LA LARGA ELIPSE

 

Me casé con Janet el 30 de noviembre de 1973 y, un par de semanas más tarde, nos embarcamos en lo más parecido a una formal luna de miel. Realizamos un crucero de tres días en el Queen Elizabeth II, para ver el cometa Kohoutek.

Pero sucedió que el cielo estaba tapado y llovió continuamente, de modo que no vimos nada. Pero tampoco lo habríamos visto aunque el cielo hubiese estado despejado, pues el cometa incumplió su promesa y nunca brilló lo bastante como para ser advertido a simple vista. De todas formas no me importó. Dadas las circunstancias, lo pasamos muy bien de todos modos.

El propio Kohoutek estaba a bordo y tenía que dar una conferencia. Janet y yo entramos en el teatro con todos los demás.

Janet comentó:

— Es estupendo hacer un viaje en el que no tengas que trabajar ni pronunciar discursos y podamos limitarnos a escuchar sentados.

Pero apenas había acabado de decir esto cuando el maestro de ceremonias dio la desagradable noticia de que, a fin de cuentas, no oiríamos a Kohoutek, porque estaba indispuesto y no podía salir de su camarote.

Un suave murmullo de contrariedad surgió del público, y Janet —que tiene un corazón más blando que la mantequilla— se compadeció de todos los presentes. Se puso en pie de un salto y gritó:

— Si ustedes lo desean, mi esposo, Isaac Asimov, puede hablarles de los cometas.

Me horroricé, pero el público parecía dispuesto a escuchar algo en vez de nada y, en un abrir y cerrar de ojos, me encontré en el escenario, recibido con aplausos de bienvenida. Improvisé rápidamente una charla sobre los cometas y, después, le dije a Janet:

— Creí que habías dicho que era estupendo hacer un viaje en el que yo no tuviese que hablar.

— Si eres tú quien se ofrece a hacerlo, es distinto —me explicó.

Nos acercamos al momento en que el cometa de Halley[10], o, como suele decirse ahora, el cometa Halley, volverá a aparecer en el cielo. Debido a la posición relativa del cometa y la Tierra cuando pasó aquél, su aparición no será muy espectacular; pero creo que, a pesar de ello, merece un ensayo.

El cometa Halley es, por muchas razones, el más famoso de todos.

Ha estado apareciendo sobre el cielo de la Tierra cada setenta y cinco o setenta y seis años, durante un período de tiempo indefinido, pero con toda certeza desde 467 a. de J.C., en que fue registrado y descrito por primera vez. Designemos esta aparición como la nº. 1.

No todas las apariciones posteriores fueron registradas. Por ejemplo, la 2da (391 a. de J.C.) y la 3ra (315 a. de J.C.) están en blanco.

La primera aparición notable fue la 7ma (11 a. de J.C.), pues es posible que Jesús de Nazaret naciese en aquel tiempo o poco después. Por consiguiente, alguien ha sugerido que fue el cometa Halley el que dio origen a la tradición de la «Estrella de Belén».

Los cometas fueron considerados, generalmente, como prenuncios de desastres, y, cuando aparecía uno en el cielo, todo el mundo estaba seguro de que algo terrible iba a suceder. Y no se veían defraudados, porque siempre ocurría algo terrible. Desde luego, siempre ocurre algo terrible, aunque no haya ningún cometa en el cielo, pero nadie prestaba atención a esto. Prestársela habría sido algo racional, y, ¿quién quiere ser racional?

La clase de desastre augurado por un cometa solía ser la muerte de algún caudillo reinante (aunque, habida cuenta del carácter y de las virtudes de la mayoría de los caudillos, sigue siendo un misterio por qué se consideraba aquello tan desastroso).

Así, en el Julio César de Shakespeare, Calpurnia advierte a César de los malos presagios del cielo, y le dice:

Si muere un pordiosero, no hay cometas;

el cielo brilla cuando muere un príncipe.

En el año 837 de nuestra Era, Ludovico Pío gobernaba el Imperio franco. Era un emperador bien intencionado, pero incompetente por completo, cuyo reinado fue un desastre, a pesar de ser hijo de Carlomagno. Tenía entonces cincuenta y ocho años de edad, y llevaba reinando veinticinco. Dado el promedio de vida de aquella época, nadie se habría sorprendido caso de fallecer entonces de muerte natural.

