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Ulises y la Ciencia

Desde abril de 1995, el profesor Ulises nos ha ido contando los fundamentos de la ciencia. Inspirado por las aventuras de su ilustre antepasado, el protagonista de la Odisea, la voz de Ulises nos invita a visitar mundos fascinantes, sólo comprendidos a la luz de los avances científicos. Con un lenguaje sencillo pero de forma rigurosa, quincenalmente nos cuenta una historia. Un guión de Ángel Rodríguez Lozano.

Clavius y el agua en la Luna.

Clavius y el agua en la Luna. Ulises y la Ciencia podcast - CienciaEs.com

El 28 de enero del año 1612, el filósofo y matemático jesuita Cristóphorus Clavius, miraba fijamente a la Luna Llena desde la ventana de su habitación. La había mirado infinitas veces a lo largo de su vida y ahora, a sus 73 años, cuando su cuerpo apenas era capaz de mantenerle en pie, tenía el presentimiento de que sería la última vez. Siempre le atrajeron las manchas más oscuras de la superficie del satélite y se preguntaba, como muchos otros a lo largo de la historia, a qué se deberían ¿serían mares de agua, como aseguraban algunas tradiciones antiguas?

Algo estaba cambiando en la forma de observar los cuerpos celestes, pero Clavius sentía que la revolución había llegado tarde para él. Ese invento endiablado que Galileo Galilei usaba para ampliar las imágenes del firmamento estaba perturbando los más profundos conocimientos adquiridos por los grandes sabios del pasado, unos conocimientos que él mismo había contribuido a ampliar. Galileo aseguraba que había observado la Luna con su telescopio y había podido ver allí grandes montañas y valles profundos pero Clavius no daba crédito a tales afirmaciones.

Durante más de 40 años, Clavius había enseñado astronomía y matemáticas a los alumnos del Colegio Romano y había escrito decenas de libros que eran ahora estudiados en todos los centros del saber de Europa. Los cálculos y tablas astronómicas desarrollados durante muchos siglos permitían conocer con precisión los movimientos de la Luna, el Sol, los Planetas y las estrellas. La exactitud de esos cálculos le había servido para aconsejar al Papa Gregorio VII las correcciones necesarias para elaborar el nuevo calendario.
El mes de octubre del año 1582 fue el más corto de la historia de la humanidad. Por orden del Papa, la cristiandad se acostó el jueves, 4 de octubre, y despertó el viernes del día 15. Para evitar que en el futuro se acumularan nuevos errores, Clavius propuso que se añadiera un día más cada cuatro años, excepto aquellos que terminaran en dos ceros y no fueran divisibles por 400.

Clavius murió el 6 de febrero de 1612, pensando aún que la Tierra era el centro del Universo. Sin embargo, apenas dos años antes, Galileo había publicado en Sidereos Nuncius un descubrimiento perturbador. Sus observaciones revelaron la existencia de cuatro puntos luminosos acompañaban a Júpiter, alineados con él. Aquellos cuerpos no giraban alrededor de la Tierra sino que eran satélites que circunvalaban al planeta gigante. No todo giraba, pues, alrededor de la Tierra, sino alrededor del Sol, como defendía Copérnico. Clavius murió sin aceptarlo.

Tras la muerte de Clavius, el telescopio se convirtió en una herramienta indispensable para los astrónomos y, con el tiempo, favoreció un cambio profundo en la visión del Cosmos. La Luna, por su cercanía, fue el objeto celeste más observado. Una legión de astrónomos estudió cada detalle de su superficie, anotando cada cráter, cada cadena montañosa, cada llanura. Pronto quedó claro que las manchas oscuras de su superficie no eran mares, sino regiones extensas que habían sido golpeadas por enormes cataclismos. Sin embargo, las alusiones al agua permanecieron en los nombres: Mar de la Tranquilidad, Oceanus Procellarum (Océano de las Tormentas), Mar de las Lluvias, Mar de la Serenidad, Mar de las Crisis, etc.

