Capítulo 2. La familia del Sol
1. La Tierra y el péndulo
La historia de la ciencia conoce no pocos problemas, cuya solución necesitó un trabajo secular de las mentes avanzadas de la humanidad y una larga lucha con nociones erróneas. Se lograba la claridad gracias a unos esfuerzos increíbles. Pero en muchos casos, más tarde, se pudo obtener unos resultados idénticos o por métodos más simples, o en calidad de unas consecuencias bastante elementales de los descubrimientos y logros más modernos.
A tales problemas pertenece también el de la rotación de la Tierra alrededor del propio eje. El hecho que la gente no pudo demostrar durante largo tiempo que vivía en un planeta giratorio, no es tan trivial como puede parecer a primera vista.
Hablando en general, en los sistemas giratorios pueden revelarse aceleraciones enlazadas con la rotación (las llamadas aceleraciones de Coriolis). Precisamente esas aceleraciones provocan, por ejemplo, la socavación de las riberas derechas de los ríos en el hemisferio boreal de la Tierra y las izquierdas, en el austral.
Pero, primero, las aceleraciones de Coriolis se manifiestan sólo durante la traslación de los cuerpos, y segundo, sirven sólo de un testimonio secundario de la rotación de nuestro planeta.
Son más convincentes les fenómenos que permiten descubrir no las aceleraciones, sino el propio hecho de la rotación del planeta. El indicio indiscutible de la rotación diaria de la Tierra podría ser el movimiento diario visible del Sol en el firmamento así como el relevo del día y la noche. Pero, lastimadamente, un cuadro idéntico observaríamos también en el caso si la Tierra fuera inmóvil y los astros nocturnos, incluso el Sol, la «circunvolaran».
Se puede juzgar sobre la rotación de otros cuerpos celestes a base de las observaciones directas. Así, la rotación del Sol puede descubrirse, por ejemplo, observando el desplazamiento de sus manchas solares; la rotación de Marte, por el desplazamiento de los detalles vistos sobre su superficie. Pero la gente no pude observar su propio planeta, la Tierra, desde fuera de ésta.
Un testimonio claro y convincente de la rotación de la Tierra fue el experimento de Foucault con el péndulo oscilante.
El péndulo, es decir, un peso suspendido de un hilo, es uno de los instrumentes más simples y a la vez más admirables. La esencia física del experimente con el péndulo consiste en lo siguiente. Las fuerzas que actúan sobre el péndulo oscilante, la fuerza de atracción terrestre y la fuerza de tensión del hilo, se hallan, en un mismo plano, en, el plano de su oscilación. Por eso el péndulo libremente suspendido, al ponerlo en movimiento, siempre seguirá oscilando en un plano. Los físicos formulan esta propiedad del péndulo así: "El plano de oscilaciones del péndulo conserva una posición invariable en el espacio».
La comprobación de la rotación de la Tierra con ayuda de un péndulo oscilante es conocida por todos y no la haremos recordar. Señalemos solamente que este experimento tiene una insuficiencia importante: para revelar con seguridad el giro del plano de oscilación del péndulo, debido, a la rotación de la Tierra, se necesita un tiempo bastante largo.
A principios de los años cincuenta, el ingeniera soviético Poshejonov propuso un instrumento original para comprobar la rotación diaria de nuestro planeta. En esencia es el mismo péndulo, pero de tipo especial y la propia comprobación se funda en un principio completamente diferente.
Imagínense un bastidor situado verticalmente, montado sobre un soporte y capaz de girar con respecto a éste, alrededor del eje vertical. En el centro del bastidor, en un eje horizontal, está sujetada una varilla con pequeñas pesas en los extremos, que gira libremente. Aquí está todo el instrumento. ¿Pero cómo funciona? La acción de este péndulo peculiar se basa en el principio de conservación del momento de la cantidad de movimiento.

Figura 4. Péndulo de Poshejonov
El momento de la cantidad de movimiento es el producto de la masa del cuerpo dado m por su velocidad lineal v y la distancia R del eje de rotación. Pero la velocidad lineal es igual al producto de R por la velocidad angular ω ( v = R ω).
Así, N = m ω R 2 siendo m una magnitud constante.
Ahora supongamos que el radio R disminuye, es decir, el cuerpo se aproxima al eje de rotación. Como m es constante, entonces, para que no varíe el producto ω R 2 , se debe aumentar respectivamente ω.
Con otras palabras, al aproximarse las masas giratorias al eje de rotación la velocidad angular aumenta.
Generalmente en calidad de ejemplo se cita a un deportista de patinaje artístico. Lanzando las manos hacia los lados o apretándolas al pecho, éste regula la velocidad de su rotación. Lo mismo puede hacer un paracaidista durante el salto retardado, y un cosmonauta que flota libremente en estado de ingravidez en la cabina de la nave o en el cosmos abierto.
Volvamos a nuestro péndulo. Coloquémoslo en una plataforma inmóvil y hagamos girar a la varilla central alrededor de su eje horizontal. La varilla seguirá girando hasta que se pare debido a la fricción en los cojinetes. Esto es sobre una plataforma inmóvil.
Ahora supongamos que el soparte gira uniformemente alrededor del eje vertical, es decir, el péndulo se halla en el centro de una plataforma giratoria. En este caso el cuadro variará esencialmente.
Mientras que la varilla ocupa una posición horizontal, es decir, las pesas están lejos del eje vertical, el péndulo gira junto con la plataforma. Pero en el momento en que la varilla ocupa la posición vertical y las pesas en sus extremos se encuentran sobre el eje de rotación del soporte, la velocidad angular de rotación del bastidor con respecto al eje vertical aumenta. El bastidor junto con la varilla debe hacer un «tirón» adelantando la rotación del soporte.
De esta manera en caso de hallarse nuestro péndulo sobre una plataforma giratoria, se observará el giro paulatino del plano de rotación de la varilla.Es fácil comprender que según este principio se puede juzgar sobre la relación del soporte hasta sin observarlo directamente.
Esto quiere decir que el péndulo descrito por nosotros puede aplicarse con éxito también para descubrir la rotación de la Tierra. El efecto visible de desplazamiento se alcanzará mucho más rápido que para el péndulo de Foucault.
Hace poco años, el péndulo en cuestión fue construido e instalado en el vestíbulo del Planetario de Moscú. Funcionó sin fallos de acuerdo con los razonamientos más arriba expuestos.
Al parecer, el método más seguro de conocer lo mejor posible la Tierra es visitar cada rincón de la misma, penetrar en su interior, considerar todos los fenómenos que suceden en su superficie. Los científicos obran así.
Pero en una serie de casos, la solución de los problemas terrestres se facilita mucho si se «desprende» de nuestro planeta y se sale al cosmos. Si se reflexiona, no hay nada sorprendente en esto. En general, en las ciencias naturales actúa una ley no escrita: si se quiere estudiar algún objeto, hay que ver no sólo ese objeto por sí mismo, sino abarcar obligatoriamente una esfera de fenómenos más amplia. En particular, la salida al cosmos nos da un testimonio muy convincente y a la vez patente de la rotación de nuestro planeta. Se trata del movimiento de los satélites artificiales de la Tierra.
Sobre un satélite artificial, que se mueve en una órbita circunterrestre actúa realmente sólo la fuerza de la atracción terrestre que se encuentra en el plano de esta órbita (no tomaremos ahora en cuenta las desviaciones vinculadas con el hecho que la Tierra no es una esfera ideal homogénea, y algunos otros efectos finos). Gracias a esto el plano de la órbita del satélite no cambia su posición respecto a las estrellas durante unos lapsos cortos. Si el globo terráqueo no girara alrededor de su eje, el satélite pasaría en cada vuelta consiguiente sobre los mismos puntos de la superficie terrestre. Pero en virtud que la Tierra gira de oeste a este, el recorrido del satélite, es decir, la proyección de su movimiento sobre la superficie de la Tierra, se desplaza continuamente en dirección hacia el oeste.
Come se sabe, un satélite artificial que se mueve a una altura del orden de 200 a 300 km, gasta en una vuelta completa alrededor de la Tierra cerca de 90 minutos, es decir, hora y media. Es fácil calcular que durante ese tiempo el globo terráqueo gira a 22,5°. La longitud de la circunferencia del ecuador terrestre constituye alrededor de 40 mil kilómetros. Así pues, el giro a 22,5° corresponde aproximadamente a 2500 km. Por lo tanto, el satélite cruza en cada vuelta la línea del ecuador a 2500 km más hacia el oeste que durante la anterior. Aproximadamente dentro de un día, haciendo 16 vueltas alrededor de la Tierra, el satélite pasará sobre la región de lanzamiento.
Acordémonos que durante la realización del vuelo en grupo de las naves cósmicas soviéticas «Soyuz-6», «Soyuz-7» y «Soyuz-8» en el año 1969, cada nave siguiente arrancaba aproximadamente dentro de un día después que la anterior.
2. Bajo el cielo estrellado
¿Ha pensado Vd. por qué las estrellas no se ven en el cielo de día? Es que también de día el aire es tan transparente como de noche. La cosa reside en que de día la atmósfera dispersa la luz solar.
Imagínese que Vd. se encuentra de noche en una habitación bien iluminada. Los faroles brillantes que están afuera se ven bastante bien a través del vidrio de las ventanas. Pero es casi imposible discernir los objetos poco iluminarlos. Pero basta con apagar la luz en la habitación, y el vidrio deja de ser obstáculo para nuestra visión.
