Mn. Francesc Nicolau: Cal aconseguir la supressió dels plàstics

Em direu que demano un impossible. Però la realitat és que si no fem un esforç per suprimir aquesta matèria tan contaminant, que anomenem plàstics, la contaminació que produeix es va fent tan enorme que la vida al nostre planeta acabarà greument afectada, com ja comença a notar-se als nostres mars. Un informe sobre el que passa a la Mediterrània diu que cada dia s’hi aboquen 731 tones de plàstics, de les quals 125 són d’Espanya que és el segon pais del conjunt mediterrani que més n’hi llença (el primer és Turquia amb 144 tones diàries).

Sabem que els plàstics són un material que difícilment es degrada (s’ha calculat que una ampolla de plàstic triga 450 anys a fer-ho) cosa que fa que la contaminació que produeix creixi i creixi sense parar. Des de mitjan segle XX, que fou quan es posà en marxa la gran producció, fins ara, s’han fabricat 8,300 milions de tones d’aquest material, i la producció segueix creixent. A la curta, o a la llarga, tot va a parar com a rebuig al mar, i el Mediterrani és la sisena gran zona d’acumulació de plàstics del món.

S’ha vist que hi tenim unes 1.500 tones de plàstic surant, cosa que fa pensar en l’illa que hi ha al Pacífic, que és tan gran com Catalunya feta d’acumulació d’ells i de la qual ja en vam parlar en una altra ocasió. Però aquesta quantitat representa només un 1% del que es conté a les fondàries. I és que als països mediterranis els plàstics s’han convertit en el principal rebuig que produïm i pot arribar en alguns indrets pot arribar al 95% dels residus que moltes vegades reben una gestió inadequada. I quines són per ara les conseqüències?

Catxalot mort a les costes murcianes per la ingestió de plàstics

No fa gaire mesos va aparèixer al Cabo de Palos (Múrcia) va aparèixer un catxalot mort. Quan el van examinar trobaren gran quantitat de plàstics al seu estómac que segurament van ser la causa de la seva mort. S’ha vist que més de 180 espècies mediterrànies han incorporat plàstics en el seu organisme, i entre ells estan els cetacis, les tortugues, els calamars, ocells marins, peixos, i també el plàncton se’n veu afectat.

Què hi hem d’afegir, nosaltres? Els governs de les nacions hi fan molt poc. La Comunitat Europea ha aprovat una directiva que proposa prohibir els plàstics d’un sol ús quan hi hagi alternativa, però és poca cosa. Crec que tots hi hem de posar el nostre interès, no tan sols prescindint dels productes plàstics sinó també evitant la seva utilització tant com puguem, i ajudar els nostres familiars i amics a prendre consciència del problema. Caldria que fos d’interès global el fet d’aconseguir que ja no es fabriquin més plàstics.

Mn. Francesc Nicolau: El problema de les deixalles espacials

Molts no ens fem el càrrec del significat de «deixalles espacials», però hem de dir que amb aquesta denominació s’indica el conjunt d’objectes que es troben en òrbita de la Terra provinents dels llançaments a l’espai de satèl·lits i de coets per part de les agències espacials. El seu nombre ha crescut tant que ja se’l considera un problema que cal solucionar.

Actualment orbiten al voltant nostre 3.600 satèl·lits artificials, dels quals només 1.100 romanen operatius. Recordeu que fa més de 60 anys que s’inicià la carrera espacial i amb tot aquest temps s’han llançat a l’espai més de 4.900 coets portadors d’aquests enginys. Com sabeu, tot coet ocasiona unes deixalles que poden convertir-se en fragments metàl·lics en òrbita terrestre.

S’ha fet un càlcul que ha donat que com a resultat que tenim uns 750.000 objectes de mès d’un centímetre de llargada (i que poden arribar a més d’un metre) girant a l’entorn del nostre planeta, i això vol dir 6.300 tones de deixalles espacials que constitueixen un autèntic perill per als satèl·lits operatius i, fins i tot, per als astronautes. Com veieu, la humanitat no tan sols contamina els oceans amb plàstics, l’aire amb combustions i la superfície de la Terra amb deixalles de tota mena, sinó que també ho fa en l’entorn astronòmic: ha arribat l’hora de prendre’n consciència i posar-hi remei.

