EL DESTINO DEL PLANETA TIERRA

Reconozco que es una maldita locura. Para salvar la totalidad de la biosfera terrestre de un incremento en la radiación solar existen otras soluciones infinitamente menos costosas desde el punto de vista de la ingeniería. Por ejemplo, se me ocurre un gigantesco sistema de espejos orbitando en órbita eclíptica. Pero la idea tenía dos inconvenientes. El primero, es que si los espejos tienen suficiente tamaño, y no son lo suficientemente rígidos, tienden a arrugarse ellos solos, pues la órbita que describen sus extremos no contiene el centro de la tierra. El segundo es que el propio viento solar los desplazaría de su órbita… También se me ocurre la idea de modificar las condiciones del planeta Marte para hacerlo habitable, y sencillamente trasladarse allí.
Sin embargo, lo que viene a continuación se me ocurrió de golpe; en menos de dos minutos toda la idea estaba perfilada en mi cabeza. Sucedió mientras conducía a Verín (parece que conducir es una actividad que despierta mi creatividad) Y surge la pregunta de siempre: ¿Qué sentido tiene todo esto? ¿Es un flashback (mejor habría que decir flashfront o flashfordward) del futuro, o tan sólo una lucubración sin sentido? No lo sé. Pero meses después de escribir esto, escuché en un programa de radio que una opción para el suministro energético del planeta en el futuro podría consistir en la instalación en órbita de gigantescos paneles solares, que transmitirían la energía a la tierra por medio de haces de microondas. Al parecer, la atmósfera es casi transparente a ciertas frecuencias de microondas. No recuerdo de dónde saqué yo la idea, pero parece que es la misma.
Después de pensar todo esto, tuve curiosidad por el aspecto cuantitativo. He de decir en mi favor que lo único que consulté son los datos de la masa de la Tierra, etc. Y en mi contra, que me llevó bastante tiempo. Insisto en que puede haber errores de bulto. Si alguien ve alguno…ya sabe.
Creo que a A. C. Clarke le hubiera entusiasmado la idea, de haber vivido aún. Es una lástima que no se la pueda hacer llegar.
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Viendo ayer un capítulo de la rerie REDES, el de la entrevista a James Lovelock, se expone que el final de la vida en el planeta tierra, e incluso el final del propio planeta, viene determinado por la evolución solar. En efecto, a medida que el sol va a ir procesando su combustible de hidrógeno, va a volverse más caliente, y por lo tanto, va a aumentar la energía radiante que incide en la Tierra.
El planeta Tierra existe desde hace unos 3500 m.a., pero apenas le quedan otros 500 m.a. de singladura. Es, por lo tanto, un planta anciano.

A medida que la temperatura vaya creciendo, el organismo que es Gaia pondrá en marcha los mecanismos necesarios para mantener la temperatura hasta donde sea posible. Una manera de hacer esta termoregulación es disminuyendo la proporción de CO₂, de manera que se reduce el efecto invernadero y baja la temperatura. Gaia encontrará la manera de hacer esta dIsminución.Pero lógicamente, esto va a afectar a las plantas, pues precisan de CO₂ para su función vital. Desaparecerán en primer lugar las que necesitan más concentración de CO₂ para su función fotosintética, quedando aquellas, como musgos y líquenes, que pueden sobevivir con proporciones bajas, y evolucionarán para precisar concentraciones aún más pequeñas. Evidentemente, desaparecerán todas las especies animales que se nutren de las especies vegetales desaparecidas. Finalmente, la temperatura será tal que los océanos se evaporarán, y con temperaturasa de 60 ó 80 ºC, la vida se irá reduciendo a unos pocos organismos quimiosintetizadores, que a la postre
acabarán desapareciendo también.

"Apenas” quedan 500 m.a. para que esto suceda. Es un abismo temporal
tremendo, visto desde nuestra escala temporal, teniendo en cuenta que la
especie humana no lleva ni la milésima de esa duración en existencia sobre el
planeta. Pero no deja uno de sentir cierta lástima pensar que todo esto, aunque sea en un futuro tan remoto, desaparecerá un buen día. Yo me pregunto: ¿Ha de ser necesariamente así? Yo creo que no. Gaia , como siempre, intentará amoldar el paneta para su propia supervivenca, y lo hará por medio de homo sapiens. Homo Sapiens también es parte de Gaia. De hecho, homo sapiens podría ser el instrumento que Gaia se saca de la manga para escapar a su destino final.