Algo parecido sucede durante las observaciones del cielo: de día la atmósfera sobre nosotros está muy iluminada y a través de ella se ve el Sol, pero no puede pasar la luz débil de las estrellas lejanas. Pero una vez que el Sol se hunde bajo del horizonte y la luz solar (y junto con ésta también la luz dispersada por el aire) «se apaga», la atmósfera se hace «transparente» y se puede observar las estrellas.
En el cosmos ya es otra cosa. A medida que se eleva la nave cósmica, las capas densas de la atmósfera se quedan abajo y el cielo se obscurece poco a poco.
A una altura de alrededor de 200 a 300 km allá donde regularmente se efectúan los vuelos de las naves cósmicas pilotadas, el cielo es absolutamente negro. Es negro siempre, incluso cuando en su parte visible en el momento dado se halla el Sol.
«El cielo es de un color absolutamente negro. Las estrellas en este cielo parecen un poco más brillantes y se ven más claramente sobre el fondo de un cielo negro» -así describía sus impresiones cósmicas el primer cosmonauta Y. A. Gagarin.
Pero de todas maneras también de a bordo de la nave cósmica se ven en el lado diurno del cielo no todas las estrellas ni mucho menos, sino las más brillantes. Al ojo le estorba la luz cegadora del Sol y la luz de la Tierra.
Si el cielo se mira desde la Tierra, veremos claramente que todas las estrellas centellean. Parece que ora se apagan, ora se encienden tornasolando con diferentes colores. Y cuanto más bajo sobre el Horizonte se encuentra la estrella, mucho más fuerte es su centelleo.
El centelleo de las estrellas también se explica por la existencia de atmósfera. La luz emitida por una estrella, antes de alcanzar nuestro ojo, pasa a través de la atmósfera. En ésta siempre hay masas de aire más caliente y más frío; y de la temperatura del aire en una u otra zona depende su densidad. Pasando de una zona a otra, los rayos de luz experimentan refracción. Cambia la dirección de su difusión. Gracias a esto se concentran en ciertos lugares sobre la superficie terrestre, mientras que en otros resultan bastante raros. Estas zonas, debido al movimiento constante de las masas aéreas, siempre se mezclan, y el observador ve, ora el aumento, ora la disminución del brillo de las estrellas. Pero como los diferentes rayos de color se refractan de una manera desigual, los momentos de aumento y disminución de diferentes colores llegan no simultáneamente.
Además, un papel importante en el centelleo de las estrellas pueden desempeñar otros efectos ópticos más complicados.
La presencia de capas calientes y frías de aire, los desplazamientos intensos de las masas aéreas se reflejan también en la calidad de las imágenes telescópicas.
¿Dónde las condiciones para las observaciones astronómicas son mejores: en las regiones montañosas o en una planicie, en la costa del mar o dentro del continente, en el bosque o el desierto? En general, ¿qué es mejor para los astrónomos: diez noches despejadas durante un mes o sólo una noche clara, pero tal cuando el aire es idealmente transparente y está tranquilo?
Esto es sólo una pequeña parte de los problemas que se tiene que resolver al elegir el lugar para la construcción de observatorios y la instalación de grandes telescopios. De los problemas semejantes se ocupa una rama especial de la ciencia, la astroclimatología.
Hace unos años, en nuestro país fue construido el telescopio más grande del mundo de seis metros de diámetro del espejo. Es exactamente un metro más que el diámetro del espejo del famoso telescopio del Monte Palomares en Estados Unidos.
¿Qué significa un metro más para los astrónomos? Los marcos de la zona observada del Universo se ampliaron 1,2 veces, aproximadamente.
En relación con la construcción del nuevo telescopio, los científicos dei Observatorio astronómico mayor de la Academia de Ciencias de la URSS en Pulkovo realizaron durante varios años investigaciones astroclimatológicas en diferentes regiones de la Unión Soviética, ante todo en las estepas de Kubán, en el Cáucaso, en Georgia y Armenia, en el Pamir y en las montañas de Tian-Shan, en el lago de Issyk-Kul y hasta en la región del Usuri. Como resultado de estas búsquedas fue elegida una de las regiones del Cáucaso del Norte, en el territorio de Stavropol. Allí se ha construido el observatorio para el gigante de seis metros.
Verdad que en el territorio de nuestro país hay lugares con condiciones astroclimáticas aun mejores: en el Asia Central y en el Pamir. Sin embargo, la construcción de un gran observatorio en estos lugares de difícil acceso estaría enlazada con enormes dificultades técnicas y gastos complementarios. Además, las regiones nombradas están alejadas de los grandes centros científicos.
Por supuesto, las mejores condiciones para las observaciones astronómicas son fuera de las capas densas de la atmósfera, en el cosmos. A propósito, las estrellas allí no centellean, sino arden con una luz fría y tranquila.
Las constelaciones acostumbradas lucen en el cosmos igual que en la Tierra. Las estrellas se hallan a enormes distancias de nosotros y el alejarse de la superficie terrestre a tan sólo unos centenares de kilómetros no puede variar nada en su disposición mutua visible, hasta observando desde Plutón las configuraciones de las constelaciones serían exactamente iguales.
Durante una vuelta, de a bordo de la nave cósmica que se mueve por una órbita circunterrestre se puede ver, en principio, todas las constelaciones del cielo terrestre. Las observaciones de las estrellas desde el cosmos representa un interés doble: astronómico y de navegación. En particular, es muy importante observar la luz estelar no deformada por la atmósfera.
También tiene una gran importancia en el cosmos la navegación por lar estrellas Observan-do las estrellas «de referencia» elegidas de antemano, se puede no sólo orientar la nave, sino determinar su posición en el espacio.
Durante largo tiempo las astrónomos soñaban con observatorios futuros en la superficie de la Luna. Parecía que la total ausencia de atmósfera debe crear en el satélite natural de la Tierra unas condiciones ideales para las observaciones astronómicas tanto durante la noche lunar, como en las condiciones del día lunar.
Para estudiar las condiciones de las observaciones astronómicas en la Luna fueron realizadas investigaciones especiales. Con este propósito se dotó el laboratorio automático soviético móvil «Lunajod-2» de un instrumento especial: el fotómetro astronómico, diseñado y fabricado en el Observatorio astrofísico de Crimea de la AC de la URSS. El instrumento fue montado en el «Lunajod» de tal manera que su eje óptico siempre esté dirigido al cenit del cielo lunar.
Los resultados de las mediciones fueron un poco sorprendentes. Se aclaró que la luminiscencia del cielo en la Luna y en los rayos visibles, sobretodo los ultravioletas, es ostensiblemente mayor de lo que se esperaba. El estudio de las características de esta luminiscencia ha mostrado que puede provocarse, por las partículas de polvo lunar que se encuentra en el espacio circunlunar.
Con relación a esto fue expresada la suposición que alrededor de la Luna existe un enjambre rarificado de partículas de polvo que se formó a consecuencia del bombardeo de la superficie lunar por meteoritos y micrometeoritos. Dichas partículas se mantienen a cierta altura sobre la superficie de la Luna por la acción de las fuerzas electrostáticas. Dispersan no sólo la luz solar, sino la luz de la Tierra. Es que en el cielo lunar, nuestro planeta es un astro aproximadamente 40 veces más brillante que la Luna llena en el cielo de la Tierra.
La presencia del enjambre de polvo alrededor de la Luna puede reflejarse negativamente sobre la eficiencia de las observaciones astronómicas desde los futuros observatorios lunares.
3. Nuevos datos sobre el meteorito del Tunguska
Durante más de medio siglo la atención universal es atraída por un acontecimiento misterioso que tuvo lugar en Siberia en el verano de 1905. Se trata del célebre meteorito del Tunguska.
El día 30 de junio de 1904, al amanecer, la tranquilidad secular de la taigá siberiana fue perturbada de pronto por la aparición de un cuerpo de brillo deslumbrante que volaba por el cielo a gran velocidad. Eclipsando por varios segundos la luz solar y dejando tras de sí una estela de humo espeso, se ocultó detrás del horizonte. Dentro de un instante, cerca de la factoría de Vanovar ubicada en la región del río Podkámennaya Tunguska, se levantó una gigantesca columna de llamas vista bien desde una distancia de hasta 4.50 km y se formó una enorme nube de humo. La catástrofe fue acompañada de explosiones ensordecedoras que se oían a 100 km. En un territorio enorme, igual que durante un terremoto fuerte, temblaba el suelo, vibraban los edificios, estrellaban las vidrios de las ventanas, bamboleaban los objetos colgantes. Los temblores del suelo fueron registrados por muchas estaciones sísmicas de la Tierra, y la onda de aire recorrió varias veces el planeta.La primera expedición al lugar de la catástrofe del Tunguska fue organizada por la Academia de Ciencias de la URSS en el año 1927, sólo después de la Revolución de Octubre. En los años 1928 al 1930 fueron realizadas dos expediciones complementarias más, y en 1938 se hizo la aerofotografía de lar región de la catástrofe, lastimadamente, muy incompleta.
