10
ENTRE PLANETES

Des de lluny, el nostre sistema solar sembla buit. Si el tanquessis a dins d’una esfera —una esfera prou gran per poder contenir l’òrbita de Neptú, el planeta més llunyà—,^[20] aleshores el volum ocupat pel Sol, tots els planetes i les seves llunes seria d’una mica més d’una bilionèsima part de l’espai tancat. Però no està buit, l’espai entremig dels planetes conté tota mena de roques, còdols, boles de gel, pols, fluxos de partícules carregades i sondes llançades fa molt de temps. A més, l’espai també està impregnat de monstruosos camps magnètics i gravitatoris.

L’espai interplanetari està tan poc buit, que la Terra, durant el seu viatge orbital a 30 quilòmetres per segon, s’obre camí a través de centenars de tones de meteorits cada dia, la majoria no pas més grans que un gra de sorra. Pràcticament tots es cremen a l’atmosfera superior de la Terra, xocant contra l’aire amb tanta energia que les restes es vaporitzen a l’instant. La nostra fràgil espècie va evolucionar sota aquest mantell protector. Els meteorits més grans, de la mida d’una pilota de golf, s’escalfen ràpidament però de manera desigual, i sovint s’esmicolen abans de vaporitzar-se. Els meteorits encara més grans es cremen de la superfície, però a part d’això arriben a terra intactes. Es podria pensar que a hores d’ara, després de 4.600 milions de viatges al voltant del Sol, la Terra ja ha «aspirat» totes les possibles restes del seu camí orbital. Però abans la cosa era pitjor. Durant 500 milions d’anys després de la formació del Sol i els seus planetes, queien tantes coses a la Terra que l’escalfor de l’energia persistent dels impactes mantenia l’atmosfera de la Terra molt calenta i l’escorça terrestre, fosa.

Un fragment important d’aquesta brossa va conduir a la formació de la Lluna. La inesperada escassetat de ferro i d’altres elements de gran massa a la Lluna, inferida de les mostres lunars que van portar els astronautes de l’Apollo, indica que probablement la Lluna va sortir expel·lida de l’escorça i el mantell pobres en ferro de la Terra després d’una col·lisió obliqua amb un erràtic protoplaneta de la mida de Mart. Les restes orbitants d’aquesta topada es van unir per formar el nostre bonic satèl·lit de baixa densitat. A part d’aquest interessant esdeveniment, el període de forts bombardejos que la Terra va patir durant la seva infantesa no va ser únic entre els planetes i altres cossos grans del sistema solar. Tots van patir danys similars, i les superfícies sense aire i sense erosió de la Lluna i Mercuri han conservat gran part dels cràters que deixen constància d’aquest període.

El sistema solar no és l’únic que va quedar cicatritzat per les restes de materials durant la seva formació, sinó que l’espai interplanetari proper també conté roques de totes les mides que van ser expulsades des de Mart, la Lluna i la Terra a causa del retrocés per impactes a gran velocitat. Els estudis informàtics sobre col·lisions de meteorits demostren de manera concloent que les roques properes a les zones d’impacte poden sortir disparades cap amunt a suficient velocitat per allunyar-se del límit gravitacional del cos. Al ritme que estem descobrint meteorits a la Terra que tenen el seu origen a Mart, podem arribar a la conclusió que cada any cauen unes mil tones de roques marcianes a la Terra. I potser n’arriba la mateixa quantitat a la Terra des de la Lluna. Vist en retrospectiva, no calia haver anat a la Lluna per recollir mostres de roques. Ens n’arriben a cabassos, però esclar, no serien de la nostra elecció i tot això encara no ho sabíem quan es va dur a terme el programa Apollo.

