609 76 52 51 -- ASSOCIACIÓ ASTRONÒMICA SANT CUGAT-VALLDOREIX astronomia-junta@astronomia.cat

RESSENYA CONFERÈNCIA: SUPERNOVES

RESSENYA CONFERÈNCIA: SUPERNOVES Dr. JORDI ISERN

14 DE FEBRER 2019

RESUM CONFERÈNCIA

La pregunta que fa el ponen en primer llor: Què és Una supernova? i comenta que  és una explosió estel·lar que pot manifestar-se en llocs de l’univers on abans no s’havia detectat res i s’ha comprovat que s’expandeixen de manera accelerada. En realitat, un supernova és una bola la llum.


Com es produeix un a supernova
? El Sol està fet d’hidrogen, heli i metalls. El Sol i les estrelles són esferes de gas incandescent. Les estrelles han de tenir una vida finita: neixen i moren. Les evidències de la mort de les estrelles són força evidents, les de naixement no tant. Fonamentalment s’originen a partir d’estrelles de gran massa, que ja no poden fusionar més el seu esgotat nucli, el que les porta a contraure’s sobtadament i generar, en el procés, una forta emissió d’energia. També hi ha un altre procés més violent encara, capaç de generar espurnes fins i tot molt més intenses. Succeeixen quan una nana blanca  companya d’una altra estrella, encara activa, afegeix suficient massa d’aquesta i procedir a la fusió instantània de tot el seu nucli, la qual cosa genera una explosió termonuclear que expulsa gairebé tot, el material que la formava.

La vida d’una estrella depèn, essencialment, de la seva massa; si són de massa petita, evolucionen cap a gegants vermelles, després les gegants vermelles expulsen les capes exteriors i deixen al descobert el nucli més intern de l’estrella on es produeixen les reaccions nuclears i el resultat  és una bola amb densitats elevades i van donant voltes i voltes i es van refredant, sinó formen part d’un sistema doble. Les de massa més gran es converteixen en súpergegants vermelles, perden matèria i col·lapsen amb l’estrella de neutrons provocant una supernova i deixant com a residu una estrella de neutrons. Però com neixen? En el medi interestel·lar hi ha matèria i estrelles que brillen i la matèria està amagant les estrelles, amb infraroig es veuen estrelles que estan en el procés de néixer. En els núvols inter.estelars hi conviuen dues forces: Una les forces Gravitatòries que concentren la matèria i la força Gradent de pressió que dispersen la matèria. Quan la Gravitació guanya, es forma l’estrella. En la natura tenim quatre forces: la força nuclear feble que desintegra els protons i neutrons, la força nuclear forta que manté el nuclis atòmics junts,  la força electromagnètica i la força gravitatòria que és la més feble de la natura però és la que sempre guanya. Aleshores, una estella es forma quan la gravitació guanya i la vida d’una estrella és una lluita contra la gravitació que sempre guanya, excepte en el cas de les nanes blanques i les estrelles de neutrons que queda estabilitzat.

El disc de rotació: És un núvol de gas amb rotació que gira cada vegada més ràpid i la força gravitatòria més les força centrifuga fan que es formi un disc, on en el centre hi tenim l’estrella i el disc un cop s’ha fermentat, al final tenim un Sistema Planetari.

Edat de la Terra: La desintegració dels elements radioactius indiquen 4200 milions d’anys. Aleshores o el Sol era més jove que la Terra o bé el Sol havia de tenir una altre forma d’energia;, es va trobar aquest forma d’energia gràcies a Einstein que diu que matèria i energia son el mateix i que podem passar de matèria a energia i això es el que fan les reaccions termonuclears. Què passa: La matèria està formada per nuclis atòmics, carregats positivament en l’interior de les estrelles, com que estan carregats positivament es repel·leixen i no els podem fusionar, per fer-ho s’ha d’augmentar la temperatura i  a partir d’una certa temperatura els nuclis s’acosten a tanta velocitat , amb xocs violents, que  superen la barrera elèctrica i poden fusionar-se i al fusionar-se desprenen energia. La barrera elèctrica dependrà del nombre de protons que tinguem a cada nucli, esgotat l’hidrogen l’estrella es contraurà puja la temperatura i l’heli es pot fusionar en si mateix. Quan l’heli s’esgoti, l’estrella es contraurà. Es van combinant elements fins que sols queda una bola de ferro que no pot donar energia  i col·lapse tota l’estrella formant  una estrella de neutrons.