Luego las investigaciones fueron interrumpidas por la Gran Guerra Patria, y la expedición del Tunguska de turno se efectuó sólo en 1958. No obstante, últimamente el lugar de la catástrofe del Tunguska fue visitado por varias expediciones de aficionados bien equipadas. Trabajó en ese lugar también una expedición compleja de la Academia de Ciencias de la URSS.
Ya durante las investigaciones iniciales se revelaron una serie de circunstancias misteriosas. En particular, no se halló ni un solo embudo que se forman ordinariamente al chocar contra la Tierra los objetos cósmicos, y ni un solo fragmento. El bosque resultó tumbado en un espacio enorme de decenas de kilómetros: la dirección de los troncos de los árboles que yacían sobre la tierra mostraba claramente la dirección hacia el centro de la explosión. Pero precisamente en el centro, donde, lógicamente, las destrucciones deberían ser máximas, los árboles permanecieron de tal manera que causaba la impresión que la onda aérea las embistió desde arriba.
Surgió la suposición que la explosión del meteorito del Tunguska se produjo en el aire, a una altura considerable sobre la superficie de la Tierra. A juzgar por todo, esa explosión tuvo carácter puntual, es decir, sucedió instantáneamente, durante céntimas fracciones de segundo; de lo contrario, no se producirla la caída radial tan correcta del bosque. En relación con esto surgió una serie de hipótesis sobre la naturaleza del cuerpo enigmático, incluso bastante exóticas, hasta una hipótesis puramente fantástica sobre la avería de una nave cósmica procedente de una civilización extraterrestre que sufrió una catástrofe nuclear sobre la taigá del Tunguska.
Sin embargo, todas las suposiciones (se trata, naturalmente, de las hipótesis científicas) tropezaban con serias dificultades y ni una sola de ellas podía considerarse universalmente aceptada.
En el ejemplo del meteorito del Tunguska se sigue nítidamente una ley curiosa enlazada con el estudio de los fenómenos misteriosos de la naturaleza que durante largo tiempo permanecen sin hallar unan explicación científica completa. Generalmente, buscando tal explicación, se trata de atraer para esto cada nuevo descubrimiento fundamental de la rama correspondiente de las ciencias naturales.
Así, con el descubrimiento de las anticorpúsculas y el desarrollo de la idea de la antimateria en la física de las corpúsculas elementales, se supuso que el meteorito del Tunguska representaba un pequeño trozo de antimateria que durante miles de millones de años volaba por el espacio cósmico y luego chocó con nuestro planeta. Como se sabe, el contacto de la materia con la antimateria conduce a su aniquilación: tanto la materia como la antimateria se convierten totalmente en radiación electromagnética, liberando una cantidad colosal de energía. De esta manera los autores de la nueva hipótesis trataron de explicar los fenómenos destructores que acompañaron la catástrofe del Tunguska.
Verdad es que la suposición sobre la «antinaturaleza» del cuerpo del Tunguska no tuvo gran popularidad. En particular, fue difícil explicar cómo un «fragmento» de antimateria pudo conservarse durante tanto tiempo sobrevolando el espacio cósmico. Es que en este caso tendría que chocar constantemente con numerosas partículas del medio interestelar e interplanetario, lo que conduciría inevitablemente a su rápida aniquilación.
Una tentativa más de explicar el fenómeno del Tunguska fue hecha siguiendo las «huellas» de otro descubrimiento más grande de la física de nuestro siglo: la creación de los láser o generadores cuánticos.
Se propuso una idea de acuerdo con la cual todos los fenómenos acaecidos en 1908 en la taigá del Tunguska fueron provocados por el hecho que en este momento un rayo potente de láser de procedencia desconocida dio una «cuchillada» a nuestro planeta... Sin embargo, la explicación parecía tan fantástica que nadie la tomó en serio.
En los años más recientes fue hecha una tentativa más de enlazar la catástrofe del Tunguska con nuevas ideas físicas. Esta vez de «punto de partida» sirvió la hipótesis de «huecos negros» elaborada intensamente por los físicos y astrofísicos. El hueco negro es la materia comprimida hasta tal grado que se halla «cerrada» por las fuerzas de la propia gravitación. Tal objeto es capaz de sólo absorber la materia que lo rodea, pero no deja escapar afuera ni una sola partícula, ni radiación. Partiendo de este hecho, los físicos estadounidenses A. Jackson y M. Ryan de la Universidad de Texas expresaron la hipótesis que el meteorito del Tunguska fue en realidad... un pequeño hueco negro que penetró a gran velocidad en la atmósfera terrestre.
Pero los cálculos más exactos efectuados por los físicos en diferentes países han mostrado que el carácter de los fenómenos que se observarían al chocar la Tierra con un hueco negro no corresponde en absoluto a lo que realmente sucedió durante la caída del meteorito del Tunguska.
A la vez se efectuaban investigaciones científicas completamente serias del fenómeno siberiano de 1908.
Así los científicos soviéticos realizaron en el instituto de la física de la Tierra unos experimentos bastante interesantes al simular la explosión del meteorito del Tunguska. En una cámara especial fue instalada una maqueta del terreno de la región de catástrofe a la escala correspondiente, en la cual una multitud de alambres representaba los troncos de los árboles. Sobre esa maqueta se haría explotar en diferentes puntos y a diferentes alturas, pequeñas cargas de pólvoras acercándolas con diferentes velocidades bajo diferentes ángulos. En cada experimento se obtuvo su cuadro de caída del «bosque». En particular, en ciertas condiciones se logró obtener tal caída que coincidía con el cuadro de los árboles tumbados en el lugar de la catástrofe.
El análisis de los resultados obtenidos mostró que el cuerpo del Tunguska avanzaba con una velocidad de 30 a 50 km/s, y la explosión provocada por éste se produjo a una altura de 5 a 15 km. Esta fuerza era equivalente a una explosión de 20 a 40 megatoneladas de trilita. En lo que se refiere a las destrucciones que tuvieron lugar en la región de la caída, todas ellas, por lo visto, fueron provocadas por las ondas de choque: por la onda que llegó desde arriba del lugar de explosión y la onda reflejada por la superficie terrestre.
Una hipótesis interesante propuso el académico V. G. Fesenkov, conocido astrónomo y especialista en meteoritos soviéticos; según la suposición del científico, nuestra Tierra chocó en el verano de 1908 con el núcleo glacial de un pequeño cometa. Como mostraron los cálculos realizados por el científico soviético K. P. Staniukovich, los hielos fusibles de un cometa una vez de entrado en la atmósfera terrestre con velocidad supersónica, al principio se evaporaron bastante lentamente. Pero luego (esto tuvo que suceder en las capas bajas densas del aire), cuando toda la masa del hielo se calentó en un grado suficiente, tuvo que convertirse momentáneamente en un coágulo gaseoso y evaporarse. Se produjo una explosión potente.
Los cálculos correspondientes mostraron que tal hipótesis es capaz de explicar de una manera satisfactoria todos los fenómenos que se observaban en el momento de la catástrofe del Tunguska y después de ésta. Pero para dar preferencia a una hipótesis semejante ante todas las demás, se necesitaban datos complementarios, tanto más, que en el año 1908 no se registró ningún cometa cerca del Sol. Por supuesto que un pequeño cometa pudo pasar inadvertido, pero de todas maneras, se necesitaban los confirmaciones independientes que apoyaran la versión sobre el cometa. Y se logró obtener tales confirmaciones.
Ya hace mucho tiempo que los astrónomos notaron que hasta después de atravesar el cielo los bólidos brillantes que están enlazados con la invasión en la atmósfera de cuerpos cósmicos bastante grandes, las más de las veces, en la región donde se observó este fenómeno celeste tan impresionante (por el cielo vuela una bola deslumbradamente brillante lanzando gotas de fuego), no se producía la caída de meteoritos. Esta circunstancia tuvo su confirmación debido a las observaciones realizadas últimamente por los astrónomos checos y norteamericanos que inventaron unas «redes de meteoritos» especiales para fotografiar sistemáticamente los bólidos.
De esta manera, viene a la mente la conclusión que la mayoría de los cuerpos cósmicos que entran volando en la atmósfera terrestre, no alcanza la superficie del planeta. Entre tanto, los meteoritos de piedra o de hierro lo suficientemente grandes deberían caer sobre la tierra. Sólo este hecho hace pensar que tanto el cuerpo que provocó la catástrofe del Tunguska, como los cuerpos que las más de las veces crean el fenómeno de los bólidos, tienen una misma naturaleza física.
A. V. A. Bronstern astrónomo moscovita, comparando hace poco los datos sobre 33 bólidos brillantes con el meteorito del Tunguska, llegó a la conclusión sobre la semejanza física del cuerpo del Tunguska y la masa principal de los grandes cuerpos meteoríticos que, entrando en la atmósfera terrestre del espacio interplanetario, provocan los fenómenos de los bólidos paro no alcanzan la superficie del planeta. Con otras palabras, todos esos cuerpos poseen una densidad y resistencia pequeñas y se descomponen fácilmente al atravesar lo atmósfera...
En los últimos años se propuso una hipótesis más que como si representara el desarrollo siguiente de la idea del núcleo glacial de un cometa. Su autor es el académico G. I. Petrov, conocido científico soviético. Según sus cálculos, el cuerpo misterioso que había provocado la catástrofe del Tunguska representaba una gigantesca bola de nieve, un cuerpo con un núcleo muy mullido, constituido por pequeños cristales de hielo con una masa de alrededor de 100 mil toneladas y un diámetro del orden de 300 m, cuya densidad media era decenas de veces menor que la del agua.