Recreació del projecte e.Deorbit

L’Agència Espacial Europea (ESA) ja ha començat a fer-hi alguna cosa en preparar una missió, anomenada e.Deorbit, per retirar satèl·lits que estan fora de servei i també altres deixalles orbitals. D’altra banda, els EUA estant fent un seguiment de més de 17.000 objectes potencialment perillosos i s’ha establert també que, d’ara en endavant, sigui obligació per als estats que tot satèl·lit posat en òrbita abandoni aquesta al final de la seva vida útil. Aviat veurem si tot això serà una realitat, i crec que val la pena que tothom conegui com van les coses al nostre entorn espacial.

Mn. Francesc Nicolau: L'observació de les galàxies més llunyanes

És important per a la ciència l’observació de galàxies molt llunyanes perquè mostren com era l’univers primigeni amb galàxies més petites i irregulars. Les galàxies actuals mostren amb les seves estructures el·líptiques o espiralades una evolució posterior, fruit d’haver-se anat ajuntant i ordenant la forma gràcies a les forces gravitatòries. 

Això ja s’havia començat a comprovar amb l’observació astronòmica, perquè a mesura que es van descobrint galàxies més llunyanes, situades a molts milions d’anys llum de distància, es veu com abunden les que són irregulars i petites, ja que les veiem com eren fa aquests milions d’anys. Fins fa poc no se’n coneixien pas gaires de més enllà de 3.000 milions d’anys llum i, com sabeu, l’edat de l’univers és d’uns 13.800 milions d’anys. Però ara tot això ha canviat.

El telescopi espacial Hubble

Amb els telescopis posats en òrbita, com el Hubble i l’Spitzer, ja s’ha anat aconseguint ampliar la visió perquè ens han pogut donar imatges de galàxies molt més allunyades. Ara bé, s’hi ha d’afegir una novetat important com la que ens explica, en un article publicat a la revista Investigación y Ciencia, el Dr. Dan Coe, cap del projecte RELICS (sigles de Reionization Lensing Cluster Survey). Aquest investigador ens explica com s’han arribat a observar galàxies de gairebé 13.300 milions d’anys de distància, o sigui, de quan l’univers tenia només un 3,5% de l’edat actual. Com ha estat possible?

L'astrònom Dan Coe, cap del projecte RELICS

Doncs ha estat fruit del citat projecte RELICS durant el qual s’ha tingut en compte aquell efecte predit per Einstein de la influència de la gravetat sobre la llum. Encara que poquíssim, un raig lluminós és incorbat per una gravetat intensa i aquest incorbament pot fer el mateix que fa una lupa. Però, on es pot trobar una gravetat tan intensa que faci de lupa per observar galàxies llunyanes? Doncs en els cúmuls de galàxies.

L'objecte còsmic SPTO615-JD, el més llunyà detectat

I així, d’aquesta manera, el telescopi espacial Hubble ha detectat una lluminositat que té forma de galàxia irregular (anomenada SPTO615-JD) que s’ha vist, per la classe rogenca de llum que s’hi capta que aquesta en va sortir quan l’univers només tenia uns 500 milions d’anys. És potser l’objecte còsmic més llunyà conegut. Només hi ha dues troballes que podrien trobar-se un xic més lluny, però encara no són tan segures.

Amics del Museu: Itinerari geològic pel Camí de Ronda de s'Agaró

Ara que és estiu i fa calor, ve de gust fer-se un bany a les fresquetes i transparents aigües de la Costa Brava. Hi ha un indret, però, en el qual s’hi pot fer alguna cosa més: Des de l’any 2015, al tram del Camí de Ronda entre la platja de Sant Pol i la cala de Sa Conca (a s’Agaró), hi ha instal·lats 14 plafons de caire geològic per iniciativa de l’Ajuntament de Castell-Platja d’Aro i desenvolupat pel Centre de Geologia i Cartografia Ambiental de la Universitat de Girona, amb la col·laboració del Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya.

