miércoles, 7 de enero de 2009

Gran láser replicará el núcleo terrestre

(tomado de MILENIO DIARIO: http://impreso.milenio.com/node/8516958)

Todo pasa en un parpadeo. Una batería de lámparas genera destellos de luz blanca que inciden sobre un cristal contaminado. En el proceso, un débil láser es amplificados diez mil veces y luego su rayo se parte en 48 pulsos distintos. Otro sistema óptico multiplica el poder de cada pulso 20 mil millones de veces y lo divide en cuatro.
Ahora hay en el sistema 192 pulsos que se amplifican otras 15 mil veces hasta que, en un mismo instante, arrojan su luz sobre un blanco del tamaño de un chícharo. El resultado es que, en un instante mucho más breve que un latido, el chícharo de dos milímetros de ancho se comprime miles de veces hasta producir en su posición presiones y temperaturas equivalentes a las que hay en el centro de la Tierra.
La descripción todavía es teórica, pero en estos momentos se trabaja para terminar de construir en Livermore, California, la Instalación Nacional de Ignición (NIF, por sus iniciales en inglés), edificio del tamaño de tres estadios de futbol que alojará al láser más poderoso jamás construido por el hombre para darnos la posibilidad de imaginar lo que ocurre en condiciones de presión y temperatura intolerables.
En el fondo, el NIF aspira a ser el primer paso hacia un objetivo todavía más ambicioso, que es reproducir en condiciones controladas lo que ocurre en el corazón de una estrella: reacciones de fusión nuclear en las que núcleos de átomos se funden para formar átomos más pesados, liberando en el proceso cantidades inmensas de energía.
De momento, los científicos de la institución madre del NIF, el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, son más modestos: están terminando de construir un láser que concentrará en un solo punto 500 billones de watts, la energía equivalente a mil veces toda la producción de electricidad de Estados Unidos.
El láser ultravioleta de 1.8 millones de joules, al apuntar su pulso hacia una cápsula de combustible metida en un cilindro dorado, hará que la cápsula se comprima generando presiones de hasta 25 millones de atmósferas. Estas presiones se dan asociadas también a temperaturas del orden de millones o decenas de millones de grados.
¿Para qué semejante proeza técnica? En principio, porque a pesar del progreso de la ciencia, todavía es fecha que nadie puede decir, con certeza, qué hay en el corazón de la Tierra. Hay mil conjeturas razonables, pero las condiciones en ese núcleo ardiente y de altísima presión han estado más allá de nuestra capacidad de observación.
¿Qué se puede esperar? Lo curioso, lo raro, lo peculiar. Sabemos por ejemplo que el hidrógeno y el oxígeno pueden estar presentes en forma de gas, líquido o sólido. Pero a las presiones que existen en los núcleos planetarios, los enlaces moleculares entre estos átomos quedan rotos y se recomponen de modos insospechados.
“No sabemos con certeza qué hay en el centro de los planetas”, admitió tajante Bruce Remington, uno de los físicos del Lawrence Livermore. “A las inmensas densidades y presiones de las que hablamos, la materia empieza a comportarse de modos extraños. Usando el láser (de la NIF), podemos simular estas presiones.”
Por ejemplo, parece claro que la Tierra tiene en su centro un núcleo de hierro sólido, la fuente del campo electromagnético terrestre. Pero algunos datos sugieren que ese núcleo podría en realidad ser algo así como un cristal gigantesco que arde a más de 6 mil grados centígrados.
También podría ayudar la instalación a averiguar, por ejemplo, el misterio de Júpiter. Ese planeta, que por ser una enorme pelota de gas congelado tiene apenas la cuarta parte de la densidad terrestre, presenta sin embargo un campo magnético que es diez veces más intenso que el terrestre. ¿Por qué? Las simulaciones que se harán en la NIF quizás permitan obtener una respuesta.
“Lo que logramos crear en la cámara de reacción son condiciones completamente distintas de cualquier cosa que veamos aquí en la Tierra, y explorar lo que está ocurriendo ahí”, dijo Remington. “Podemos empezar a explorar cuestiones como: ¿está lloviendo metano dentro de Saturno? Es un ambiente de alta presión lo que podemos replicar”.
Sólo faltan entonces unos meses para saber si este inmenso aparato de mil 800 millones de dólares cumplirá su promesa y nos permitirá asomarnos a lo que ocurre en el corazón de la Tierra.