Al entrar volando en la atmósfera terrestre con una velocidad 100 veces mayor que la velocidad del sonido, la bola de nieve se calentó rápidamente y comenzó a evaporarse con intensidad. A la altura de unos kilómetros, los restos del cuerpo de nieve y los gases que se formaron debido a la evaporación y que volaban delante de éste, se ensancharon instantáneamente, lo que condujo a la formación de una onda de choque muy potente. Precisamente esta onda provocó la caída radial del bosque en un territorio de decenas de kilómetros de diámetro.
La hipótesis prepuesta explica bien tanto la naturaleza física de la explosión aérea del meteorito del Tunguska como también la ausencia de cráteres y fragmentos. A la vez hay que aceptar que los especialistas hasta ahora no tienen una opinión única con respecto a la naturaleza del fenómeno del Tunguska, y la catástrofe de 1908 en la región del río Podkámennaya Tunguska sigue siendo en muchos aspectos no aclarada.
Sólo una cosa no se pone en duda: la catástrofe del Tunguska es indiscutiblemente un fenómeno único de la naturaleza, y el interés permanente de los científicos está letalmente justificado. Y bien puede ser que, debido al estudio ulterior de este fenómeno sorprendente, la ciencia descubra algunas facetas nuevas, todavía desconocidas, de los procesos cósmicos y geofísicos.
4. La cosmonáutica comprueba a la astronomía
¿Pueden las investigaciones a distancia dar unos datos verídicos sobro el mundo circundante?
Esta es una pregunta relacionada directamente con la astronomía. Es que los objetos cósmicos se hallan a unas distancias enormes de la Tierra y por eso los investigadores del Universo no tenían la posibilidad, por lo menas hasta el tiempo más reciente, de estudiarlos directamente. Últimamente apareció tal posibilidad gracias al rápido desarrollo de la técnica de cohetes cósmicos y la asimilación exitosa del espacio cósmico. Ante nuestros ojos nació la astronomía cósmica, los aparatos cósmicos llevan los aparatos de medición y televisión a las regiones de los cuerpos celestes más cercanos y hasta a su superficie.
Se presentó una posibilidad plenamente real de comparar el «bagaje de conocimientos» acumulados meticulosamente por generaciones de astrónomos sobre el sistema solar con nuevos datos «cósmicos». ¿Y qué?
La respuesta a esta pregunta fue dada en una forma muy metafórica, aunque un poco paradójica por I. S. Shklovski, astrónomo soviético de renombre, miembro correspondiente de la Academia de Ciencias de la URSS, en una de sus intervenciones:
El logro más grande en la esfera del estudio del sistema solar con ayuda de aparatos cósmicos es el hecho que en esta esfera no se ha hecho ningún gran descubrimiento. Pero resultó que «todo eso no es así». El esquema principal de los procesos cósmicos que transcurren en la familia planetaria del Sol, construido por la astronomía terrestre, ha tenido una afirmación convincente...
Esta conclusión tiene una importancia extremadamente grande, de principio: a pesar del carácter remoto y las dificultades que éste acarrea, las investigaciones astronómicas nos proporcionan unos conocimientos auténticos sobre el Universo.
Por supuesto, sería inocente pensar que el papel de la astronomía cósmica se reduce sólo a las afirmaciones. Si fuera así, posiblemente no valdría la pena desarrollarla. El nuevo método de estudio de los objetos cósmicos es en una serie de casos mucho más eficiente que los anteriores tradicionales Este permite conseguir con su ayuda una información nueva de principio inaccesible para la astronomía terrestre, aclarar detalles importantes de los procesos y fenómenos cósmicos, hallar la respuesta a muchas preguntas que durante largo tiempo permanecían sin contestar.
Así, por ejemplo, todavía antes del vuelo de aparatos cósmicos a la Luna, había un gran problema sobre las propiedades del terreno lunar. Existía la opinión que gracias a miles de millones de años de bombardeo por meteoritos, la capa superficial de la Luna se ha transformado en polvo finísimo, una capa espesa del cual es capaz de absorber el aparato cósmico que se aluna. Los radioastrónomos del Instituto radiofísico de Gorki se ocuparon de la comprobación de esta hipótesis.
Comenzaron las investigaciones de la radioemisión térmica de la superficie lunar. La conclusión fue la siguiente: en la Luna un hay capa espesa de polvo, el terreno lunar es bastante resistente y en el sentido mecánico se parece a arena húmeda. Por supuesto, la capa superficial de la Luna no es húmeda, se trata solamente de la semejanza de las propiedades mecánicas...
Esta conclusión de la astronomía terrestre fue confirmada por múltiples aparatos cósmicos que visitaron la Luna, así como por los «Lunojodes» soviéticos y los participantes de las expediciones lunares norteamericanas.
Pero tratemos de comprender antes ¿por qué los métodos remotos de las investigaciones astronómicas proporcionan unos resultados que corresponden a la posición real de las cosas? Para responder a este pregunta es necesario conocer los principios, en los cuales éstos se basan. El principio general consiste en el hecho que se estudian no los propios objetos cósmicos, sino sus radiaciones electromagnéticas y corpusculares. Las propiedades de esas radiaciones dependen de las propiedades de sus fuentes. Con otras palabras, contienen información sobre las propiedades, de los objetos cósmicos y diferentes procesos físicos que transcurren en el Universo.
Así pues, las investigaciones astronómicas se reducen, en principio, a la observación y el registro de diferentes radiaciones que llegan del cosmos, a su análisis y extracción de la información correspondiente. Pero no son sino, bien los mismos métodos que utilizan exitosamente los físicos en sus laboratorios terrestres, bien los métodos que admiten una comprobación experimental multilateral.
Ya en el siglo pasado (XIX) el científico francés Augusto Kont declaraba públicamente que el hombre jamás podría conocer la composición química de las estrellas. Pero este pronóstico lúgubre, así como muchas otras suposiciones pesimistas, no tuvieron suerte de realizarse. Muy pronto fue desmentido. Se halló un método seguro y eficaz de determinación de la composición química de objetos alejados, elaborado por los físicos y comprobado en numerosas ocasiones en los laboratorios terrestres: el método del análisis espectral de la radiación luminosa. Más aun, las investigaciones espectrales permiten no sólo estudiar la composición química de las fuentes de radiación cósmica, sino determinar su temperatura, el estado físico, las propiedades magnéticas, la velocidad de movimiento en el espacio, hallar la respuesta a muchas cuestiones que interesan a los científicos.
Lo mismo puede decirse también sobre otros métodos de investigaciones astronómicas.
En conclusión cabe subrayar que la astronomía cósmica no puede existir sin su compañero terrestre. La solución de numerosos problemas enlazados con el estudio de los fenómenos cósmicos requiere investigaciones paralelas ópticas y radioastronómicas, la comparación de los datos obtenidos por diferentes métodos. Sólo cumpliendo esta condición puede comprenderse la esencia física de una serie de observaciones realizadas desde las órbitas cósmicas. Es simplemente imposible el desarrollo armonioso de la ciencia sobre el Universo sin el complejo astronómico terrestre.
5. El destino de una hipótesis
El planeta Marte tiene dos pequeños satélites: Fobos y Deimos. Deimos gira por una órbita alejada del planeta aproximadamente a 23.000 km, mientras que Fobos se mueve a la distancia de 9.000 km de Marte. Recordemos que la Luna está alejada de nosotros a 385.000 km, es decir, se halla 40 veces más lejos de la Tierra que Fobos de Marte.
Toda la historia del estudio de Fobos y Deimos está llena de acontecimientos maravillosos y enigmas atrayentes. Juzguen ustedes mismos: la primera mención sobre la existencia de dos satélites minúsculos de Marte apareció no en las obras científicas, sino en las páginas de los célebres «Viajes de Gulliver» escritos por Jonathan Swift a principios del siglo XVIII.
Según el desarrollo de los acontecimientos, Gulliver se encuentra en la isla volante de Laputa. Y los astrónomos del lugar le cuentan que lograron descubrir dos pequeños satélites que giran alrededor de Marte.
En realidad las lunas marcianas fueron descubiertas por A. Hall sólo pasado un siglo y medio después de la salida a la luz de la novela, durante la gran oposición de Marte en el año 1877. Fueron descubiertos en unas condiciones atmosféricas excelentísimas, después de unas observaciones tenaces de varios días al límite de las posibilidades del instrumento y el ojo humano.
Ahora sólo podemos conjeturar qué indujo a Swift a predecir la existencia de dos satélites de Marte. Por lo menos, no las observaciones telescópicas. Lo más probable, Swift suponía que el número de satélites de los planetas debe aumentar a medida del alejamiento del Sol. En aquel entonces se sabía que Venus no tenía satélites, alrededor de la Tierra gira un satélite, la Luna, y alrededor de Júpiter cuatro, descubiertos todos por Galileo en 1610. Resultaba una progresión geométrica «evidente», en la cual en el lugar libre que corresponde a Marte se imponía, al parecer, el dos.