Balcó sobre la platja de Sant Pol, punt d’inici de l’itinerari

En aquests plafons, molt didàctics, s’hi expliquen l’origen i l’aspecte dels diferents tipus de granitoides que conformen aquesta part de la costa catalana; a més també ressalten d’altres elements geològics com són les falles, els dics, les inclusions i les morfologies que donen lloc. També hi ha plafons amb curiositats culturals i històriques. Aquest tram del Camí de Ronda rep la consideració de museu a cel obert.

Diferents tipus de granitoides: els grisos que afloren 

i els rosats amb els quals s’ha construït el mur

Abans d’arribar al punt d’inici de l’itinerari, però, podem donar un cop d’ull a les dunes protegides que hi ha al darrera de la platja de Sant Pol. Una sèrie de plafons explicatius ens informen de la flora i la fauna característica d’aquests ambients sorrencs on hi destaquen les boniques flors del lliri de mar (Pancratium maritimum), una planta de la família de les amaril·làcies i parentes dels narcisos.

LLiris de mar

Les explicacions dels plafons estan en català i castellà (un codi QR permet l’accés als idiomes francès i anglès) i estan numerats i situats dins un esquema general de l’itinerari. En ells podem trobar el perquè dels diferents colors i textures dels granitoides, i d’altres roques associades, així com les explicacions de com es formen les diferents cales a favor de les fractures, que són punts de debilitat de la roca.

Exemple de plafó informatiu

Els megacristalls (o fenocristalls) de feldspat són ben visibles

La cala del Barco oberta entre dues

falles per l’acció erosiva del mar

Pel camí podem admirar la primera casa residencial que es va construir l’any 1924 en aquesta urbanització: la coneguda com la Senya Blanca, d’estil noucentista i obra de l’arquitecte gironí Rafel Masó. Els seus murs estan construïts amb una pedra anomenada travertí, extreta de les pedreres del Pla de l’Estany. La blancor de les parets servia de referència als pescadors de la zona i d’aquí ve el seu nom.

 Arribem a la Senya Blanca

La tramuntana té efectes sobre

el creixement d’alguns arbres del passeig

Arribant a la cala Pedrosa, un plafó ens informa, a més d’altres coses, de la presència d’un autèntic menhir trobat a la Punta de Sa Conca i traslladat aquí com motiu ornamental de l’escala d’accés a la cala.

Plafó de la cala Pedrosa

Situació actual del menhir

Plafó que parla dels lampròfirs

El plafó següent ens informa sobre l’aspecte i l’origen dels dics d’una roca negra molt vistosa: es tracta dels lampròfirs, una roca subvolcànica relacionada amb el trencament del supercontinent Pangea. En el plafó també se'ns planteja un repte: podrem distingir els dos dics de lampròfir que es creuen? Per això baixem, amb molt de compte, a comprovar-ho.

De lluny costa distingir els dics...

 ...però de prop es veu com el dic orientat E-W talla el dic 

orientat N-S i, per tant, és més “modern” 

També podem veure diverses inclusions de diorites

També podem veure com a les roques pelades hi prospera el fonoll marí (Crithmum maritimum) una planta carnosa i comestible de la família de les umbilíferes, i parenta de les pastanagues, que extreu l’aigua de les gotetes que li arribem pel vent, les boires i la brisa marina.

Fonoll marí

A les envistes de la gran cala de Sa Conca, ja a Platja d’Aro, es troba el darrer plafó d’aquest particular itinerari geològic que es pot fer qualsevol època de l’any, però que a l’estiu té l’al·licient d’un bany a les nombroses caletes que la retallada costa ens ofereix.

