Se descubre agua en un cráter "católico" de la Luna

Hace pocos días, numerosos medios de comunicación llevaban a sus portadas el descubrimiento de agua molecular (H2O) en la superficie de la Luna.  Esta noticia puede chocar con la imagen inhóspita y árida que solemos tener de nuestro satélite en donde la ausencia de agua se explica por el propio proceso de formación de la Luna: el impacto con la Tierra hace 4500 millones de años de un cuerpo del tamaño de Marte. Los restos desprendidos de dicho impacto dieron lugar a la Luna y el calor generado durante todo el proceso destruyó cualquier vestigio de agua que pudiera existir. Esto, unido a la ausencia de atmósfera, la baja gravedad y las extremas temperaturas diurnas (más de 200ºC), hace que cualquier aporte de agua que pudiera haber llegado del exterior desaparezca rápidamente. A diferencia de otros cuerpos como Marte, el agua no ha fluido por la superficie de la Luna en ningún momento de su historia.

No obstante, en los últimos años el tema del agua en la Luna (al igual que el del agua en Marte) es recurrente y, cada cierto tiempo, los medios de comunicación nos hablan de un nuevo descubrimiento. En el caso de la Luna podemos distinguir hasta tres "tipos" distintos de agua:

• Presencia de agua en las rocas lunares. Esto es conocido desde los años 70 del pasado siglo tras el análisis de las muestras lunares que trajeron a la Tierra los astronautas del proyecto Apolo o sondas como la soviética Luna24. No obstante, las cantidades de agua existentes en estas muestras son despreciables y no son ni mucho menos aprovechables. Eso sí, son suficientes para cuestionar algunos aspectos de la teoría del impacto que dio lugar a la Luna y que comentamos anteriormente.
  

• Presencia de agua en los cráteres de los polos de la Luna. La posible existencia de agua en forma de hielo en estas zonas de sombra perpetua ya fue propuesta en 1961. No obstante, no fue hasta  2009 cuando un impactador liberado por la sonda «Lunar Crater Observation and Sensing Satellite» (LCROSS) liberó una pequeña cantidad de agua al espacio después de golpear una región en sombra del cráter Cabeus, cerca del polo sur lunar. En 2018, un reanálisis de los datos tomados por la sonda india Chandrayaan-1  demostró la existencia de hielo de agua en varias regiones de sombra cerca de los polos lunares. No obstante, otros estudios demostraron que la cantidad de agua no era tan grande como se había pensado (probablemente debido a modificaciones del eje de rotación de la Luna a lo largo de su historia, modificaciones que habría causado que los rayos solares incidieran directamente sobre estas zonas ocasionando la evaporación del agua existente).
  

• Presencia de agua a diferentes latitudes de la superficie lunar. Los datos de Chandrayaan-1 ya indicaron la posible existencia de agua a diferentes latitudes. No obstante, la longitud de onda utilizada en dichas observaciones (3 micras) no era concluyente para distinguir entre agua molecular (H2O) e hidroxilo (OH). No ha sido hasta ahora cuando se ha confirmado de manera inequívoca la presencia de agua molecular. Lo que no se conoce de momento es si este agua se encuentra en forma de cristales o mezclada con el regolito.
  

La idea más aceptada sobre el origen del agua lunar es la del impacto de cometas y asteroides ricos en agua. Si el cráter originado tras el impacto presenta zonas que no reciben la luz del Sol, el agua en forma de hielo puede conservarse en las mismas durante miles de años. El hecho de que el eje de rotación de la Luna no sea exactamente perpendicular al plano de la eclíptica favorece la existencia de estas zonas de sombra no solamente en los polos sino también a diferentes latitudes. Otra hipótesis que también se maneja y que no sería excluyente con la anterior, se basa en la reaccion del hidrógeno del viento solar con el oxígeno de las rocas lunares.

 

 ¿Cómo se descubrió?