Por lo demás, Swift predijo no sólo la existencia de Fobos y Deimos, sino también que el radio de la órbita del satélite más próximo de Marte era igual a tres diámetros del planeta, y del exterior, a cinco. Tres diámetros son aproximadamente 20 mil kilómetros. Más o menos a esta distancia está ubicada la órbita de Deimos. Aunque no del satélite interior como afirmaba Swift, sino del exterior, pero de todas maneras la coincidencia impresiona. Por supuesto, precisamente la coincidencia...
La atención a las lunas marcianas fue atraída otra vez en la segunda mitad del siglo en curso (siglo XX). Comparando los resultados de las observaciones efectuadas en diferentes años, los astrónomos llegaron a la conclusión que Fobos, el satélite más próximo de Marte, experimenta frenado, gracias al cual se aproxima paulatinamente a la superficie del planeta. El fenómeno se tornaba misterioso. En todo caso no se lograba explicar el frenado observado por ningún efecto de la mecánica celeste.
Restaba lo único: suponer que el frenado de Fobos está ligado con la resistencia aerodinámica de la atmósfera marciana. No obstante, como mostraron los cálculos, la capa gaseosa de Marte a una altura de 6 mil km es capaz de oponer la resistencia correspondiente sólo a condición que la densidad media de la materia de Fobos sea pequeña Hablando con más precisión, ¡increíblemente pequeña!
Precisamente entonces surgió una idea original: la densidad tan pequeña de Fobos puede explicarse ¡por su estructura hueca! Pero ignoramos los procesos naturales que podrían conducir a la formación de cuerpos celestes huecos en su interior. Se imponía la idea que Fobos y posiblemente también Deimos, son satélites artificiales de Marte creados millones de años atrás por seres razonables que, o bien habitaban Marte en aquel tiempo, o bien llegaron de algún lugar del cosmos.
Tal vez ahora, cuando los satélites de Marte están fotografiados desde una distancia corta por les aparatos cósmicos y no quedan dudas sobre su origen natural, no valdría la pena recordarlo. Pero el episodio del que se trata es muy aleccionador.
Es que hay ciencia y ciencia ficción ¿Dónde en esta hipótesis para el límite entre ellas? Si en el movimiento de Fobos en realidad tiene lugar el frenado señalado por los observadores, esto puede significar que el satélite de Marte es hueco, esta es una hipótesis científica con todos los derechos. Parte de los datos astronómicos y con ayuda de las deducciones matemáticas correspondientes conduce a una conclusión determinada. El esquema corriente de una hipótesis científica es el siguiente: «si aquello es así, entonces esto». Todo lo demás pertenece a la esfera de la ciencia-ficción.
El destino siguiente de la hipótesis en cuestión estaba claro desde el principio: le esperaba al mismo destino de tantas otras hipótesis científicas. Tenía que obtener las confirmaciones necesarias, o quedarse desmentida. Mucho dependía de cuan precisos resultaran los datos de las observaciones respecto al frenado del satélite más próximo de Marte. Es que su fiabilidad despertaba temores: las observaciones se efectuaban al límite de la precisión de los instrumentos astronómicos. Y estos temores se confirmaron...
Cuando en las manos de los investigadores de Marte apareció un método nuevo y más potente de exploración de los planetas, las estaciones cósmicas automáticas, todo quedó en su lugar. En las fotos cósmicas se ve claramente que Fobos y Deimos son unas moles inmensas de forma irregular y, naturalmente, de origen natural.
Si se comparan los resultados de las observaciones astronómicas con lo que han comunicado las estaciones cósmicas, se perfila el cuadro siguiente. Los satélites de Marte son minúsculos cuerpos celestes. El tamaño de Fobos es 27 por 21, el de Deimos, 15 por 12 km. Se desplazan por órbitas casi circulares ubicadas en el plano del ecuador del planeta, en dirección a su rotación diaria. Deimos realiza una vuelta en 30 h 18 min y Fobos, en 7 h 39 min. Si se toma en consideración que la duración de un día marciano es un poco más de 24.112 horas, es fácil comprender que Fobos adelanta ostensiblemente la rotación diaria del planeta. Estando en la superficie de Marte, observaríamos que Fobos y Deimos siempre están dirigidos con unos grandes semiejes hacia el centro de Marte. (Recordemos que de una manera idéntica gira la Luna alrededor de la Tierra; desde nuestro planeta siempre se ve tan mismo lado).
El vuelo de la estación automática «Viking-1» permitió evaluar por primera vez la masa de Fobos. Cuando la sección orbital de esta estación pasaba a 100 km del satélite de Marte, los científicos norteamericanos pudieron determinar la perturbación de la trayectoria de su movimiento provocada por la gravitación de Fobos. Disponiendo de tales datos, ya no cuesta trabajo calcular la masa del cuerpo perturbador. Conociendo sus dimensiones, es posible calcular su densidad media. Esta resultó para Fobos próxima a 2 g/cm 3 . Una densidad completamente normal, más o menos igual a la de una serie de meteoritos de piedra. De esta manera, no se necesita la hipótesis de la estructura hueca de los satélites da Marte.
Ahora está claro donde estaba el punto débil de esa hipótesis: en los datos astronómicos iniciales sobre el movimiento de Fobos. Conociendo la masa de Fobos, se puede calcular el valor de la fuerza de la gravedad en su superficie. Es 2 mil veces menos que la terrestre. Puede formarse la impresión que el astronauta que se encuentra en la superficie de Fobos, debe volar al cosmos haciendo el salto más pequeño. Pero no es así del todo. Como muestran los cálculos, la segunda velocidad cósmica para Fobos constituye como promedio alrededor de 11.7 m/s. Esto no es muy poco. Tal velocidad en la Tierra puede desarrollar sólo un deportista saltando a una altura de dos metros y medio. Y como quiera que los esfuerzos de los músculos, son en todos los lugares iguales todavía no ha nacido tal hombre quien, apartándose con las piernas de Fobos, pudiera dejarlo para siempre. Un gran interés representan las fotos de Fobos y Deimos.
Fueron obtenidas por las estaciones cósmicas a una distancia de tan sólo unas decenas de kilómetros. En la superficie de ambos satélites de Marte se veía claramente numerosos cráteres parecidos a los lunares. El cráter más grande de Fobos alcanza 10 km de diámetro.
Es curioso que en aquel tiempo, cuando se discutía el problema de la pequeña densidad de Fobos, se expuso la suposición que este fenómeno se explica no por el carácter hueco, sino que es el resultado del tratamiento de su superficie por los meteoritos, debido a lo que la materia de Fobos adquirió una gran porosidad. Y esto, entre tanto, fue cuando todavía se seguía discutiendo sobre el origen de los cráteres lunares, si era meteorítico o volcánico. La historia de la ciencia conoce también curiosidades semejantes cuando suposiciones correctas se expresan a base de datos incorrectos.

Figura 5. Satélite de Marte, Fobos
En las fotos de Fobos se ven, además de los cráteres, unos surcos casi paralelos con una anchura de centenares de metros que se extienden a grandes distancias. El origen de estas franjas enigmáticas sigue todavía sin aclarar. Posiblemente es resultado de un impacto potente de un gran meteorito que «sacudió» a Fobos y provocó la formación de numerosas grietas. Tal vez los surcos enigmáticos hayan aparecido gracias a la acción de la marea de Marte. En favor de esto habla el hecho que en Deimos, ubicado a una distancia mucho más grande de Marte, semejantes detalles no están descubiertos. Es que se sabe que las influencias gravitatorias disminuyen proporcionalmente al cuadrado de la distancia.
En lo que se trata del origen de Fobos y Deimos no se excluye que son cuerpos del tipo de asteroide captados por Marte. Quizás se hayan formado antes que el propio planeta. En todo caso, su estudio ulterior representa interés para la aclaración de las leyes de formación del sistema solar.
6. Cráteres omnipresentes
Desde que se han comenzando las observaciones telescópicas de la Luna, una de las particularidades más características de nuestro satélite natural se consideraba la abundancia de montes anulares o cráteres. Estas formaciones anulares cubren una parte considerable del hemisferio visible del globo lunar, alcanzando algunos de ellos doscientos y hasta trescientos kilómetros de diámetro.
Con respecto al origen de los cráteres lunares, luchaban durante largo tiempo dos opiniones contrarias: la meteorítica y la volcánica. No obstante, para responder a la pregunta de qué en realidad representan los montes anularos en la Luna, cráteres de volcanes apagados o vórtices que se formaron debido a la caída de cuerpos cósmicos, meteoritos, los investigadores de la Luna no disponían de una cantidad suficiente de datos necesarios. Tales datos han aparecido sólo como resultado del estudio de nuestro satélite natural por aparatos cósmicos. Esos datos testimonian con evidencia en favor del origen por impacto de la mayoría aplastante de los cráteres lunares (aunque no todos).
En particular, ha resultado que, según las apreciaciones modernas, la cantidad de cuerpos meteoríticos que surcaban el espacio del sistema solar en diferentes épocas, es exactamente tal, para explicar precisamente el número de cráteres que existe de hecho en diferentes lugares de la superficie lunar. Así, por ejemplo, los cálculos de la cantidad de cráteres han mostrado que la Luna fue sometida al bombardeo meteorítico más intenso a lo largo de los primeros mil millones de años de su existencia. Posteriormente, a medida de agotarse el material meteorítico en el espacio del sistema solar, el número de golpes de los meteoritos sobre la superficie lunar disminuyó bruscamente. Con esto se explica el hecho que en los mares lunares, que se formaron un poco más tarde que las regiones continentales, la cantidad de cráteres es aproximadamente 30 veces menor.