Sin embargo, aquel año hizo su aparición 18° el cometa Halley, y todo el mundo creyó que la muerte de Ludovico era inminente. En realidad, murió al cabo de cuatro años, pero esto fue considerado como una confirmación del presagio del cometa.

La aparición 21° se produjo en 1066, precisamente cuando Guillermo de Normandía se preparaba para invadir Inglaterra y Harold de Wessex se disponía a rechazar la invasión. Era una situación en la que el cometa no podía perder. Sería desastre para un bando o para el otro. Como todos sabemos, el desastre fue para Harold, que murió en la batalla de Hastings. Guillermo conquistó Inglaterra y estableció un linaje de monarcas que han permanecido desde entonces en el trono, por lo cual el cometa no fue ningún desastre para él ni para su estirpe.

La aparición 26° se produjo en 1456, y el cometa Halley demostró su habilidad de predecir retrospectivamente. Los turcos otomanos habían tomado Constantinopla en 1453, y esto fue tal vez considerado como una catástrofe que amenazaba a toda la cristiandad (aunque, por aquel entonces, Constantinopla no era más que una sombra de lo que había sido antaño, y su pérdida sólo tenía un valor simbólico).

No obstante, la caída de Constantinopla no pareció un desastre oficial hasta que apareció el cometa. Entonces se produjo el pánico, y se produjo un incesante toque de campanas y rezo de oraciones.

La siguiente aparición, la 27°, se produjo en 1532, cuando, por primera vez, fue saludado por algo más que gritos de pánico. Un astrólogo italiano, Girolamo Fracastoro (1483-1553), y un astrónomo austríaco, Peter Apiano (1495-1552) advirtieron que la cola del cometa apuntaba en dirección contraria al Sol. Cuando pasó por delante de éste, la cola cambió de dirección, pero siguió apuntando en dirección contraria al Sol. Fue la primera observación científica que consta en relación con los cometas.

La aparición 29° se produjo en 1682, y fue entonces observada por un joven astrónomo inglés, Edmund Halley (1656-1742). Halley, que era buen amigo de Isaac Newton (1642-1727), estaba empeñado en persuadir a éste de que escribiese un libro que sistematizase sus nociones. Cuando la Real Academia se mostró reacia a publicar el volumen —el libro científico más grande que jamás se había escrito—, sólo porque era probable que causase controversias, Halley lo publicó por su cuenta en 1687. (Se dio el caso de que había heredado dinero en 1684, al morir su padre asesinado).

El libro de Newton contenía, entre otras cosas, su ley de la gravitación universal, que explicaba los movimientos de los planetas alrededor del Sol y los de los satélites alrededor de los planetas.

¿No podían explicar también el movimiento de los cometas, y sus aparentemente imprevisibles y erráticas apariciones, y eliminar de una vez y para siempre los estúpidos e infundados pánicos engendrados por tales apariciones?

Halley siguió cuidadosamente el curso tomado en el cielo por el corneta de 1682, y lo comparó con los seguidos por otros cometas, según las informaciones que se habían conservado. En 1705 había establecido el curso de unas dos docenas de cometas, y le llamó la atención el hecho de que los de 1456, 1532, 1607 y 1682 hubiesen seguido aproximadamente el mismo curso y aparecido a intervalos de unos setenta y cinco años.

Por primera vez, a alguien se le ocurrió pensar que los diferentes cometas podían ser, en realidad, distintas apariciones periódicas del mismo corneta. Halley sugirió esto con referencia a aquellos cometas: que era uno solo y seguía una órbita fija alrededor del Sol, y volvería a aparecer en 1758.

Aunque Halley vivió hasta la avanzada edad de ochenta y seis años, no pudo ver si su predicción era confirmada o no, y tuvo que soportar bromas muy pesadas por parte de aquellos que pensaban que tratar de predecir la llegada de los cometas era una pretensión risible. Como ejemplo, el escritor satírico Jonathan Swift incluyó unas cuantas bromas crueles sobre este tema en la tercera parte de Los viajes de Gulliver.