La vida, como se dice en el mismo programa, admite varias definiciones, y ni siquierqa los expertos hoy día se pone de acuerdo exactamente sobre lo que es la vida. Yo avanzo mi propia definición. Vida es un proceso autoorganizativo (Habría que deir quizá “el” proceso autoorganizativo) capaz de hacer una inversión temporal del segundo principio de la Termodinámica. La vida es un proceso que tiene como inputs materia desorganizada, energía e información, y produce como outputs materia organizada, disipación de energía, más información (que puede ser la misma de la de la entrada, o no -evolución-) y residuos. La ecuación básica de la vida sería la siguiente:

La inversión del segundo principio de la Termodinámica está en el paso de materia desorganizada a organizada. Se advierte también la posibilidad de
“reciclado”, de manera que los residuos pueden reaprovecharse en otro ciclo
vital.

Es necesario este replanteamiento del concepto de vida si queremos plantear cómo evolucionará la vida en el planeta, de aquí a varios cientos de m.a. Evidentemente, homo sapiens, tal y como lo conocemos, no durará mucho, dando paso a formas de creciente complejidad. El concepto de complejidad, aquí expresado, debe entenderse como la creciente potencialidad ante un entrono. Así expresado, un ser humano no es más complejo que una vaca, pongamos por caso, desde un punto de vista orgánico, bioquímico , etc. Pero debido a la peculiar interconexión de las neuronas de su cerebro, es un ser dotado de una mayor capacidad de interacción, modificación, adaptación, relación; o sea, potencialidad. Afirmo por tanto, que el ser humano sí posee un mayor grado de complejidad que el resto de los seres vivos; expresado en términos de potencialidad.

Por supuesto, es preciso que homo sapiens no se destruya en una guerra termonuclear mundial, posibilidad ésta que quizá esté disminuyendo en los tiempos que corren, aunque la tendencia podrá invertirse. También es preciso que no alteremos el planeta hasta el punto de una desestabilización que haga insostenible nuestra vida en él. Si desaparecemos como especie, aunque queden otros seres vivos en el planeta (bacterias, artropodos...) lo más seguro es que nos llevemos por delante a todas las formas de vida de complejidad elevada, pero inmediatamente inferiores a la nuestra (mamíferos, reptiles, aves.,,) y no creo que sea posible que desde formas como artrópodos o bacterias evolucionen, en ciento y algo de m.a., formas de nuevo de creciente complejidad. Pero estoy con J. Lovelock que llegado el momento, y cuando la realidad nos muestre a las claras que no hay otro remedio posible, nos pondremos a la tarea de frenar (y quizá revertir) el deterioro mediambiental , y su exponente más visible, el cambio climatico.

Siendo éste el caso (que no nos autodestruimos) ¿Qué formas de vida poblarán el planeta de aquí a muchos m.a.? El ser humano ha desentrañado por un lado, el genoma , y su completo conocimiento (mera cuestión de tiempo, y no mucho) nos abrirá las puertas de la autoevolución dirigida. Auto, porque esa evolución no será ya un proceso regulado o dictado por un factor externo (el medio y la necesaria adaptación a él), y dirigida, aunque quizá no al principio, pero sí final y necesariamante, hacia formas de más alta complejidad, según el concepto que se ha expuesto arriba.

Intuyo que esos seres vivos del mañana irán sustituyendo paulatinamente sus funciones biológicas por otras funciones cibernéticas. En el límite, lo único que podrían tener en común esos seres vivos con los actuales, es la ecuación del esquema anterior. En los cajetines de “Información”, el software irá reemplazando paulatinamente al genoma.

Pero volviendo al asunto central, la prórroga del planeta durante cientos de m.a., lo que propongo a continuación son obras de ingeniería que escapan a nuesto concepto actual. Ingeniería varios órdenes de magnitud por encima de la actual, inpensable hoy. Pero quizá posible mañana. Ingeniería creada por esos nuevos seres vivos, herederos de los actuales. Serían creadas máquinas, cuyo unica finalidad será crear otra generación de máquinas, así en una secuencia cuya generación final será las máquinas que finalmente lleven a cabo la ingeniería. Tendrán que ser auténticas máquinas pensantes, pero no
pensantes a imagen del h. sapiens, sino pensantes en otra escala. El modo de funcionamiento del cerebro humano impide proponerse metas que abarquen en el tiempo más allá de nuestra generación actual, y como mucho, la de nuestros hijos y nietos. No podemos mirar por aquellos a los que no conoceremos nunca, a los que ni siquiera podemos imaginar. Por eso, será preciso máquinas pensantes que sí puedan hacerlo.

Las máquinas de las que hablo tendrán un tamaño impensable hoy. Para montarlas, será preciso a su vez otra generación de máquinas específicas. Estamos hablando de prorrogar el final de planeta por unos cuantos
cientos de millones de años más. Semejante resultado creo que justifica
concebir cualquier proyecto, por impensable que parezca..