El agua fue detectada realizando observaciones de la Luna en el rango infrarrojo. La observación desde tierra en este rango de longitudes de onda es complicada ya que, por un lado, la mayor parte de la radiación infrarroja es absorbida por el vapor de agua y el dióxido de carbono de la atmósfera terrestre y, por otro lado, la propia atmósfera emite fuertemente a esas longitudes de onda pudiendo darse el caso de que el "ruido" producido por la radiación de la atmósfera sea mayor que la "señal" emitida por los objetos que se quieren observar. Es por esto por lo que los telescopios infrarrojos terrestres suelen ubicarse en la cima de montañas muy altas y en entornos muy secos. 

 

Observatorio Astronómico de Mauna Kea en Hawaii (www.telescopios.org)

 

No obstante, salvo unas pequeñas ventanas de observación, la atmósfera bloquea la mayor parte de la radiación infrarroja que llega a la Tierra. Para poder acceder a ella es necesario realizar las observaciones por encima de la atmósfera, desde satélites... o incluso aviones.

Opacidad de la atmósfera terrestre a difuerentes longitudes de onda (Fuente:Thomas Arny, © McGraw-Hill)

 

SOFIA es un observatorio astronómico "volante" ya que se encuentra ubicado en el interior de un Boeing-747. A alturas de 12000-13000 metros, más del 99%  de la atmósfera terrestre queda por debajo por lo que no supone un obstáculo para la realización de observaciones en el infrarrojo. SOFIA fue el observatorio que se utilizó en el reciente descubrimiento de agua en la Luna.

SOFIA (Stratosferic Observatory For Infrared Astronomy). El telescopio de 2.5 metros de diámtro se ubica en la compuerta que aparece abierta. (Fuente: Wikipedia).

 

¿Qué es lo que realmente se descubrió ? 

Tal y como se describe en el trabajo publicado en Nature Astronomy, se ha detectado una línea en el espectro infrarrojo de la Luna que solmente puede ser producida por agua molecular. Ningún otro compuesto existente en la superficie lunar puede ser el causante de dicha línea. La línea nos da, asimismo, información sobre la cantidad de agua existente: cuanto más prominente es la línea, mayor cantidad de agua existe. Este estudio estima una proporción de 200 microgramos por gramo de suelo lunar en la zona cercana al Polo Sur lunar donde se relizaron las observaciones. Esto implicaría que para obtener un litro de agua habría que juntar cinco toneladas de suelo lunar.

Línea a 6 micras producida por el agua molecular (H2O) descubierta en la Luna. (Fuente: Nature Astronomy )

 ¿Qué implicaciones tiene el hecho de que exista agua en la Luna?

La existencia de agua en la Luna tiene una enorme importancia para las futuras misiones tripuladas a la Luna como, por ejemplo, las programadas dentro del programa ARTEMIS o para la ubicación de una base permanente en suelo lunar. El agua podría utilizarse no solamente para beber sino como combustible para posibles viajes espaciales desde la Luna a otros planetas como Marte (el hidrógeno y el oxígeno son los elementos utilizados en los combustibles de los cohetes), para respirar o para transformar energía térmica en energía mecánica a través de máquinas de vapor.

El hecho de que se haya confirmado la existencia de depósitos de hielo de agua es muy interesante ya que la obtención de oxígeno e hidrógeno se puede realizar mediante un sencillo proceso de hidrólisis mientras que la obtención de dichos elementos a partir de grupos hidroxilos mezclados con el regolito lunar requiere de técnicas mucho más complejas.

 

¿Dónde se descubrió ? 

El cráter Clavius es un enorme agujero de más de 200 kilómetros de diametro situado cerca del polo sur lunar. Constituye el segundo cráter más grande de la superficie visible de la Luna. Tal y como se puede apreciar en la fotografía que se muestra a continuación, la superficie del cráter se encuentra a su vez horadada por impactos posteriores.

 

Crater Clavius (fuente: Wikipedia)

 

Ubicación del crater Clavius en la superficie lunar (fuente Wikipedia).

¿Clavius? ¿Qué o quién es Clavius?