Pero Halley tenía razón. El día de Navidad de 1758, pudo verse un corneta que se acercaba y, a primeros de 1759, resplandeció sobre el cielo de la Tierra. A partir de entonces fue conocido como el cometa de Halley, o el cometa Halley, y ésta fue su aparición 30°.

La aparición 31° se produjo en 1835. Fue el año en que nació Samuel Langhorn Clemens (Mark Twain). Al final de su vida, cuando los desastres familiares le habían quebrantado y sumido en la depresión y la amargura, dijo repetidamente que había venido al mundo con el cometa, y se marcharía con él. Acertó. El cometa resplandecía en el cielo cuando él nació y volvió a resplandecer, en su aparición 32°, cuando murió, en 1910.

Podríais pensar que, una vez establecida la órbita de al menos algunos cometas, y demostrado que sus apariciones son respuesta automática a las exactas predicciones de la ley de la gravedad, los cometas fueron considerados generalmente con serenidad, con admiración y no con miedo.

Pero no fue así. Resultó que los astrónomos pensaron que el cometa Halley se acercaría lo bastante a la Tierra para que ésta pasase a través de su cola, e inmediatamente un número increíble de almas sencillas puso el grito en el cielo creyendo que la Tierra sería destruida. Al menos —insistían— los gases nocivos de la cola del cometa envenenarían la atmósfera terrestre.

Y había gases nocivos en la cola del cometa, pero ésta era tan tenue, que un millón de kilómetros cúbicos de su cola contenía menos gases de los que brotan del tubo de escape de un automóvil que pasa por la calle.

Sin embargo, era inútil tratar de explicarlo, porque con ello se apelaba a aquella vieja y horrible condición de racionalidad. Además, los malos vientos soplan bien para algunos. Muchos truhanes emprendedores ganaron bonitas sumas vendiendo a los peatones «píldoras contra el cometa», diciéndoles que les protegería contra todos los efectos perniciosos del cometa. En cierto modo no hubo engaño, pues los que compraron las píldoras no sufrieron daño alguno a causa del cometa. (Naturalmente, tampoco lo sufrieron los que no lo hicieron).

Ahora se acerca la aparición 33°, y estoy completamente convencido de que, antes de que llegue el cometa, se producirán las acostumbradas predicciones de que California será engullida por el mar, por lo cual muchas personas buscarán tierras más altas. (En el próximo capítulo estudiaré más sistemáticamente las apariciones del cometa Halley).

Si un cometa, como el de Halley, gira alrededor del Sol obedeciendo la ley de la gravedad y completando una órbita cada setenta y cinco o setenta y seis años[11], ¿por qué es sólo visible durante un corto período de aquel tiempo? Los planetas, en cambio, son visibles en todas sus órbitas.

En primer lugar, los planetas viajan alrededor del Sol en órbitas elípticas, casi circulares, de poca excentricidad. Esto significa que su distancia del Sol (y también de la Tierra) no varía demasiado al moverse a lo largo de sus órbitas. Si son visibles en parte de su órbita, lo serán también en toda ella.

En cambio, un cometa como el Halley se mueve en una elipse de gran excentricidad, casi en forma de cigarro. En un extremo de su órbita, está muy cerca del sol (y de la Tierra), mientras que en el otro está, ciertamente, muy lejos. Como es un cuerpo pequeño, incluso un excelente telescopio sólo lo descubrirá cuando esté en aquella parte de la órbita más próxima al Sol («perihelio»). Fuera de esta región se pierde completamente de vista.

Más aún, un cometa es un pequeño cuerpo helado que, al acercarse al Sol, se calienta. El hielo de la superficie se evapora, soltando un polvo fino que estaba atrapado en aquél. Por consiguiente, el pequeño cometa está rodeado de un gran volumen de polvo brumoso que brilla a la luz del Sol, y el viento solar barre este polvo formando una larga cola. Lo visible es, más que el propio cometa, este polvo, y sólo aparece cuando el cometa está cerca del perihelio. Al apartarse el cometa del Sol, se hiela de nuevo. El halo de polvo desaparece, y sólo queda un pequeño cuerpo sólido, totalmente invisible. (Un cometa que haya gastado todos o la mayor parte de sus gases en apariciones previas puede haber quedado reducido a un núcleo rocoso, y ser muy poco visible incluso en el perihelio).