Es curioso señalar que la intensidad del bombardeo meteorítico de la Luna es actualmente pequeño. Según los datos que están a disposición de los científicos, en el área con el radio de alrededor de doscientos kilómetros cae, como promedio, un meteorito con una masa de cerca de un kilogramo aproximadamente una vez al mes.
También es relativamente pequeña la cantidad de micrometeoritos que cae en la época actual en la superficie lunar. Sin embargo, la acción de los cuerpos micrometeoríticos sobre la superficie de nuestro satélite natural también es ostensible en la época moderna en la escala de toda la Luna durante los lapsos de tiempo astronómicos. Lo testimonian los microcráteres o embudos microscópicos debidos a los impactos de las partículas más pequeñas de la materia cósmica descubiertas en los granos del terreno lunar de las muestras traídas a la Tierra. La impureza de la materia meteorítica se he revelado en la capa superficial del terreno lunar en todos los lugares donde se tomaron las muestras correspondientes.
Un argumento convincente en favor del origen meteorítico de los montes anulares de la Luna ofrece, por extraño que parezca, el estudio del satélite de Marte, Fobos, ya conocido por nosotros.
Se ha aclarado una circunstancia curiosa. Como ya se ha dicho, la superficie de Fobos está sembrada totalmente de cráteres. Tienen notoriamente un origen de impactos: es que el satélite de Marte es de pequeñas dimensiones sólo alrededor de 27 km de largo, y está claro que no se puede hablar de cualesquier proceso volcánico en sus entrañas. Esto significa, a su vez, que los cráteres análogos en la Luna también deben tener, lo más probable, origen meteorítico, más aun que últimamente se descubrieron cráteres semejantes a los lunares no sólo en Fobos, sino en otros cuerpos del sistema solar, en particular, en el propio Marte. Como ha mostrado la toma de fotografías cósmicas muchas partes de la superficie de este planeta están sembradas de cráteres que se parecen a los lunares. La mayoría de esos cráteres se formó aproximadamente en la misma época que los cráteres de los continentes lunares, es decir. 3,5 a 4 mil millones de años atrás. Una parte de ellos se ha conservado bastante bien, algunos están muy destruidos, y hay tales, de los que han quedado apenas unas huellas visibles.
Numerosos cráteres meteoríticos fueron descubiertos con ayuda de los aparatos cósmicos también en Mercurio, el planeta del sistema solar más próximo al Sol. Cubren prácticamente toda la superficie de este cuerpo celeste. Los más grandes de éstos tienen un diámetro de varias decenas de kilómetros, los más pequeños (que se pudieron discernir en las fotos de televisión mandadas del cosmos) miden alrededor de cincuenta metros. De esta manera, los cráteres de Mercurio tienen, como promedio, unas dimensiones menores que los lunares.
En muchos grandes cráteres de Mercurio se pueden descubrir pequeñas formaciones anulares que, por lo visto, son de un origen más tardío. Esto atestigua que en la etapa temprana de existencia de Mercurio, sobre su superficie caían bloques cósmicos de diferente tamaño, incluso muy grandes, pero con el tiempo el material meteorítico en el espacio cósmico se hacía cada vez más fino. La justeza de tal deducción se confirma por el hecho que los cráteres de los mares lunares de origen más tardío tienen unas dimensiones mucho menores que los cráteres continentales más antiguos. Además no es superfluo señalar que la superficie ele Mercurio se formaba aproximadamente en la misma época que los continentes lunares, es decir, alrededor de 4 a 4,5 mil millones de años atrás.
Con ayuda de las mediciones de radiolocalización fueron descubiertas las formaciones de cráteres también en el planeta Venus. Como se sabe, la superficie de este planeta no puede verse en el telescopio por existir una capa continua de nubes no transparente. Pero las ondas de radio atraviesan la nubosidad y, una vez reflejadas de la superficie del planeta, traen la información sobre el carácter de su relieve. Debido a las observaciones de radio, en una de las partes de la zona ecuatorial de Venus fueron registrados más de diez cráteres anulares con un diámetro de 35 a 150 km. Fue descubierto también un cráter con un diámetro de alrededor de 300 km y una profundidad de 1 km. Se le dio el nombre de Lisa Meitner, física de renombre, una de las pioneras de la investigación de la radiactividad.
A diferencia de los cráteres lunares, así como los de Mercurio, los cráteres venusianos son bastante aplanados.
Además, en Venus fue descubierta una estructura anular parecida a un cráter de forma bastante regular rodeada de un doble terraplén muy destruido con un diámetro de cerca de 2.600 km. No obstante, existen diferentes puntos de vista con respecto a la naturaleza de ese formación.
Como se sabe, tanto Júpiter como Saturno son planetas constituidos por hidrógeno y helio. Sin embargo, sus numerosos satélites son cuerpos del tipo terrestre. Como mostraron las investigaciones cósmicas de los últimos años, éstos también fueron sometidos a su tiempo a un bombardeo meteorítico intenso. Por ejemplo, las huellas de los múltiples impactos de meteoritos se ven en la superficie de los llamados satélites galileanos de Júpiter, Ganímedes y, sobre todo, Calisto. Ambos satélites están cubiertos con unos caparazones espesos de hielo, por eso sus formaciones de cráteres tienen un colorido mucho más claro que las estructuras anulares en la Luna. En la foto de Ganímedes se ve claramente también una gran cuenca obscura cuyo diámetro supera 3.000 km. No se excluye que es la «huella» del choque de Ganímedes con un cuerpo muy grande del tipo de asteroide.
Unos cráteres meteoríticos claros se ven también en la superficie de alguno satélites del planeta Saturno. Así, por ejemplo, en Mimas, en el lado vuelto constantemente a Saturno, se ve bien un enorme cráter meteorítico cuyo diámetro (130 km) es igual a un tercio del diámetro de propio Mimas. Como muestran los cálculos, si el impacto que provocó la formación de este cráter hubiera sido un poco más fuerte, Mimas se hubiera desmoronado en pedazos. Los cráteres cubren también toda la demás superficie de Mimas, haciéndolo parecido a la Luna. Tienen un tamaño menor, pero son bastante profundos.
Hay grandes cráteres meteoríticos también en la superficie de otro satélite de Saturno, Dione. El diámetro del más grande alcanza 100 km. De algunos de ellos se separan rayos claros que se formaron, por lo visto, debido al desprendimiento del material durante los impactos de grandes cuerpos meteoríticos. La verdad es que no se excluye que los rayos, de los cuales se trata, representan unos depósitos de escarcha en la superficie de Dione.
Los cráteres más grandes han sido descubiertos en el satélite de Saturno, Rea. Alcanzan 300 km de diámetro. Muchos de ellos tienen picos centrales. En general, el aspecto de Rea también se parece mucho al de la Luna o Mercurio.
Con la ayuda de la estación interplanetaria automática "Voyager-2", que visitó los alrededores de Saturno a fines de agosto de 1981, en el satélite de este planeta, Titán, fue registrado un cráter cuyo diámetro mide alrededor de 400 a 500 km. Los especialistas opinan que dicho cráter se formó, lo más probable, debido al choque de Titán con un cuerpo macizo.

Satélite de Júpiter, Calisto, fotografiado por la Voyager-1
Un cráter de un diámetro de alrededor de 100 km se ha encontrado también en la superficie del satélite de Saturno, Hiperión. Ha resultado que dicho satélite tiene una forma irregular, parecida a una patata. Según la opinión de los científicos, Hiperión pudo adquirir una forma tan singular, debido a un choque cósmico.

Figura 7. Rea, satélite de Saturno, fotografía tomada por la Voyager-1
De esta manera, la formación de los cráteres, debido a la caída de cuerpos meteoríticos es un fenómeno característico tanto para los planetas del grupo terrestre como para los satélites de los planetas gigantes. Pero en este caso surge una pregunta completamente natural ¿por qué en nuestro planeta la Tierra, no hay semejantes formaciones anulares?

Figura 8. Cráter meteorítico Barringer, en Arizona
A decir verdad, sí existen embudos anulares aparecidos en el lugar de caída de meteoritos en la Tierra. Uno de tales cráteres se halla en Estados Unidos en el estado de Arizona. Su diámetro es alrededor de 1.200 m, y la profundidad alcanza 174 m. Todo un grupo de cráteres meteoríticos se ha descubierto también en la isla de Saaremaa en Estonia. El más grande de ellos tiene casi 110 m de diámetro y está lleno de agua.
Pero todos estos cráteres y muchos otros semejantes, no pueden compararse por su tamaño con las formaciones anulares análogas más grandes, por ejemplo, en la Luna. Y hasta hace poco se ha considerado que en la Tierra no existen totalmente cráteres de tal envergadura.
Esta circunstancia parecía por lo menos extraña, siendo que la Tierra se formó en la misma época que los cuerpos celestes vecinos. Por tanto, en su superficie también debían de haber caído, en un pasado remoto, grandes meteoritos. Una explicación posible consistía en que durante millones y miles millones de años los embudos gigantescos que se formaron en los lugares de su caída, se habían sometido a la influencia de una serie de factores naturales cuya totalidad es característica precisamente para la Tierra: la lluvia, el viento las oscilaciones temporales de temperatura, diferentes movimientos de la corteza terrestre... Además en la tierra existe la biosfera que ejerce una influencia transformadora bastante importante sobre la construcción de las capas superficiales de nuestro planeta.