Vamos allá. El sol paulatinmente se irá volviendo más y más brillante. De hecho, ya a empezado a hacerlo. El brillo actual del sol es un 30% más intenso que cuando recién se formó. y con los millones de años venideros seguiá aumentando, hasta imposibilitar, como ya se ha expuesto, toda vida en la tierra.

Se me ocurre que hay una manera de salvar el planeta, y es alejarlo del sol, en una órbita de radio sucesivamente más grande.

¿Que estoy chifaldo? Veamos: Imagino la construcción y puesta en marcha de una colección de cañones gigantescos. Estos cañones tendrán un tamaño descomunal. Su extremo debe elevarse por encima de la atmósfera, al menos, por encima de las capas más densas, y calculo que deberían tener unos 20.000 mts mínimo. Para darles estabilidad, la anchura, al menos en la base, debe ser de unos 2000 mts de diámetro. Serán verticales. Su número no lo puedo determinar, pero posiblement harán falta miles de ellos, repartidos por toda la zona ecuatorial terrestre. No tendrán que estar necesariamente en el ecuador todos ellos, pero su latitud máxima serán los trópicos. Mejor cerca el ecuador. Estos cañones lanzarán materia fuera del planeta. Dado que habrá que lanzar enormes cantidades de materia, lanzarán la propia litosfera, que es el material más abundante, esto es, silicatos de aluminio y de magnesio básicamente. Los cañones sólo funcionarán durante unas pocas horas cada día, justo cuando el sol esté en lo más alto. Lanzarán materia en dirección al sol. No se me ocurre el mecanismo de lanzamiento. Posiblemente la solución pase por ionizar la materia, y luego, con gigantescos aceleradores de partículas, dispuestos en el interior del cañón, lanzarla al espacio en forma de partículas ionizadas, o sea, plasma. La velocidad de lanzamiento debe ser lo más elevada posible, y se me ocurre que como mínimo, debe ser de varias veces la velocidad de escape terrestre, que es de 11 km/seg. Los cálculos que siguen mostrarán que una velocidad adecuada de lanzamiento es del orden de 600 km/s. También se podría lanzar en estado sólido normal, pero no se me ocurre el medio de hacerlo a esa velocidad.

¿Qué se consigue con esto? Si todo el cinturon ecuatorial de la tierra está sembrado con estos cañones, que funcionan en la franja horaria que están apuntando al sol, generaremos , por principio de reacción, una fuerza
cetrífuga adicional que contrarestará la atracción gravitatoria del sol. Esta
fuerza, aplicada durante millones de años, irá alejando el planeta
paulatinamente del sol, aumenando el diámetro actual de la órbita. La cantidad
de radiación solar sobre el planeta irá disminuyendo por el aumento de
distancia a medida que el sol aumenta su radiación intrínseca, anulándose ambos efectos.

Para hacer algunos números, supongamos, como meta primaria, que duplicamos la distancia de la tierra al sol de manera que la radiacción
recibida por el planeta cae a ¼ de la actual. En ese momento, el sol podría haber cuadruplicado su potencia, y las condiciones en la tierra serían las mismas.

¿Cuanta energía es necesaria para efectuar esto? La única fuente de energía posible es el propio sol. Una gran cantidad de estaciones solares, con grandes superficies de paneles solares, recogerán la energía solar y la enviarán, transformada en haces de microondas, a las cabeceras de las torres, donde estarán los colectores. Como las cabeceras estarán fuera de la atmósfera terrestre, no habrá absorción atmosférica de energía.

Hagamos los cálculos de la energía necesaria para alcanzar esta meta primaria.

algunos datos numéricos:

Constante de gravitación universal: G = 6,67 ·10^-11 (MKS)

Masa de la Tierra: m = 5,98·10²⁴ kg

Masa del Sol: M_s = 2·10³⁰ kg

Distancia media Tierra - Sol: 150·10⁹ m.

(Para todos los cálculos que he hecho a continuación he tomado únicamente la Ley de la Gravitación Universal y la expresión de la energía cinética. Todas las restantes expresiones son deducidas. Desde la Universidad no había vuelto a hacer nada así, y podría haber errores en algunas. Si alguien detecta errores de bulto, que me lo diga)

La ecuación de órbita, que define la velocidad orbital de cualquier cuerpo alrededor del Sol, viene dada por:

Y la relación período orbital – radio orbital viene dada por: La velocidad lineal de nuestro planeta alrededor del sol es de:

V_T1 = 30·10³ m/s

Y si la órbita fuese doble, sería de:

V_T2 = 21,1·10³ m/s

La energía cinética de cualquier cuerpo es

Ec = ½ mV²

Lo que aplicado a nuestro planeta en las dos situaciones nos da:

Energía cinética actual: E_c1 = 2,69 · 10³³ Julios.