Por último, cualquier objeto en órbita se mueve más rápidamente cuanto más cerca está del cuerpo alrededor del cual gira. Por esta razón, un cometa se mueve con mucha más rapidez cuando está cerca del Sol y es visible, que cuando está lejos y no lo es. Esto significa que permanece cerca del Sol (y visible) por muy poco tiempo, y lejos del Sol (e invisible) por un largo tiempo.

Por todas estas razones el cometa Halley es perceptible a simple vista sólo durante una pequeña porción de su órbita de setenta y cinco años.

En su perihelio, el cometa Halley está a sólo 87.700.000 km del Sol. En este momento está más cerca del Sol que el planeta Venus. En su «afelio», cuando está más lejos del Sol, se halla a 5.280.000.000 km de éste, mucho más lejos que el planeta Neptuno. En tales condiciones, ¿cómo comparar la dimensión de una órbita cometaria con las de otros objetos que giran alrededor del Sol? Una simple enumeración de las distancias no es bastante, ya que éstas varían muchísimo en el caso de los cometas.

Podemos considerar las áreas encerradas por las órbitas. Entonces tendremos una noción de tamaño relativo, con independencia de la excentricidad.

Así, el área encerrada por la órbita de la Luna al girar ésta alrededor de la Tierra es de unos 456.000.000.000 km2 y, para evitar los ceros, diremos que tal magnitud es igual a «1 área orbital lunar» o «AOL».

Podemos comparar con éstas otras áreas orbitales de satélites. Por ejemplo, el satélite con un área orbital más pequeña al girar alrededor de su planeta es Fobos, el satélite interior de Marte. El área orbital de Fobos es igual a 0,0006 AOL.

El satélite con área orbital más grande es J-IX, el satélite más exterior de Júpiter. Su área orbital es de 59,5 AOL, o sea, unas 99.000 veces mayor que la de Fobos. Hay, pues, diferencias de cinco órdenes de magnitud entre los satélites.

Pero, ¿qué puede decirse acerca de las áreas orbitales planetarias?

La más pequeña conocida es la de Mercurio Su órbita delimita un área de casi exactamente 23.000 AOL, lo cual significa que el área orbital planetaria es 386 veces mayor que la del satélite más grande. Está claro que la AOL no es una unidad conveniente para las áreas orbitales planetarias.

La Tierra describe una órbita cuya área es igual a unos 70.000.000.000.000.000 km2, de manera que un área orbital terrestre (AOT) es igual a poco más de 150.000 AOL.

Si empleamos el AOT como unidad, podemos fijar sin grandes dificultades las áreas orbitales de todos los planetas. Serían éstas:

Esto está bastante claro. Las áreas orbitales son, esencialmente, los cuadrados de las distancias relativas a que están los planetas del Sol.

Ahora bien, podemos abordar los cometas desde la misma base, teniendo en cuenta las excentricidades orbitales, que son demasiado grandes para prescindir de ellas en el caso de los cometas. Consideremos, por ejemplo, el cometa Encke, que, de todos los conocidos, es el que tiene la órbita más pequeña.

En su perihelio, el cometa Encke está a sólo 50.600.000 km del Sol, bastante más cerca de éste que Mercurio en su distancia media. En el afelio está a 612.000.000 km del Sol, casi tan lejos de éste como Júpiter. Si calculamos el área orbital del corneta Encke, resulta ser de 2,61 AOT.

Dicho en otras palabras: el corneta Encke tiene un área orbital sólo ligeramente mayor que la de Marte. Aunque puede llegar a estar casi tan lejos del Sol como Júpiter, su órbita tiene la forma de un cigarro grueso en comparación con la circular de Júpiter, de modo que el área orbital del corneta Encke es sólo una décima parte de la de Júpiter.

¿Y qué podríamos decir del corneta Halley, que llega a estar tan cerca del Sol como Venus en un extremo de su órbita y más lejos que Neptuno en el otro?