Al final del procés, d’expulsió de matèria en forma de gas i pols, els restant es comprimeix amb una densitat enorme, que ja no és visible, perquè l’estrella original massiva es col·lapsa en un “Forat Negre”. Un forat negre o clot negre és una regió infinita de l’espai-temps provocada per una gran concentració de massa en el seu interior, amb enorme augment de la densitat, el que provoca un camp gravitatori tal que cap partícula material, ni tan sols la llum, pot escapar d’aquesta regió.

Les Supernoves sorgeixen quan una estrella massiva, és a dir de grandíssima massa i molt superior al nostre propi Sol, exhaureixen el combustible nuclear que la manté activa i les immenses forces gravitatòries que exerceix, fan col·lapsar la seva matèria en un objecte anomenat “Estrella de neutrons” , molt més dens i petit i incapaç d’emetre la radiació suficient per escalfar planetes habitables al seu entorn.  Una estrella de neutrons és un romanent estel·lar deixat per una súper gegant després d’esgotar el combustible nuclear en el seu nucli i explotar com una supernova.

El Sol, com qualsevol estrella, també patirà aquest col·lapse algun dia, aproximadament a uns 4.500 milions d’anys, s’expandirà amb un enorme núvol de gasos i pols, concentrant el restant, en un nucli de densitat enorme. Transformant-se en una “Nana Blanca”. La nebulosa planetària NGC 2440 conté una de les nanes blanques conegudes més calents. Les estrelles conegudes com “nanes blanques” poden tenir diàmetres de només una centèsima del Sol. Són molt denses malgrat la seva petita grandària.

L’explosió d’una  supernova és el residu d’una explosió. Tot allò que pot explotar, acaba explotant. Ha comentat el cas de Ouamuamua com a primer asteroide extra -solar detectat.

       

Carme Mas-AASCV

RESSENYA CONFERÈNCIA: “H2O: L’ENIGMÀTICA MOLÈCULA QUE NO DEIXA DE SORPRENDRE’NS”

RESSENYA CONFERÈNCIA JORDI FRAXEDAS DIA 31 DE GENER 2019

CONFERÈNCIA:“H2O: L’ENIGMÀTICA MOLÈCULA QUE NO DEIXA DE SORPRENDRE’NS”

 RESUM CONFERÈNCIA

Una propietat molt rellevant de l’aigua líquida (i en té moltes) és la seva capacitat dual d’estructurar-se o ordenar-se al voltant d’objectes de dimensions molt diferents (des de molècules petites com el metà fins a superfícies macroscòpiques passant per biomolècules) i d’estructurar alguns d’aquests objectes (principalment biomolècules). Aquesta habilitat és essencial per a l’existència de la vida, tal com l’entenem. Hi ha algunes superfícies sòlides que ordenen l’aigua, és a dir, indueixen a la formació de gel hexagonal (Ih). En general, es tracta d’estructures cristal·lines amb simetria hexagonal i amb distàncies interatòmiques que faciliten la formació d’aquest polimorf del gel. Els exemples més coneguts són la mica (silicat format habitualment per metalls alcalins, alumini i silici), el fluorur de bari i el iodur de plata. Aquest darrer material s’utilitza per induir a precipitacions en forma de pluja per evitar, d’aquesta manera, tempestes molt violentes que podrien arribar a causar greus danys personals i materials. Per aconseguir-ho, aquest material és dispersat sobre els núvols per avionetes o amb canons, tot i que segueix havent-hi molts dubtes sobre l’eficiència real d’aquest mètode.