No es "qué" sino "quién". Christophorus Clavius (1538-1612) fue un sacerdote, matemático y astrónomo alemán conocido principalmente por sus aportaciones a la reforma del calendario (el paso del calendario juliano al calendario gregoriano), reforma que tuvo lugar a finales del siglo XVI. 

 

Christophorus Clavius (fuente Wikipedia).

 

No obstante, Clavius no es el único religioso católico cuyo nombre sirve como denominación de un accidente geográfico lunar. Hasta 35 cráteres lunares tienen nombres de jesuitas. Incluso el primer gran mapa lunar, en donde por primera vez se utilizaron nombres de científicos o personalidades prominentes para identificar las montañas o los cráteres, fue elaborado en el siglo XVII por un sacerdote jesuita (Giovanni Riccioli). 

El significativo número de cráteres con nombres de jesuitas nos da idea del papel fundamental que la Compañía de Jesús jugó durante siglos en el desarrollo de la Astronomía. Jugó y sigue jugando ya que sigue habiendo astrónomos jesuitas, encargados de gestionar el Observatorio Vaticano  y generar nuevos descubrimientos científicos en muy diversas disciplinas astronómicas que incluyen el estudio de meteoritos y asteroides, el nacimiento y evolución de las estrellas o las teorías sobre gravedad cuántica y su aplicación a la cosmología. 

Una vez maś se demuestra que ciencia y fe pueden ir de la mano para acercarnos al conocimiento de la verdad.

 

Para saber más

• Una muy interesante historia del agua en la Luna se puede encontrar aquí.
  

¿Por qué el relato de la creación que describe la Biblia es tan diferente a lo que nos cuenta la ciencia? ¿A quién debemos creer?

La pregunta que da título a esta entrada es la obvia que surge a poco que uno haya leído los dos primeros capítulos del Génesis y haya oído alguna noticia acerca de los avances sobre el origen y la evolución del Universo. El número de discrepancias entre las dos versiones es tan elevado que uno podría pensar que se enfrenta a un dilema, de tal manera que la aceptación de una de las posturas, bien la de la ciencia, bien la de la Biblia,automáticamente implicaría el rechazo de la otra. 

Veamos, sin embargo, que esto no tiene que ser así y que ambos relatos son perfectamente compatibles.

 

¿Qué nos dice la Cosmología sobre el origen del universo?

A fecha de hoy, el modelo que mejor explica los primeros instantes del universo es el modelo del Big Bang. Según este modelo, la materia, la energía, el espacio y el tiempo surgieron a partir de una singularidad hace unos 13 800 millones de años. En dicha singularidad la temperatura y la presión son infinitas y las leyes de la física que conocemos carecen de sentido.

No pretendo, ni mucho menos, dar una descripción detallada de la historia, logros y retos del modelo del Big Bang. Tan sólo citaré un par de detalles curiosos. 

• Aunque el concepto de "gran explosión" puede ser adecuado como símil para visualizar de manera intuitiva el origen del universo, este concepto presenta grandes diferencias conceptuales con lo que realmente ocurrió. En una explosión se produce un movimiento rápido de la materia en un espacio preexistente a partir de un punto central. Ni materia ni espacio existen en el momento del Big Bang. 

• La física nos permite entender con relativa seguridad los eventos que han ocurrido desde que el universo tenía aproximadamente una billonésima de segundo. Antes de eso pudo producirse una expansión exponencialmente rápida denominada inflación. Pero esto es solamente una teoría. Antes incluso, en la época de Planck (10⁻⁴³ segundos), los efectos cuánticos dominaban a todas las escalas y no podemos entenderlos por carecer de una teoría válida que combine cuántica y relatividad. Por tanto, la física actual y el modelo del Big Bang no nos permite abordar el instante inicial pero sí entender bastante bien todo lo que ocurrió a partir de una billonésima de segundo hasta la actualidad. 

 

¿Qué nos dice la Biblia sobre el origen del universo?