Su área orbital resulta ser de 82,2 AOT, casi como la de Saturno.

Comparemos ahora las elipses. Toda elipse tiene un diámetro más largo, el «eje mayor», que va desde el perihelio al afelio pasando por el centro de la elipse. Tiene también el diámetro más corto, el «eje menor», que pasa por el centro en ángulos rectos con el eje mayor.

El eje mayor del corneta Halley tiene una longitud de 5.367.800.000 km, o sea, 8,1 veces más largo que el del corneta Encke (que tiene sólo 662.600.000 krn). El eje menor del corneta Halley es de 1.368.800.000 km, o sea, 3,9 veces más largo que el del corneta Encke (que tiene 352.500.000 krn de longitud). Adviértase que el eje mayor del corneta Halley es 3,92 veces más largo que su eje menor, mientras que el cometa Encke tiene un eje mayor que es sólo 1,88 veces más largo que el eje menor. Las proporciones de la órbita del primero son las de una elipse más alargada —un cigarro más largo y más delgado— que la del cometa Encke. Ésta es otra manera de decir que el corneta Halley tiene una excentricidad orbital mayor que la del cometa Encke. La excentricidad orbital del cometa Encke es de 0,847, mientras que la del corneta Halley es de 0,967.

Aunque el corneta Halley tiene una órbita que se estira hasta más allá de Neptuno, y a pesar de que necesita setenta y cinco años para girar alrededor del Sol, puede decirse que es un «cometa de periodo corto». Relativamente hablando, se acerca mucho al Sol y gira rápidamente a su alrededor.

Hay cometas que están mucho más lejos del Sol que el corneta Halley; cometas que están a distancias de un año luz o más del Sol y tardan un millón de años o más en completar una órbita. Todavía no hemos visto estos cometas tan lejanos, pero Tos astrónomos están razonablemente seguros de que existen (véase «Stepping Stones to the Stars», en Fact and Fancy, Doubleday, 1962).

Desde luego, ahora sabemos de un corneta que, sin contarse entre estos tan lejanos, tiene, ciertamente, una órbita mucho más grande que la del corneta Halley.

Es el corneta Kohoutek. Puede que se trate del «cometa que fracasó», porque nunca llegó a ser tan brillante como los astrónomos habían supuesto al principio; pero, en cierto modo, esto no fue culpa de los astrónomos. El cometa Kohoutek había sido observado acercándose (por Kohoutek, cuyo lugar había ocupado yo en la tribuna del QE 2), mientras estaba todavía más allá de Júpiter, lo cual indicaba que era un cometa grande. Hasta entonces no se había visto ningún otro a tal distancia.

Si la composición del corneta Kohoutek hubiese sido similar a la del Halley —en su mayor parte material helado—, habría formado una enorme nebulosidad que se habría alargado en una cola formidable y mucho más brillante que la del corneta Halley. Desgraciadamente, el corneta Kohoutek debía de ser bastante rocoso, de modo que, al acercarse al perihelio, no había demasiado hielo presente para evaporarse y producir mucho fulgor. Por esta razón, el corneta Kohoutek resultó lamentablemente opaco en relación con su tamaño.

Sin embargo, era un corneta notable por su enorme órbita, la más grande de cualquier objeto conocido y observado en el sistema solar.

Cuando está más cerca del Sol, se encuentra a una distancia de tan sólo 37.600.000 km, o sea, más cerca del astro rey que Mercurio. Sin embargo, se aleja a una distancia de aproximadamente 1/18 de año luz en el afelio, o sea, 75 veces más lejos que Plutón cuando está a mayor distancia del Sol.

El eje menor, por ejemplo, tiene una longitud de 6.578.000.000 km, lo cual representa una distancia imponente. Significa que la elipse descrita por el movimiento del corneta Kohoutek alrededor del Sol es más ancha, en su grado máximo, que la órbita de Urano.

Pero este eje menor parece corto en comparación con la todavía más grande longitud del eje mayor, que es de 538.200.000.000 km.