Però no només alguns materials inorgànics són capaços d’ordenar l’aigua. El bacteri Pseudomonas syringae, per exemple, és el causant de les glaçades de les plantes, ja que conté proteïnes que estructuren l’aigua, cosa que afavoreix la formació de gel. El que és un problema per a l’agricultura es converteix, en canvi, en un negoci en la formació de neu artificial a les pistes d’esquí. Però també hi ha proteïnes que provoquen l’efecte contrari i frustren la formació de gel, sense les quals la vida no seria possible als oceans polars. De fet, hi ha peixos que sobreviuen a temperatures per sota de 0 graus centígrads gràcies a aquestes proteïnes, que també es troben en algunes plantes i insectes.

Aquesta propietat congelant o anticongelant es fonamenta en la distribució dels aminoàcids a la proteïna. Els aminoàcids són molècules amb una part polar i una d’apolar. La part polar està formada per un grup amino (-NH2, càrrega positiva) i per un grup carboxílic (-COOH, càrrega negativa). A aquest tipus d’estructura, amb les dues càrregues a la part polar, se’l coneix com a zwitteriònic (de l’alemany zwei, que vol dir ‘dos’). La part apolar està formada per una cadena orgànica. L’aigua interacciona electrostàticament amb la part polar, on els protons (positius) són atrets pel grup carboxílic, mentre que els hidròxids (negatius), pel grup amino. Si l’estructura de les proteïnes o polipèptids és tal que els grups polars estan exposats majoritàriament a l’aigua, la biomolècula afavorirà la condensació i estructuració de l’aigua, però si són els grup apolars els que estan exposats, llavors impedirà la formació de gel. Per la seva banda, l’aigua té la capacitat de modificar l’estructura de polipèptids i proteïnes. Un exemple molt interessant el trobem en l’alanina, un aminoàcid amb un grup metil com a part apolar. L’enantiòmer L-alanina forma cristalls amb cares hidrofòbiques i hidrofíliques. En contacte amb l’aigua líquida, modifica les cares hidrofíliques: les dissol i les transforma en hidrofòbiques, i atura així la dissolució. És a dir, l’aigua protegeix el cristall d’ella mateixa! (Tornarem a parlar sobre el tema de la hidrofobicitat i la hidrofilicitat en propers posts.)

La combinació de l’aigua amb molècules amb grups polar i apolars és fonamental per a la vida a escala molecular. Les parts hidrofíliques busquen sempre l’aigua i les hidrofòbiques l’eviten. Aquest mecanisme tan simple de selecció o separació és el que genera la formació de membranes i micel·les i el que dona l’estructura i la funció de les proteïnes i biomolècules complexes, i modula així la distribució de les biomolècules a l’espai, un fenomen que en anglès s’anomena folding (‘plegar’). L’ADN, doncs, no podria complir la seva funció genètica en absència d’aigua, ja que la doble hèlix no seria estable.

       
Carme Mas-AASCV

RESSENYA CONFERÈNCIA: “EL MITE MARCIÀ: L’ATRIBUCIÓ DE VIDA A MART “

RESSENYA CONFERÈNCIA JOAN CATALÀ 24 DE GENER 2019

RESUM CONFERÈNCIA: “EL MITE MARCIÀ: L’ATRIBUCIÓ DE VIDA A MART “

Per què  Mart? Estem sols? Amb els anys que queden per explorar Mart, no ho veurem. Què s’està buscant?. Què busquem? Busquem vida? O vida intel•ligent?La recerca de vida s’està fent a través d’experiments directes o observacions indirectes, bàsicament en els planetes i satèl·lits del nostre sistema solar. És una de les principals missions, per exemple, dels robots que tenim sobre la superfície de Mart. El que busquem en aquests casos són indicis de vida, que ja suposem que serà microscòpica i segurament molt elemental.

Pel que sabem avui, probablement hi haurà pocs llocs al sistema solar on buscar vida elemental. Un d’ells pot ser sota la superfície de Mart. L’altre en les profunditats dels oceans de metà d’Europa, satèl·lit de Júpiter. O potser en el prometedor Titan, satèl·lit de Saturn en el què podrien existir reserves d’aigua líquida. Si no trobem vida en el nostre sistema solar, ens costarà molt trobar-ne en altres llocs. Penseu que per arribar a l’estrella més propera hem de viatjar una mica més de quatre anys… a la velocitat de la llum!!!