Amics del Museu: Les missions "Apollo" i l'origen de la Lluna

El 20 de juliol de 1969, i després de superar nombroses dificultats, el mòdul lunar Eagle (de la missió espacial Apollo 11) va aconseguir allunar, i l’astronauta Neil Armstrong va pronunciar aquelles paraules que s’han fet tan famoses: That's one small step for [a] man, one giant leap for mankind, que traduït seria “Això és un petit pas per [un] home, un salt gegantí per a la humanitat”... i d’això ja fa 50 anys. En successives missions, fins la darrera l’any 1972, es van recollir un total de 382 Kgr de mostres lunars, i aquesta és la més gran contribució de les missions Apollo a la ciència, ja que amb el seu estudi s’ha pogut esbrinar un xic millor l’origen del nostre satèl·lit natural.

L’astronauta Neil Armstrong i la seva petja sobre la Lluna

Abans de les missions Apollo s’havien proposat nombroses teories sobre la formació de la Lluna, com la que explica que va ser atreta per la gravetat de la Terra quan hi transitava a prop d’ella; o bé la que diu que la ràpida rotació d’una proto-Terra incandescent va fer que se’n desprengués una part que es va convertir en la Lluna; o també la que assegura que la Terra i la Lluna es van formar al mateix temps a partir del disc protosolar... però tot això va canviar arran de l’arribada de tot aquest material lunar, i la teoria que es va imposar va ser que la Lluna es va formar per causa d’un gran impacte fa uns 4.500 milions d’anys.

Un gran impacte...

...va produir un  anell de fragments al voltant 

de la Terra que hauria donat lloc a la Lluna

Aquesta nova teoria postulava que un impacte lateral d’un protoplaneta, de la mida de Mart, contra una Terra encara en formació va llançar a l’espai fragments que, en orbitar i unir-se, van donar lloc a la Lluna. Però les explicacions actuals van més enllà.

Els investigadors Simon Lock i Sarah Stewart

Els investigadors Simon J. Lock i Sarah T. Stewart (de l'Institut de Tecnologia de California i de la Universitat de California , respectivament) han descobert, amb simulacions per ordenador, que l’impacte lateral d’un protopaneta, de la mida de Mart, contra una Terra primitiva no produeix un anell de fragments sinó que s’hauria destruït completament el protoplaneta juntament amb una bona part del mantell terrestre, mentre que l’impacte frontal de dos protoplanetes, quasi de la mateixa mida, produeix una vaporització i una barreja dels materials d’ambdos cossos, tot formant una massa de vapor de roca amb forma de “dònut” que gira ràpidament. A aquesta nova classe d’objecte astronòmic l’han denominat sinestia.

Recreació d’una sinestia

Esquema d’una sinestia)

Així d’aquesta manera es poden explicar algunes particularitats de la Lluna com la seva composició molt similar a la de la Terra, o la seva quasi manca d’elements volàtils (com l’oxigen, l’hidrogen o el nitrogen) i això ho expliquen dient que, a mesura que la sinestia s’anava refredant, aquests elements van tornar a caure a la Terra. També el fet que la Lluna giri al voltant de la Terra amb una òrbita lleugerament inclinada, amb respecte el pla de l’eclíptica, aquests investigadors ho expliquen dient que l’impacte va formar una sinestia inclinada, amb un eix de rotació proper al pla de l’eclíptica, però que posteriorment es va anar aixecant.

Tanmateix aquests científics continuen investigant amb el material que les missions Apollo van portar del nostre satèl·lit per mirar d’extraure dades cada cop més precises i detallades, però també afirmen que s’hauria de tornar a la Lluna per obtenir mostres del seu mantell, mostres que segurament es podrien trobar pels voltants dels grans cràters d’impacte; i també esperen algun dia poder veure una sinestia en directe amb els grans telescopis que avui dia rastregen el cosmos a la recerca d’exoplanetes.