El eje mayor de la elipse que dibuja la órbita del corneta Kohoutek es 81,8 veces más largo que el del Halley, mientras que el eje menor de aquél es sólo unas cinco veces más largo que el de éste. Esto evidencia que la excentricidad orbital del corneta Kohoutek es mucho más grande que la del Halley. La excentricidad orbital del corneta Kohoutek es de 0,99993, mucho mayor que la medida en cualquier otro cuerpo del sistema solar.

Se plantea otra pregunta: ¿Cuál es el área orbital del cometa Kohoutek? Respuesta: Aproximadamente 120.000 AOT, o sea, unas 77 veces el área orbital de Plutón. Realmente enorme…, pero representa sólo una pequeña fracción de las áreas orbitales de los cometas verdaderamente lejanos que giran alrededor del Sol a distancias de años luz.

El cometa Kohoutek afecta al Sol al acercarse y alejarse de un modo tan extremado. Si presumimos que es un cuerpo sólido, de roca y hielo, de unos 10 km de diámetro, tendría una masa igual a una o dos mil billonésimas de la del Sol. Así como el cometa Kohoutek oscila en su órbita elíptica alrededor del centro de gravedad del sistema Sol-corneta, el centro del Sol debe hacer lo mismo, de manera que el cometa y el centro solar permanezcan siempre en lados opuestos del centro de gravedad. Naturalmente, el movimiento del Sol y el del planeta deben estar en proporción inversa a sus respectivas masas, de manera que si el Sol tiene una masa mil billones de veces mayor que el corneta, se mueve igual número de veces menos en distancia.

Aun así, al moverse el cometa Kohoutek a una distancia de 1/18 de año luz en una dirección y luego en la contraria, el centro del Sol se mueve de 10 a 20 km en la otra dirección para retroceder después. (Naturalmente, tal movimiento está del todo disimulado por los movimientos mucho más grandes del Sol al equilibrar los cuerpos planetarios de masa mucho mayor —especialmente de Júpiter—, aunque los planetas se muevan a distancias mucho menores).

Otra cosa: ¿Cuánto tiempo tarda el corneta Kohoutek en efectuar una órbita? Ateniéndonos a la tercera ley de Kepler, encontramos que el cometa Kohoutek visita el espacio próximo al Sol una vez cada 216.500 años.

Lo cual explica por qué se sorprendieron los astrónomos de la opacidad del cometa Kohoutek. No podían guiarse por el igualmente lamentable espectáculo de su anterior aparición, ya que, al producirse ésta, sólo los primitivos neandertalenses pudieron observarla.

Y cuando aparezca la próxima vez, ¡quién sabe si habrá algún ser humano para verlo o, en caso de que lo haya, si se habrán conservado documentos del año 1973!

Pero imaginemos que hay en el cometa Kohoutek cosas vivas y lo bastante inteligentes como para darse cuenta de que hay una estrella en el cielo mucho más brillante que las otras y que, sin embargo, no es más que una estrella.

Durante muchos miles de años seguiría siendo «sólo una estrella», sin que se alterase su brillo de un modo perceptible. Y entonces llegaría un tiempo en que los astrónomos especializados en cometas podrían advertir que la estrella parecía aumentar ligeramente, muy ligeramente, su brillo. Éste aumento de resplandor continuaría. Empezaría a parecer que aumentaba a un ritmo ligeramente acelerado, y que el propio grado de aceleración se aceleraba.

En definitiva, la estrella llegaría a parecer un pequeño globo resplandeciente en el cielo, que se dilataría enormemente hasta convertirse en una llamarada de un calor y una luz inverosímiles.

Si imaginarnos que aquellas cosas vivas sobreviviesen, advertirían que aquella bola de luz y de calor alcanzaría un máximo, se encogería después rápidamente y seguiría encogiéndose con más y más lentitud, hasta convertirse de nuevo en una estrella brillante. La estrella palidecería durante cien mil años; después cobraría, lentamente, nuevo brillo durante otros cien mil años, hasta que, una vez más, volvería a producirse aquella loca llamarada de luz y calor.

Si cualquiera de vosotros quiere escribir un cuento de ciencia-ficción situado en un planeta con una órbita semejante… será bien recibido.