A su vez, estructuras geológicas semejantes a los cráteres meteoríticos anulares gigantescos podían surgir por vías puramente terrestres que no tienen que ver nada con la caída de cuerpos cósmicos. Entre tales fenómenos que son capaces de provocar grandes depresiones anulares figuran, por ejemplo, los asentamientos de las capas superficiales en las regiones de karst, las inmersiones de masas glaciales en las zonas de congelación perpetua y, sobre todo, los procesos volcánicos.
¿Pueden distinguirse los cráteres meteoríticos gigantescos antiguos (se les atribuye el nombre de astroblemas) de, digamos, las formaciones volcánicas? En un principio, tal posibilidad existe. Es que los procesos volcánicos están ligados estrechamente con el carácter determinado de la construcción de la corteza terrestre en la región dada, están preparados por toda la historia anterior de desarrollo de una u otra de sus partes. En cambio, la disposición de los cráteres meteoríticos es puramente arbitraria, dado que los meteoritos podían caer, con igual grado de probabilidad, en cualquier punto de nuestro planeta. Con otras palabras, los cráteres meteoríticos se sitúan fuera de cualquier dependencia de las estructuras geológicas.
Como las caídas de grandes cuerpos meteoríticos van acompañadas del desprendimiento de una cantidad considerable de energía al chocar contra la superficie terrestre, en los cráteres meteóricos pueden descubrirse, como regla, los desplazamientos de las rocas en las direcciones radiales. Además, debido a la trituración de las rocas, en la región de grandes cráteres meteoríticos se altera la ubicación de las líneas de fuerza magnética, características para la localidad dada.
Por fin, en los lugares de caída de los meteoritos gigantescos se encuentran formaciones específicas en forma de cono que tienen un tamaño desde unos centímetros hasta unos metros, para la aparición de las cuales se necesitan unas presiones superaltas. Durante los impactos de gran fuerza sucede también la formación de modificaciones especiales de cuarzo que poseen unas propiedades físicas insólitas.
Para apreciar el carácter grandioso de los fenómenos que surgen al caer meteoritos gigantescos, basta compararlos con tal proceso natural potente como las erupciones de los volcanes. Durante la erupción del volcán Besymianny acaecida unos años atrás en Kamchatka, que iba acompañada de una explosión gigantesca, la presión en la onda de choque constituyó alrededor de 3 a 5 kbar. Es, en general, la máxima presión que se logra en los procesos geológicos. Más durante las caídas de los meteoritos gigantescos se desarrolla una presión de hasta 250 y más kbar.
Así pues, en principio existe la posibilidad de distinguir los astroblemas antiguos de las formaciones geológicas de forma parecida. Esto es muy importante, dado que la detección de la naturaleza meteorítica de las estructuras anulares gigantescas representa no sólo interés teórico, sitio también un gran interés práctico. Si una u otra estructura tiene origen no volcánico, sino meteorítico, se aprecian de diferente manera las posibilidades de existencia de minerales útiles en la región dada.
En 1970, all norte del territorio de Krasnoyarsk, fue descubierto uno de los astroblemas más interesantes del mundo, la de Popigaisk. Su diámetro alcanza 100 km, y la profundidad, de 200 a 250 m. Los cálculos muestran que el meteorito que engendró tal astroblema debía tener unos kilómetros de diámetro. La caída de ese cuerpo cósmico tuvo lugar alrededor de 40 millones de años atrás. Es interesante que en el astroblema de Popigaisk el carácter de la vegetación corresponde a la zona de busques-tundra, y en particular, abunda el alerce. Pero en los alrededores del astroblema prácticamente no hay vegetación, y hasta mucho más al sur se extiende la tundra. Tal fenómeno se explica, posiblemente, por el hecho que el astroblema forma una depresión que yace mucho más abajo que el nivel del terreno circundante. Puede ser también que en el astroblema existe un flujo intenso de calor que proviene de las entrañas de la Tierra. Sólo investigaciones especiales pueden dar una respuesta definitiva a este problema intrigante.
Actualmente en el territorio de la Unión Soviética se conocen unas decenas de estructuras antiguas anulares (entre ellas, alrededor de 20 se hallan en el territorio de Kazajstán). El origen meteorítico de esos objetos se pone todavía en duda.
Así pues, tanto la Tierra como los demás cuerpos celestes del tipo planetario que integran el sistema solar, en una etapa determinada de su existencia se sometían a un bombardeo meteorítico intenso. Esto es un testimonio más en favor que los planetas se formaban dentro de un proceso común. Hay una conclusión más que tiene una importancia considerable para aclarar las leyes de formación y evolución del sistema solar: en su historia hubo un período cuando en el espacio circunsolar se movían numerosos cuerpos meteoríticos grandes.
El estudio siguiente de los cráteres meteoríticos permitirá penetrar más profundamente en la historia de la Tierra y el sistema solar.
7. ¿Ríos en Marte?
Entre todos los cuerpos celestes que forman parte del sistema solar, la fuente de la mayor cantidad de sensaciones e hipótesis que sorprenden la imaginación era quizás nuestro vecino por el lado opuesto al Sol: el planeta Marte. Los célebres canales, las zonas obscuras, los llamados mares que cambian de color con el cambio de la estación del año, dos pequeños satélites Fobos y Deimos, con respecto a los cuales se expresaban las suposiciones sobre su origen artificial...
Sin embargo, no se podía obtener una respuesta definitiva a esas preguntas mientras Marte se estudiara por los métodos astronómicos. Se reflejaba la distancia enorme hasta el planeta que obstaculizaba mucho las investigaciones astronómicas: hasta en los períodos de la máxima aproximación, las grandes oposiciones que ocurren sólo una vez cada 15 ó 17 años, nos separan de Marte, 56 millones de kilómetros.
Un período nuevo de principio en el estudio de Marte está vinculado con el desarrollo de la técnica cósmica que ha permitirlo llevar los aparatos de medición directamente a la región del planeta misterioso y a su superficie. La información obtenida con ayuda de las estaciones automáticas interplanetarias puso en claro muchos enigmas de Marte y desvaneció muchas hipótesis sensacionales. Los canales marcianos resultaron ser, no obras hidrotécnicas de los marcianos, sino unas guirnaldas de cráteres bien prosaicos y otros detalles menudos; los mares, no zonas de vegetación, sino dunas arenosas; Fobos y Deimos, no estaciones orbitales altamente perfectas, sino unos bloques de piedra disformes.
Pero en la ciencia siempre sucede así unos enigmas se descifran y los sustituyen otros no menos serios e interesantes. Las investigaciones modernas de Marte no han sido ni mucho menos una exclusión de esta regla. Uno de los problemas quizás más curiosos, que ha surgido en el proceso del estudio de Marte por los aparatos cósmicos, ha sido la cuestión sobre la naturaleza de las formaciones sinuosas que hacen recordar los cauces de los ríos secos. Son anchos valles con afluentes, barrancos, terrazas costeras, depósitos detríticos e islas. Algunos de ellos alcanzan centenares de kilómetros de largo, otros los más difundidos, se parecen mucho a los sistemas de ríos menudos terrestres. Los resultados del estudio de esos detalles enigmáticos del relieve marciano convencen que se han formado debido a la influencia de las corrientes de líquido. Lo demuestra por lo menos el hecho que el descenso de las formaciones parecidas a los cauces ha sucedido evidentemente poco a poco. Por lo visto la cantidad de líquido disminuía paulatinamente y los anchos torrentes se convertían primeramente en riachuelos y después en arroyos. Estos cambios fueron descubiertos al estudiar minuciosamente las fotos cósmicas de la superficie marciana.
No obstante tal conclusión está en evidente contradicción con todo lo que sabemos sobre las condiciones físicas en Marte. Es un planeta relativamente pequeño: su diámetro es dos veces y pico menor que el de la Tierra. También es considerablemente inferior la fuerza de la gravedad cerca de la superficie del planeta: una pesa de tres kilogramos transportada desde la Tierra pesaría allí sólo alrededor de 650 gramos. En virtud de esto Marte no pudo retener una atmósfera densa y su capa gaseosa es varias veces más rarificada que el aire de la Tierra. La presión atmosférica cerca de la superficie del planeta es cien veces inferior a la terrestre. Esto quiere decir que en la mayoría aplastante de las regiones de nuestro vecino cósmico el agua no pudo hallarse en estado líquido a temperaturas superiores a cero: sólo puede existir en forma de hielo o vapor. Además en Marte se observan en todas partes temperaturas medias diarias negativas. Hasta en la zona ecuatorial, donde en verano la temperatura diurna sube hasta 20°C, durante la noche la atmósfera se enfría mucho, y para la mañana la temperatura baja hasta 50, a veces 60 grados bajo cero.
Esta conclusión fue confirmada por las mediciones realizadas con estaciones interplanetarias soviéticas y norteamericanas.
De esta manera surge una situación extraña: en las condiciones físicas modernas no puede haber en Marte agua líquida en cantidades suficientes, mientras que existen formaciones perecidas a los cauces. Por otro lado es difícil suponer que tales formaciones aparecieron como resultado de un "juego de la naturaleza" arbitrario. ¿De qué manera pudieron aparecer?