A pesar de las reticencias de Clavius a aceptar la nueva imagen de la Luna ofrecida por Galileo, su legado científico fue tan impresionante, que los astrónomos que vinieron después decidieron homenajear al científico alemán poniendo su nombre a uno de los cráteres más grandes de nuestro satélite natural: El cráter Clavius. El cráter Clavius es una enorme extensión circular de 233 kilómetros de diámetro situado al sur de nuestro satélite. Un cuerpo lo creó debió golpear la superficie lunar con una potencia extraordinaria, pero eso sucedió hace varios miles de millones de años, ahora, las paredes que lo rodean aparecen semiderruidas, con los bordes y la llanura central llenos de cicatrices. En la Luna no existe atmósfera que levante vientos y tormentas capaces de borrar las heridas abiertas por los choques de meteoritos, cometas o asteroides. Sin embargo, los cráteres más antiguos sufren la erosión provocada por otros choques posteriores. Así, en el borde exterior de Clavius está roto por cuatro grandes impactos, el mayor, que rompe la pared sur, es Rutherford, un enorme socavón de 54 kilómetros de diámetro y 2.900 metros de profundidad. El interior del enorme anillo de Clavius está jalonado por decenas de cráteres, el mayor de los cuales, Clavius D, tiene 28 kilómetros de diámetro.

Recientemente, el cráter Clavius ha sido protagonista gracias al descubrimiento de agua en su superficie gracias a un estudio realizado con el Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja (SOFIA) de la NASA. SOFIA es un observatorio fuera de lo común, contiene un telescopio de infrarrojos de dos metros y medio de diámetro situado a bordo de un avión Boeing 747SP modificado. La razón de tal estructura es fácil de entender. La radiación infrarroja es emitida por cuerpos fríos y la atmósfera la bloquea dificultando las observaciones astronómicas. La solución que encontraron los científicos de la NASA fue elevar el observatorio hasta los 13.000 metros de altura y evitar así el 99 por ciento de la atmósfera.

El observatorio había sido pensado para observar objetos lejanos, pero la investigadora Casey Honniball del Goddard Space Flight Center se empeñó en apuntar mucho más cerca, a la Luna, concretamente hacia el cráter Clavius. Su idea consistía en detectar la luz del sol reflejada por el terreno lunar para buscar en ella las huellas de las moléculas de agua. Cuando la luz del Sol incide sobre una superficie, los átomos y moléculas que hay en ella se excitan y reemiten la energía en frecuencias o colores muy concretos, dejando en la luz que captan los telescopios la huella de su presencia. Aunque el infrarrojo es una radiación que nuestros ojos no pueden detectar, el telescopio del observatorio SOFIA sí puede hacerlo y la investigadora propuso captar en la luz procedente de Clavius para buscar las huellas inequívocas de las moléculas de agua.

El 31 de agosto de 2018, la Luna se acercaba a la fase de cuarto menguante y la región en la que se encuentra al cráter Clavius estaba plenamente iluminada por el Sol. El Boeng 747 modificado para transportar al observatorio SOFIA se elevó hasta la estratosfera terrestre y apuntó su telescopio hacia allí. La luz infrarroja captada por el telescopio fue grabada y descompuesta en sus frecuencias por los técnicos e investigadores a bordo, buscando el tímido resplandor en la frecuencia de 6 micras típica de las moléculas de agua. El clamor de los presentes fue inevitable, ¡allí estaba! La región del cráter Clavius, en contra de todo lo que se pensaba por estar iluminada por el Sol, ¡contenía moléculas de agua! Cálculos posteriores permitieron cuantificar la abundancia: se podría llenar una botella de un cuarto de litro con el agua contenida en cada metro cúbico de terreno.

Me pregunto qué pensaría el sabio Cristóphorus Clavius si levantara la cabeza.

Angel Rodríguez Lozano, 13 de noviembre de 2020.


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