacial interestelar situaría en la galaxia para orientarse en el tiempo y el espacio en sus viajes. Ahora hay muy pocas dudas de que los pulsars son estrellas de neutrones. Pero no excluiría la posibilidad de que si hay sociedades viajeras interestelares, los pulsars naturalmente formados se usan como luces de situación para la navegación y con propósitos de comunicación.
Aún no se ha entendido el estado de la materia del interior de tales estrellas de neutrones. No sabemos si una corteza de superficie conteniendo una celosía de cristal neutrón cubre un núcleo de neutrones líquidos. Si el núcleo fuera sólido, serían de esperar seísmos estelares, una desviación de la materia bajo enormes esfuerzos en el interior de la estrella. Tales seísmos producirían un cambio intermitente en el período de rotación de la estrella neutrón. Se observan tales cambios llamados centelleos.
Algunos se sintieron decepcionados al saber que los pulsars eran estrellas de neutrones y no canales de comunicación de radio interestelar. Pero los pulsars no dejan de ser interesantes. Sin duda alguna, una estrella más sólida que el Sol, que se adapta a una esfera que mide 2 km de diámetro y que gira diez veces por segundo, es, en cierto sentido, mucho más rara que una civilización mucho más avanzada que nosotros en el planeta de otra estrella.
Pero hay otra forma más profunda en la que las estrellas de neutrones y las explosiones supernova están relacionadas con la vida. En una explosión supernova, como hemos mencionado anteriormente, se expulsan enormes cantidades de átomos desde la superficie de la estrella al espacio interestelar. En el caso de las estrellas de neutrones, y a causa de su rápida rotación, hay una zona no muy lejos de su superficie que gira casi a la velocidad de la luz. Las partículas saltan desde esa zona a tan alta velocidad que ha de tenerse muy en cuenta la teoría de la relatividad para describirlas. Tanto las explosiones supernova como las estrellas de neutrones en su zona de alta velocidad deben producir rayos cósmicos, partículas cargadas muy rápidamente (en su mayor parte protones, pero conteniendo los restantes elementos también), que llenan el espacio entre las estrellas.
Los rayos cósmicos caen en la atmósfera de la Tierra. Las partículas menos energéticas son absorbidas por la atmósfera o desviadas por el campo magnético de la Tierra. Pero las partículas más energéticas, las que fueron producidas por estrellas de neutrones o supernovas, llegan a la superficie de la Tierra. Y aquí chocan con la vida. Algunos rayos cósmicos penetran a través del material genético de formas de vida en la superficie de nuestro planeta. Estos imprevisibles rayos cósmicos producen cambios, mutaciones, en el material hereditario. Las mutaciones son variaciones en lo que podríamos llamar heliografía, instrucciones hereditarias, contenidas en nuestras propias moléculas de autorreproducción o copia. Igual que si un reloj de buena calidad es golpeado con un martillo repetidas veces, el funcionamiento de la vida no mejorará probablemente bajo tales fortuitos porrazos. Pero, como ocurre algunas veces con los relojes o con los aparatos de televisión, un golpe aplicado al azar mejora su funcionamiento. Resulta perjudicial el vasto conjunto de mutaciones, pero la pequeña fracción de las mismas que son una mejora proporcionan las primeras materias para el avance de la evolución. La vida llegaría a un callejón sin salida al carecer de mutación. Así, en otra forma, la vida en la Tierra está íntimamente ligada a los acontecimientos estelares. Los seres humanos están aquí a causa de los paroxismos que se dan en las estrellas situadas a miles de años-luz de distancia.
El nacimiento de estrellas genera los semilleros planetarios de la vida. Las vidas de las estrellas proporcionan la energía de la que depende la vida. Las muertes de las estrellas producen las herramientas para el continuo desarrollo de la vida en otros lugares de la Galaxia. Si hay en los planetas de las estrellas moribundas seres inteligentes incapaces de huir de su destino, al menos podrán consolarse con el pensamiento de que la muerte de su estrella, el acontecimiento que provocará su propia muerte o extinción proporcionará, sin embargo, los medios de un progreso biológico continuado de la vida en un millón de otros mundos.