NOTA: Resum de l’article de Simon J. Lock i Sarah T. Stewart El origen de la Luna, publicat a la revista Investigación y Ciencia (núm. 514, juliol 2019)

Amics del Museu: Visita a l'exposició "Quàntica"

Quan pels tombants del s.XX es pensava que ja ho sabíem tot de la física, va sorgir el problema de no poder explicar els fenomens atòmics amb els conceptes de la mecànica newtoniana clàssica: acabava de néixer la mecànica quàntica, i coses que es donaven per sentades, s’esvaeixen... va ser com un “tornar a començar”. Aquesta és la substància en què es basa l’exposició Quàntica, un nou intent de casar ciència i art i que es pot veure al Centre de Cultura Contemporània de Barcelona (CCCB) fins al 24 de setembre.

Cartell de l'exposició

Entrada a l'exposició

D’un temps ençà, i gràcies a la molta informació apareguda al respecte, la mecànica quàntica no ens és del tot desconeguda, però entendre-la ja és una altra qüestió. Així, després de creuar la porta d’entrada de l’exposició, ens endinsem en un ambient de foscor tan misteriós com la matèria obscura que diuen que ens envolta, i per això ens sentim un xic perduts. Les parets semblen pissarres plenes de càlculs, fórmules i frases d’eminents científics. Entre les frases, però, n'hi ha una que ens tranquil·litza una mica.

L’exposició s’estructura en diversos espais on s’hi exposen 10 projectes artístics (assessorats i supervisats per científics de diverses institucions) i una sèrie d’explicacions científiques, amb plafons en tres idiomes (català, castellà i anglès), audiovisuals, i materials de tota mena; i el primer que trobem és un espai d’introducció a la mecànica quàntica, la física de l’invisible, amb un plafó metàl·lic que costa un xic de llegir i un audiovisual on es pot veure el treball dels científics del CERN.

El conjunt de l’exposició explora aspectes de la física quàntica com són la superposició, els estats quàntics, l’entrallaçament, l’aletorietat, la indeterminació... i en cadescun dels àmbits s’hi exposa un projecte artístic i unes quantes explicacions científiques.

Pantalla tàctil on es recrea la detecció d'algunes

partícules subatòmiques, com el famós bosó de Higgs

Cada element va acompanyat d’un plafó explicatiu en tres idiomes

Alguns científics de renom ens acosten al món quàntic

La major part dels projectes artístics són molt visuals (alguns en 3D), amb pantalles de gran format, so quadrifònic, bombardeigs d’imatges... coses a les que ja hi estem força acostumats. Algunes de les obres són difícils d’entrendre’n el mecanisme, sort que els vigilants de la sala estan amatents a donar-nos un cop de mà. També, a voltes, està tan fosc que ens costa orientar-nos. 

Pantalla on es projecta (en 3D) l’obra Xoc Còsmic de Lea Porsager

Una de les obres, de nom Cascada, és la més espectacular al nostre entendre... sembla una gran aranya penjada del sostre i el moviment constant del fluid pel seu interior és gairebé hipnòtic.

L’obra Cascada del coreà Yunchul Kim

Plafó explicatiu de  l’obra Cascada

Entre el material científic exposat, hi ha elements històrics com una banya de neutrins, llibretes de notes o la càmera del telescopi Magic (I), acompanyats de pel·lícules de l’època. També hi ha un gran plafó cronològic, que va des de l’eqüació de Planck del 1901 fins els darrers avenços d’enguany.

Les “entranyes” de la càmera del telescopi Magic (I)

Plafó cronològic

Els darrers plafons estan dedicats a mostrar-nos com la mecànica quàntica és ja un fet quotidià: ressonàncies magnètiques, rellotges atòmics, làsers, cèl·lules fotovoltaiques, localitzadors GPS, els ordenadors del present... i del futur. L’exposició es complementa amb tota una sèrie de projeccions, debats, visites guiades, tallers per a escoles...

La quotidianitat de la mecànica quàntica

L’exposició s’acaba amb una frase d’Isaac Newton que ens fa reflexionar sobre el què encara ens queda per descobrir... afortunadament.

Amics del Museu: Es pot preveure un terratrèmol?