En primer lloc, no podem, per principi, pretendre que som especials, i que l’univers “s’ha fet” per a nosaltres. En segon lloc, és una qüestió de números: milers de milions de galàxies, cada una amb milers de milions d’estrelles. En tercer lloc, encara no entenem com va aparèixer la vida a la Terra. No podem, per tant, descartar d’entrada que hi pugui haver fenòmens en altres llocs de l’univers que acabin produint resultats similars.

El Curiosity, un vehicle robot per explorar Mart que ha rodat pels deserts del planeta vermell buscant pistes per resoldre un dels grans misteris de la ciència: hi ha hagut mai vida a Mart? Mart és l’objectiu, juntament amb la Lluna, dels futurs projectes de colonització i exploració per les agències espacials com les missions tripulades de la dècada de 2020 per la NASA i els projectes de bases marcianes, han estat estudiats diverses vegades. La idea d’una base a Mart va ser desenvolupat per les missions dels astronautes Apol·lo i la NASA des de finals dels anys 70 amb una data de llançament prevista per als anys 2000. El projecte va ser abandonat per raons polítiques i la prioritat va ser donada a favor del transbordador espacial, després es va recuperar i abandonar diverses vegades durant les següents dècades, abordant fins i tot el projecte teòric i a molt llarg termini de terraformació de Mart. El programa actual de l’agència espacial no parla d’una base marciana si no d’una exploració humana, amb l’ús dels recursos locals per donar suport a la missió.

La superfície de Mart és igual a la de la superfície terrestre de la Terra i conté grans reserves d’aigua en els seus pols i, possiblement, en forma de permagel, fins i tot en mol·lisòl, el que facilita la seva colonització per alguns científics s’associen en la Mars Society. Mart conté el diòxid de carboni en quantitat a l’atmosfera i els nombrosos minerals de ferro. Mart és considerat per Mars Society com l’objectiu principal de la colonització pels éssers humans, i la independència econòmica necessària per a la colonització podria ser un lloc ideal per l’explotació minera dels asteroides. L’atracció de Mart també és científica, perquè els investigadors creuen que la vida extraterrestre ha d’haver existit en algun moment de la seva història, com se sospita en el meteorit marcià ALH 84001 i sempre pot ser present al planeta en altres punts detectats prop dels pols que apareixen cada primavera, hipòtesi rebutjada per altres científics i la NASA. No obstant això, l’atmosfera molt tènue de Mart, les baixes temperatures i la radiació alta imposen la utilització de sistemes de suport de vida similars als de l’espai amb l’avantatge d’utilitzar recursos locals per desenvolupar. A més, els efectes a llarg termini de la baixa gravetat de Mart, que representa un terç de la gravetat de la Terra són desconeguts i pot fer que sigui impossible retornar a la Terra els éssers humans ubicats al planeta o passar força temps en ingravidesa.[

Europa, Cal·listo, i altres llunes de Júpiter: Europa, Cal·listo i Ganímedes són les tres llunes més grans Júpiter. Estan cobertes de gel d’aigua i són un objectiu per a les missions tripulades de la NASA a molt llarg termini.

Cal·listo ha estat designada com a prioritat de base d’avançada al voltant de Júpiter l’any 2045 per un estudi de la NASA el 2003 partint de la seva baixa exposició a la radiació de Júpiter. La base no serà ocupada només per éssers humans sinó també robots que estudiarien la lluna i la producció de combustible per a un retorn a la Terra però també per a missions a altres satèl·lits de Júpiter com Europa possiblement, Cal·listo, compta amb els seus oceans en virtut del gel com a objectiu potencial.

Carme Mas-AASCV

Aquest lloc web utilitza cookies perquè vostè tingui la millor experiència d'usuari. Si continua navegant està donant el seu consentiment per a l'acceptació de les esmentades cookies i l'acceptació de la nostra política de cookies, punxi l'enllaç per a major informació.plugin cookies

ACEPTAR
Aviso de cookies
Translate »