Energía cinética en órbita doble: E_c1 = 1,33 · 10³³ Julios.

O sea, prácticamente la mitad.

Analicemos ahora la energía potencial gravitatoria del planeta. Un cuerpo de masa m a una distancia x del sol es atraido con una fuerza

Para alejar ese cuerpo del sol una distancia diferencial de x, dx, será preciso un diferencial de trabajo

Integrando a ambos lados:

O sea, que si traemos el cuerpo desde el infinito hasta una distancia x, la energía es:

El signo menos indica que el trabajo es negativo. O sea, que a medida que acercamos el cuerpo el sol, nos entrega trabajo, y para alejarlo, tenemos que aplicar trabajo (cosa que ya se intuía).

Aplicando los datos de G, masa solar, masa de la tierra y distancia, tenemos que la energía potencial actual del planeta con respecto al sol es de:

E_p1 = - 0,531 · 10 ³⁴ julios

Mientras que si estuviese en órbita doble, sería de

E_p2 = - 0,26 · 10 ³⁴ julios

Sumando para ambas situaciones (posición actual y posición en órbita doble) las energías potencial y cinética, tenemos:

Energía actual E₁ = E_p1 + E_c1 = 2,69 · 10³³ - 5,31 · 10³³ = -2,62 · 10³³ julios

Energía en órbita doble E₂ = E_p2 + E_c2 = 1,33 · 10³³ - 2,65 · 10³³ = -1,32 · 10³³ julios.

O sea, justo la mitad. Me encanta la simetría que exhibe el Universo.

Esto significa que tendremos que comunicar al planeta una energía de

DE = E₂ - E₁ = 1,32 · 10³³ julios

para llevarlo a una órbita de radio doble.

Suponemos que realizamos esta tarea durante 200 m.a., o sea, durante 6,30
· 10¹⁵ segundos. La potencia contínuamente ejercida para lograr este trabajo es de

O, para que nos hagamos una idea, de 2,1 · 10⁸ Gigawatios.

Está claro que semejante fuente de energía sólo puede salir del propio sol.

¿Cuanta masa habrá que arrojar al espacio para conseguir esto? ¿Nos quedaremos sin planeta? La cantidad de masa arrojada dependerá de la velocidad de lanzamiento de la materia. Si suponemos que arrojamos la diezmilésima parte de la masa terrestre, o sea, m = 6 · 10²⁰ kg, esta masa en su conjunto deberá tener una energía cinética igual a DE. Como

tenemos que Poniendo valores, la velocidad de lanzamiento de la materia será V = 2.097.000 m/s, o sea unos 2.000 km por segundo. lo que supone 1/300 de la velocidad de la luz. Necesitaremos máquinas muy potentes, dentro de las torres.

El problema es que la diezmilésima parte de la masa del planeta, si suponemos su densidad homogénea (que no lo es), es la diezmilésima parte del volumen. Como el volumen de una esfera es proporcional al cubo de su radio, tendremos que

V₁ = 1.0001 V₂, siendo V₁ y V₂ los volúmenes del planeta antes y después del invento. Tenemos por tanto que

Finalmente, y tomando r₁= 6,3 ·10⁶ m., tengo

r₂ - r₁ = 208 m

O sea, que tengo que arrojar al espacio una capa, de la esfera de la tierra,
equivalente a 208 m. Parece que tendría que arrojar al espacio la biosfera por completo, con lo cual nada de lo que estamos lucubrando tendría sentido, pero no tiene porqué ser así necesariamante. Se podría sacar material de zonas concretas de la tierra emergida. Se formarían enormes pozos. Pero un pozo no puede ser indefinidamente profundo, porque la propia presión de la corteza contra sí misma tendería a cerrarlo a los pocos km. de profundidad. Así que se va sacando material a medida que el pozo se va cerrando por sí solo, y asunto resuelto. Eso sí, seguramente se incrementarían los terremotos, a medida que la corteza terrestre se va reamoldando a la nueva dimensión del planeta.

Otros problemas: ¿Qué pasa con la luna, por ejemplo? No he hecho ningún cálculo, pero supongo que al alejarse la Tierra, la Luna empezará a orbitar según una órbita elíptica cada vez más excéntrica, hasta que al fin acabaría colisionanado con la Tierra, cosa que no nos interesa. No quedará más remedio que llevarnos a la Luna con nosotros, y no por motivos románticos. Para ello, habrá que hacer algo parecido a lo que hacemos con la Tierra, pero a menor escala.