La majoria dels asteroides del sistema solar viuen i treballen en el cinturó d’asteroides principal, una zona més o menys plana entre les òrbites de Mart i Júpiter. Tradicionalment, els científics sempre han posat el nom que han volgut als seus asteroides. Sovint representada pels artistes com una regió de roques desordenades i deambulant en l’espai del sistema solar, la massa total del cinturó d’asteroides és menys del cinc per cent que la de la Lluna, la qual amb prou feines supera en un u per cent la massa de la Terra. Sembla insignificant. Però les pertorbacions constants de les seves òrbites creen contínuament un subconjunt enorme, potser d’uns quants milers d’asteroides, la trajectòria desviada dels quals s’interseca amb l’òrbita de la Terra. Un simple càlcul revela que la majoria d’aquests asteroides arribaran a la Terra d’aquí a cent milions d’anys. Els més grans d’un quilòmetre d’amplada col·lidiran amb prou energia per desestabilitzar l’ecosistema de la Terra i deixar la majoria d’espècies terrestres en perill d’extinció.

Això seria fatal.

Els asteroides no són els únics objectes de l’espai que posen en risc la vida a la Terra. El cinturó de Kuiper és una franja circular de cometes i cossos celestes que comença just més enllà de l’òrbita de Neptú, inclou Plutó i s’estén potser tan enllà de Neptú com la distància que separa Neptú del Sol. L’astrònom nord-americà d’origen holandès Gerard Kuiper va avançar la idea que en les profunditats fredes de l’espai, més enllà de l’òrbita de Neptú, hi ha residus congelats de la formació del sistema solar. Sense un planeta massiu al qual anar a parar, la majoria d’aquests cometes orbitaran al voltant del Sol durant uns quants milers de milions d’anys més. Tal com passa amb el cinturó d’asteroides, hi ha alguns objectes del cinturó de Kuiper que segueixen trajectòries desviades i creuen les òrbites d’altres planetes. Plutó i el seu conjunt de germans, anomenats Plutins, creuen la trajectòria de Neptú al voltant del Sol. Altres objectes del cinturó de Kuiper penetren fins al sistema solar intern, creuant òrbites planetàries sense miraments. Aquest subconjunt inclou Halley, el cometa més famós de tots.

Molt més enllà del cinturó de Kuiper, estenent-se fins a mig camí de les estrelles més properes, hi ha una reserva esfèrica de cometes anomenada núvol d’Oort, que deu el nom a Jan Oort, l’astrofísic holandès que va deduir la seva existència per primera vegada. Aquesta zona és l’origen dels cometes de període llarg, que tenen períodes orbitals molt més llargs que una vida humana. A diferència dels cometes del cinturó de Kuiper, els cometes del núvol d’Oort poden entrar en el sistema solar intern des de qualsevol angle i des de qualsevol direcció. Els dos cometes més brillants de la dècada de 1990, el Hale-Bopp i el Hyakutake, eren del núvol d’Oort, i no tornaran a passar per aquí pròximament.

Si els nostres ulls poguessin veure els camps magnètics, Júpiter semblaria deu vegades més gran que la Lluna plena enmig del cel. Les naus espacials que visiten Júpiter han d’estar dissenyades de manera que no es vegin alterades per aquesta força tan potent. Tal com va demostrar el físic anglès Michael Faraday el 1800, si passes un filferro per un camp magnètic, generes una diferència de voltatge al llarg del filferro. Per aquest motiu, les sondes espacials metàl·liques que es desplacen ràpidament tenen corrents elèctrics induïts en el seu interior. Mentrestant, aquests corrents generen camps magnètics propis que interactuen amb el camp magnètic ambiental, de manera que retarden el moviment de la sonda espacial.

L’última vegada que ho vaig comptar, hi havia 56 llunes entre els planetes dins del sistema solar. I llavors, un matí em vaig despertar i em vaig assabentar que n’havien descobert una dotzena més al voltant de Saturn. Després d’aquest incident, vaig decidir que ja no portaria mai més el compte. Ara l’únic que m’interessa és si alguna d’aquestes llunes seria un lloc divertit per visitar o per estudiar. En molts aspectes, les llunes del sistema solar són molt més fascinants que els planetes que orbiten.