En comparación con el relato científico, la descripción de los primeros instantes del universo según la narración de hechos que se describe en la Biblia (por ejemplo, el relato de la creación en seis días que se describe en Génesis 1), se nos antoja simple e incluso con un cierto aroma a cuento infantil. 

Podríamos pensar, por tanto, que la balanza se decanta claramente a favor del relato científico. No obstante, esto sería un error ya que la comparación se realiza en base a una premisa equivocada: la Biblia NO es un libro de ciencia y, por tanto, no podemos leer el Génesis como si de un libro científico se tratara. 

 ¿Por qué la Biblia no es un libro científico y, por tanto, no podemos leerlo como tal?

Veamos a continuación tres aspectos que nos indican esta realidad.

•  La Biblia no es un libro científico porque carece de rigor científico en la descripción de los fenómenos físicos. Basta con una lectura rápida al primer relato de la creación para identificar incongruencias evidentes:
  

• Dijo Dios: "Haya luz", y hubo luz. Vio Dios que la luz era buena y separó Dios la luz de la tiniebla. Dios llamó a la luz "día" y a la tiniebla la llamó "noche". Hubo tarde y hubo mañana: día primero (Gen 1:3-5)
  

• Dios hizo las dos grandes lumbreras -la lumbrera mayor para regir el día, y la lumbrera menor para regir la noche- y las estrellas. Hubo tarde y hubo mañana: día cuarto.(Gen 1:16,19) 

¿Cómo es posible que el primer día hubiera "día" y "noche" si el Sol, la Luna y las estrellas no se crearon hasta el cuarto día?

 

• Dijo Dios: "produzca la tierra hierba verde, plantas con semilla y árboles frutales. Hubo tarde y hubo mañana: día tercero (Gen 1: 11,13) 

 Al igual que antes parece cuando menos extraño hablar de la creación de los seres vegetales el tercer día cuando el Sol no se crea hasta el cuarto día. ¿Cómo se podía realizar el proceso de fotosíntesis en ausencia de sol?

Las discrepancias no acaban aquí ya que, en realidad, no hay un único relato de la Creación sino dos. En Génesis 2 se nos habla de una secuencia temporal totalmente distinta a la de Génesis 1. En el segundo relato, Dios crea primero al hombre y posteriormente el entorno donde viviría (el jardín del Edén), a los animales y, finalmente, a la mujer. 

Desde el punto de vista del rigor científico, estos dos relatos caen por su propio peso. Sería como si se tomara un libro de Física, en una página apareciera una fórmula para la atracción gravitatoria entre cuerpos y, en la página siguiente, una fórmula totalmente distinta. No daríamos ningún tipo de credibilidad a dicho texto. Pero, recordemos: la Biblia no es un libro científico.

• La Biblia no es un libro científico porque no tiene "fecha de caducidad". Pensemos en un libro de cirugía escrito en el siglo XIX. Muy probablemente los conceptos básicos sean correctos pero las técnicas descritas habrán quedado obsoletas desde hace décadas. El libro podrá ser una pieza de museo pero, con toda seguridad, no se utilizará como libro de texto en ninguna Facultad de Medicina del mundo. Por el contrario, el mensaje de la Biblia es tan válido ahora como en la época de Cristo o cuando Moisés bajó del monte Sinaí con las Tablas de la Ley.

• Y, finalmente, la Biblia no es un libro científico simplemente porque,en la época en la que fue escrita, el concepto de científico (al igual que el de móvil, lavadora, wifi o cualquier otro que podamos imaginar) simplemente no existía. Hay que esperar a la primera mitad del siglo XIX para que aparezcan los primeros científicos tal y como los entendemos en la actualidad, esto es, profesionales que se dedican al estudio de los fenómenos de la naturaleza utilizando el método científico.  