Segons sembla, Charles F. Richter (creador de l’escala de magnitud sísmica que porta el seu nom) un bon dia va dir que "és de bojos predir un sisme" però aquesta és una aspiració que ve de lluny, de quan ja els antics grecs van observar que just abans d’un gran terratrèmol certs animals mostraven un comportament anormal. També altres signes són l’assecament brusc d’alguns pous, l’emissió de gas radó i la successió de petits sismes prèvis a un gran terratrèmol. Tanmateix encara no s’ha lograt una autèntica predicció.

El geofísic japonès Kosuke Heki

El geofísic japonès Kosuke Heki, de la Universitat de Hokkaido, està convençut, però, que els senyals que preveuen un gran terratrèmol cal buscar-los a 300 Km sobre la superfície terrestre, o sigui, a l’anomenada Ionosfera. Heki afirma que l’energia que s’allibera durant un terratrèmol provoca una perturbació en els electrons de les capes altes de l’atmosfera situats sobre la vertical de l’epicentre.

Col·lisió entre una placa oceànica i una continental

Això és degut al fet que una roca, sotmesa a grans pressions, es comporta com una pila molt dèbil que genera un petit corrent elèctric perquè els seus àtoms d’oxígen alliberen electrons (de càrrega negativa) tot deixant uns “buits” de càrrega positiva que són ràpidament ocupats pels electrons dels àtoms d’oxigen del voltant. Així, com un “efecte dòmino”, els “buits” es propaguen des de l’hipocentre tot concentrant-se sota la superfície terrestre des d’on atrauen els electrons de les mol·lècules de l’aire. Així les càrregues elèctriques viatgen fins a concentrar-se a les capes altes i sobre l’epicentre; però el millor de tot és que aquests senyals ja es poden detectar una mitja hora abans del sisme.

Localització de l'epicentre del sisme de Tohoku...

... i el posterior tsunami

Tot això ho va descobrir Heki arran de l’anàlisi del gran terratrèmol, i posterior tsunami, que l’11 de març de 2011 va assolar la regió japonesa de Tohoku, amb les greus conseqüències que se’n van derivar i que tots coneixem. Per la seva part, Heki ja feia temps que estudiava l’estrany comportament dels electrons del cel després d’un sisme, però en aquella ocasió va ampliar el marge temporal per la qual cosa va poder comprovar que uns 40 minuts abans del cataclisme ja es podia detectar un lleuger increment de la densitat electrònica sobre el futur epicentre.

Concentració anòmala d'electrons a la ionosfera sobre l'epicentre

Com que resulta que Heki és un científic seriós, aquest no va fer públics els resultats de la seva recerca fins que no va haver comprovat que aquesta variació apareixia abans de 18 grans terratrèmols ocorreguts al llarg dels darrers 7 anys, i pensa que amb una bona xarxa de receptors GPS es podríen detectar aquests canvis en la densitat electrònica i així poder prendre una sèrie de mesures orientades a minimitzar els riscos per a la població.

Esquema en vertical de la concentració d'electrons

Tanmateix Heki no s’ha estalviat les crítiques i són molts els que pensen que aquesta és una altra falsa promesa de predicció sísmica ja que assenyalen que el fenomen de concentració electrònica no és més que una anomalia estadística i que es farà molt difícil distingir un “núvol” concret causat pel moviment de les plaques tectòniques perquè hi ha massa factors a tenir en compte com són la classe de roques implicades, la pressió i el tipus de fractures que actuen.

Malgrat tot, Heki no es dona per vençut i segueix treballant i estudiant el fenomen tot fent una anàlisi tridimensional amb les dades obtingudes del terratrèmol de Xile de l’any 2015, i així mirar d’entendre millor els seus efectes sobre l’atmosfera. Si aquest sistema de predicció resulta ser eficaç... ja en sentirem a parlar!

NOTA: Resum de l’article d’Erik Vance Terremotos en el cielo, publicat a la revista Investigación y Ciencia (núm 513, Juny 2019)