La Lluna de la Terra té un diàmetre de 1/400 respecte al diàmetre del Sol, però també està a una distància de 1/400 de nosaltres, de manera que quan mirem el cel, veiem el Sol i la Lluna de la mateixa mida —una coincidència que no comparteix cap altra combinació planeta-lluna del sistema solar, i que ens permet fer unes fotos úniques dels eclipsis solars. D’altra banda, la Terra manté la Lluna en rotació síncrona a causa de l’acoblament de marea, de manera que els períodes de rotació sobre el seu eix i al voltant de la Terra són idèntics. Mentre això passi, la Lluna només mostrarà una cara al seu planeta amfitrió.

El sistema de llunes de Júpiter està ple de coses estranyes. Io, la lluna més propera a Júpiter, està en rotació síncrona i estructuralment estressada per les interaccions amb Júpiter i amb altres llunes, fet que provoca un escalfament prou significatiu per fer fondre les roques interiors de la petita esfera; Io és el lloc volcànicament més actiu del sistema solar. La lluna Europa de Júpiter té suficient H₂O perquè el seu mecanisme d’escalfament —el mateix que funciona a Io— hagi fos el gel del subsol, convertit en un oceà calent. Si mai haguéssim de buscar un altre lloc adequat per viure, seria aquí. (Una vegada, un company de feina em va preguntar si un alienígena de la lluna Europa es diria europeu. L’absència de qualsevol altra resposta plausible em va obligar a respondre que sí).

La lluna més gran de Plutó, Caront, és tan gran i tan propera a Plutó, que Plutó i Caront es provoquen mútuament la rotació síncrona: el seu període de rotació sobre el propi eix i al voltant de l’altre són idèntics. Això s’anomena rotació síncrona doble, que sona com el nom d’una clau de lluita lliure encara per inventar.

Per costum, les llunes reben el nom de personalitats gregues que corresponen a l’homòleg grec dels déus romans que donen nom al planeta en qüestió. Els déus clàssics tenien una vida social complicada, de manera que no hi ha escassetat de personatges per triar. L’única excepció de la regla és la de les llunes d’Urà, que reben el nom d’un seguit de protagonistes de la literatura anglesa. L’astrònom anglès sir William Herschel va ser el primer a descobrir un planeta més enllà dels que són fàcilment visibles a ull nu, i estava ben disposat a posar-li el nom del rei, al qual servia fidelment. Si fos per sir William, la llista de planetes seria: Mercuri, Venus, Terra, Mart, Júpiter, Saturn i Jordi. Per sort, va prevaldre el parer d’uns caps més assenyats i uns anys més tard el planeta va adoptar el nom clàssic d’Urà. Però el seu original suggeriment d’anomenar les seves llunes com els personatges de les obres de William Shakespeare i dels poemes d’Alexander Pope s’ha convertit en una tradició que es manté fins avui. Entre les seves vint-i-set llunes, hi trobem Ariel, Cordèlia, Desdèmona, Julieta, Ofèlia, Pòrcia, Puck, Umbriel i Miranda.

El Sol perd material de la seva superfície a un ritme que supera el milió de tones per segon. D’aquest fenomen en diem vent solar, i pren la forma de partícules carregades d’elevada energia. Viatjant a una velocitat que pot arribar fins als 1.609 quilòmetres per segon, aquestes partícules flueixen per l’espai i són desviades pels camps magnètics planetaris. Les partícules formen espirals en direcció als pols magnètics del nord i del sud, provoquen col·lisions amb les molècules de gas i deixen l’atmosfera resplendent amb una aurora de colors. El telescopi espacial Hubble ha detectat aurores a prop dels pols de Saturn i de Júpiter. I a la Terra, l’aurora boreal i l’austral (les llums del nord i del sud) són uns recordatoris intermitents de la sort que tenim de disposar d’una atmosfera protectora.