 Los relatos de la Creación que aparecen en el Génesis tienen como principal objetivo transmitir verdades religiosas y no científicas. Hay que tener en cuenta el contexto social e histórico en el que, muy probablemente, tuvo lugar la escritura de los relatos del Génesis: el exilio de Babilonia (siglo VI a.C), en donde el ambiente altamente paganizado que se respiraba representaba una clara amenaza para la continuidad de las tradiciones judías. Por tanto, la principal preocupacion de los sacerdotes judíos era religiosa y no física o biológica. No podemos leer el Génesis en dichos términos.
 
Los propios escritores del Génesis eran plenamente conscientes de que el segundo relato entraba en clara contradicción con el primero. Y esto es así porque, para ellos, el relato de la creación no es una mera descripción de hechos sino que, a través de un relato simbólico, se rebelaba algo mucho más profundo y grande.

 

 

 Entonces, ¿qué nos enseña la Biblia y qué nos enseña la ciencia? 

El relato de la Creación que nos narra la Biblia nos enseña que:

• Existe un creador (Dios).
  

• El hombre tiene un papel privilegiado en la historia de la creación: ha sido creado a imagen y semejanza de Dios. Eso le confiere un valor infinito a su dignidad y a su vida.

• El hombre, haciendo un mal uso de su libertad, decidió separarse de Dios pero la Biblia nos muestra el camino para volver a Dios.
   
  
• La creación es el resultado de un plan inteligente. El Universo existe para que haya vida y vida racional hecha a imagen y semejanza de Dios.
  

• La creación es un proceso ordenado que sigue unas reglas. De hecho, gracias a los fenómenos de la naturaleza se rigen por reglas, es posible que exista ciencia.
  

• Observando el cielo, el hombre se dio cuenta de que había cinco astros (Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno) que no seguían la inmutable periodicidad del resto de los cuerpos celestes lo que hizo que fueran considerados como dioses por ciertas cosmogonías de la antigüedad. Por el contrario, la Biblia nos dice que nada de lo existente en la naturaleza es un dios en sí mismo sino creaciones de Dios. Esto podría explicar por qué la creación del Sol y la Luna se retrasa hasta el cuarto día.
  

Nada de lo anterior puede ser demostrado por la ciencia a través del método científico. 

Por su parte, la ciencia explica cómo son y cómo funcionan las cosas y se esfuerza en desentrañar las leyes de la naturaleza. Nada de este conocimiento se puede alcanzar a través de la Biblia. 

Por tanto, no hay contradicción entre ciencia y fe. Ambas disciplinas dan respuestas a preguntas distintas. Así se ha expresado la Iglesia Católica durante décadas como lo demuestran, por ejemplo, los siguientes documentos papales:

“Al no ser el fin de la revelación enseñarnos la constitución material del Universo, la Biblia habla de estas cuestiones con frecuencia utilizando un lenguaje figurado, adecuado al modo común de percibir los fenómenos.”  

                    (Encíclica Providentissimus Deus, León XIII, 1893)

 

"La cosmogonía y la cosmología han suscitado siempre un vivo interés entre los pueblos y en el campo de las religiones. La Biblia misma nos habla del origen del universo y de su constitución, no para ofrecernos un tratado científico, sino para señalar las justas relaciones del hombre con Dios y con el universo. La Sagrada Escritura quiere decir sencillamente que el mundo ha sido creado por Dios y, para enseñar esta verdad, se expresa con los términos de la cosmología usual en tiempos del que escribe. Por otra parte, el libro sagrado quiere hacer saber a los hombres que el mundo no ha sido creado como morada de los dioses, tal como lo enseñaban otras cosmogonías y cosmologías, sino que ha sido creado al servicio del hombre y para gloría de Dios. Cualquier otra enseñanza sobre el origen y la formación del universo es ajena a las intenciones de la Biblia, la cual no quiere enseñar cómo ha sido hecho el cielo, sino cómo se va al cielo".

            (Discurso a la Pontificia Academia de las Ciencias, S. Juan Pablo II 1981)

 

"La Biblia no quiere enseñar cómo ha sido hecho el cielo, sino cómo se va al cielo". No hay mejor manera de concluir esta entrada del blog.