L’atmosfera de la Terra es descriu normalment com una extensió de dotzenes de quilòmetres per sobre de la superfície de la Terra. Els satèl·lits en òrbita terrestre «baixa» viatgen a una distància d’entre 160 i 643 quilòmetres, completant una òrbita en uns 90 minuts aproximadament. Malgrat que a aquestes altures no es pot respirar, s’hi mantenen algunes molècules atmosfèriques —suficients per consumir lentament l’energia orbital dels satèl·lits desprevinguts. Per combatre aquest desgast, els satèl·lits en òrbita baixa necessiten impulsos intermitents, per no caure cap a la Terra i cremar-se a l’atmosfera. Una manera alternativa de definir el límit de la nostra atmosfera és preguntar-se en quin punt la seva densitat de molècules de gas és igual a la densitat de molècules de gas de l’espai interplanetari. Segons aquesta definició, l’atmosfera de la Terra s’estén milers de quilòmetres.

Orbitant molt per sobre d’aquest nivell, a 37 mil quilòmetres d’altura (una desena part de la distància de la Lluna) hi ha els satèl·lits de comunicacions. A aquesta altitud concreta, l’atmosfera terrestre no és només irrellevant, sinó que la velocitat dels satèl·lits és prou baixa perquè necessitin tot un dia per completar un gir al voltant de la Terra. Amb una òrbita que coincideix precisament amb la velocitat de rotació de la Terra, aquests satèl·lits sembla que siguin immòbils, i això els fa ideals per transmetre senyals d’una part de la superfície de la Terra a una altra.

Les lleis de Newton afirmen específicament que, malgrat que la gravetat d’un planeta va disminuint a mesura que te n’allunyes, no hi ha cap distància en què la força de gravetat sigui zero. El planeta Júpiter, amb el seu potent camp gravitatori, captura un gran nombre de cometes que altrament causarien estralls en el sistema solar interior. Júpiter actua com un escut gravitatori per a la Terra, com un germà gran ben fornit, cosa que ha permès llargs períodes (cent milions d’anys) de relativa pau i tranquil·litat a la Terra. Sense la protecció de Júpiter, la vida hauria tingut moltes dificultats per convertir-se en una cosa interessant i complexa, perquè sempre hauria corregut el risc d’extinció a causa d’un impacte devastador.

Hem aprofitat els camps gravitatoris dels planetes per a gairebé totes les sondes que hem llançat a l’espai. La sonda Cassini, per exemple, que va visitar Saturn, va rebre dues vegades l’ajuda gravitatòria de Venus, una de la Terra (en un vol de reconeixement) i una de Júpiter. Com un tir de billar ben amortit, les trajectòries d’un planeta a un altre són habituals. Altrament, les nostres diminutes sondes no tindrien prou velocitat i energia de llançament per arribar a la seva destinació.

Jo mateix soc responsable d’alguns residus interplanetaris del sistema solar. El novembre del 2000, l’asteroide del cinturó 1994KA, descobert per David Levy i Carolyn Shoemaker, es va anomenar 13123-Tyson en honor meu. Malgrat que em va fer molta il·lusió aquest honor, no hi ha cap motiu especial per presumir-ne; està ple d’asteroides que tenen noms com ara Jody, Harriet i Thomas. Fins i tot hi ha asteroides que es diuen Merlí, James Bond i Pare Noel. De fet, amb els centenars de milers que n’existeixen, el recompte d’asteroides aviat podria desafiar la nostra capacitat de posar-los nom. Tant si aquest dia arriba com si no, jo ja estic satisfet sabent que el meu tros de residu còsmic no està sol embrutant l’espai entre planetes, sinó que té la companyia d’una llarga llista d’altres fragments amb noms de personatges reals i de ficció.

També m’alegro molt que, de moment, el meu asteroide no es dirigeixi cap a la Terra.