Una de las hipótesis vincula este acontecimiento con la congelación perpetua, la cual, según la opinión de algunos investigadores de Marte, debe alcanzar en este planeta una escala bastante considerable. Según la hipótesis en cuestión, en la historia de Marte sucedía primeramente la acumulación duradera de la congelación perpetua, y sólo después la afluencia del calor interior que se liberaba debido a la desintegración radiactiva y otros procesos que sucedían en el interior del planeta, se hizo lo suficientemente fuerte para provocar el derretimiento de los hielos situados a cierta profundidad baje la superficie. Gracias a esto pudo suceder la acumulación paulatina de grandes cantidades de agua en estanques subterráneos. Con el tiempo su tamaño aumentaba, y al fin y al cabo, enormes masas de agua se irrumpían en la superficie con una fuerza y potencia colosales formando torrentes incontenibles capaces de socavar en el terreno cauces tortuosos.
También existen otras hipótesis. Una de ellas relaciona la formación de los "valles fluviales" con la época de un clima más caluroso que posiblemente existió en Marte en un pasado remoto. ¿Pero cuándo pudo acontecer esto y en virtud de qué causas?
Por un lado, las formaciones parecidas a ríos se conservaron bastante bien, lo que habla sobre su origen relativamente reciente (por supuesto, en escala astronómica). Por otro lado, en uno de los depósitos antiguos de uno de los "cauces fluviales" se ha detectado un cráter meteorítico. El estudio de la foto ha mostrado que ese cráter se formó más tarde que los depósitos, puesto que evidentemente se superpone sobre ellos. Pero el diámetro del cráter forma alrededor de dos kilómetros y medio, mientras que los cuerpos meteoríticos de tamaño correspondiente, capaces de provocar la formación de cráteres tan grandes, cayeron sobre Marte, tal como nosotros pedemos juzgar, sólo en un pasado bastante remoto. ¿Cómo hacer coincidir les datos tan contradictorios?
Se impone la conclusión siguiente: los procesos que conducían a la formación de los "valles fluviales" se repetían en Marte más de una vez. En favor de la justeza de tal suposición, testimonia también una serie de otros hechos. Así por ejemplo, sobre aquel mismo cauce donde está situado el cráter susodicho se superponen depósitos más tardíos, mientras que los depósitos en las zonas polares tienen, como se ha podido establecer hace poco, un carácter estratificado.
Pero en este caso surge una nueva pregunta: ¿qué causas pudieron provocar las elevaciones periódicas de la temperatura del clima marciano? Buscando la respuesta, los investigadores de Marte prestaron atención a los llamados casquetes polares: unas manchas muy claras, casi blancas, situadas cerca de los polos del planeta. Como han mostrado las observaciones realizadas con ayuda de los aparatos cósmicos, ambos casquetes polares están cubiertos con una capa de bióxido carbónico sólido, conocido ampliamente bajo el nombre de "hielo seco". En el periodo de primavera y verano esa capa se evapora bastante rápidamente, descubriendo una corteza de hielo corriente.
De asta manera, en Marte sucede el intercambio periódico del bióxido carbónico entre la atmósfera y los casquetes polares. En el período de primavera y verano éste se transforma del estado sólido al gaseoso, y en invierno se condensa de nuevo en casquetes polares. En este caso no se excluye que la reserva total de bióxido carbónico sólido en los casquetes polares excede considerablemente de la cantidad de éste que se contiene actualmente en la capa gaseosa del planeta. Precisamente con esta posibilidad está vinculada una hipótesis bastante curiosa de las elevaciones periódica de la temperatura del clima marciano.
Como es sabido, el carácter del cambio de las estaciones del año en la Tierra está ligado con la inclinación del eje de rotación de nuestro planeta hacia el plano de su órbita. Este ángulo constituye 66.5 grados. Para Marte es de 64,8 grados. La verdad es que el eje de rotación de Marte está dirigido no a la estrella Polar, sino a otro punto de la esfera celeste, pero esto no influye sobre el carácter del cambio de las estaciones del año: en principio, sucede igual que en la Tierra. Pero como Marte gasta en una vuelta alrededor del Sol casi el doble de tiempo que la Tierra, la primavera, el verano, el otoño y el invierno marcianos duran dos veces más que los terrestres.
Ciertos cálculos sumamente complicados, realizados por lo astrónomos en los últimos años muestran que en virtud de una serie de causas, vinculadas principalmente con la acción de la atracción solar y de otros planetas, la inclinación del eje de rotación de Marte hacia el plano de su movimiento puede experimentar cambios periódicos, alcanzando el máximo valor dentro de cada varios millones de años.
Tales cambios deben reflejarse bastante considerablemente en la cantidad de calor solar suministrado a las zonas polares del planeta y, por consiguiente en el régimen de evaporación y condensación de los casquetes polares y en el intercambio de bióxido carbónico entre los casquetes y la atmósfera marciana. Además, el suministro intensivo de la energía salar debe conducir a la liberación de una cantidad considerable del bióxido carbónico que se contiene en el suelo, así como a la evaporación del hielo de agua.
¿Que pasaría si a consecuencia del cambio del régimen térmico comienza a entrar intensamente el dióxido carbónico y el vapor de agua en la atmósfera de Marte? Comenzará a funcionar un mecanismo bastante curioso. Crecerá la presión atmosférica. Al hacerse más densa la capa gaseosa de Marte aumentará el llamado efecto de invernadero que se opone a la pérdida de calor por el planeta al espacio interplanetario. Semejante proceso conducirá al aumento de la temperatura, lo que a su vez llevará consigo el aumento del contenido de humedad en la atmósfera. Como resultado, el efecto de invernadero aumentará aún más, lo que provocará el siguiente aumento de la temperatura y la llegada de nuevas cantidades de vapor de agua y de bióxido carbónico a la atmósfera.
Al fin y al cabo, dicho proceso es capaz de conducir a tales valores de la temperatura y de presión que harán posible la aparición de agua líquida en la superficie del planeta. Comenzará el derretimiento de los hielos y surgirán corrientes fluviales. Por lo visto, la reserva de agua en estado sólido de Marte es bastante grande y no sólo en la congelación perpetua, sino, posiblemente, en los glaciares. En todo caso, en una de las fotos cósmicas de Marte se ha captado una formación bastante parecida a la lengua de un glaciar.
En las épocas de elevación de la temperatura del clima, en Marte puede también llover. Según la opinión de ciertos científicos, precisamente por el agua pluvial están formadas las redes de cauces menudos que no pocas veces nacen en los caballones de los cráteres marcianos.
Así pues las formaciones parecidas a los ríos de Marte atestiguan que en la historia de dicho planeta pudieran existir épocas de un clima mucho más caluroso que actualmente, acompañadas de la aparición de depósitos abiertos.
8. Anillos de los planetas gigantes
Entre los planetas del sistema solar se destaca Saturno por su aspecto singular. Está rodeado por una formación asombrosa y muy bonita de anillos constituidos por una multitud de partículas finas de hielo y bloques de hielo cuyo tamaño alcanza decenas de metros, que giran alrededor del cuerpo principal del planeta.
Durante largo tiempo se creía que los anillos de Saturno eran una formación única en la familia de los planetas. No obstante, en 1976 fueron descubiertos, con ayuda de las observaciones terrestres, anillos alrededor de Urano, el séptimo planeta del sistema solar. Poco tiempo después, la estación cósmica «Voyager-1» registró la existencia de un débil anillo en el planeta Júpiter. Su espesor es alrededor de 1 km. Está formado por partículas cuyo diámetro oscila entre una micra y unos metros.
En lo que se trata de los anillos de Saturno, los astrónomos consideraban, partiendo de las numerosas observaciones obtenidas por los observatorios terrestres, que eran cuatro. Los anillos fueron designados con las mayúsculas del alfabeto latino A, B, C y D comenzando por el cuarto anillo, que a su tiempo se consideraba el más exterior. Por eso, cuando fue descubierto el quinto, aún más alejado de Saturno, se le atribuyó el índice E.
Una época nueva en el estudio de los anillos fue abierta gracias a las investigaciones de Saturno a bordo de las naves interplanetarias norteamericanas «Pioneer-11», «Voyager-1» y «Voyager-2» en los años 1979 a 1981. En particular, la astronave «Pioneer-11» descubrió el anillo más alejado designado con la letra F, y la «Voyager-1» transmitió a la Tierra las imágenes de los anillos A y E, cuya existencia infundía ciertas dudas.
Más todavía, el análisis de las fotos obtenidas por «Voyager-1» condujo a los científicos a la conclusión sobre la posible existencia de un anillo más, el séptimo.

Figura 9. Anillos de Saturno (Foto tomada por la sonda cósmica "Voyager-1".)
Pero lo verdaderamente sensacional fue otra cosa. Resultó que Saturno está rodeado no por seis o siete anillos anchos, sino por unos centenares da anillos concéntricos estrechos. Según las apreciaciones de los especialistas, ¡su número constituye de 500 a 1000! En las fotos tomadas por «Voyager -2» se ve que estos anillos estrechos se descomponen a su vez en «anillitos» o «cordones» aún más estrechos. No menos sorprendente es el hecho que no todos los anillos estrechos poseen una forma regular. Así, por ejemplo, la anchura de uno de ellos varía de 25 a 80 km.
¿Cómo se explica tal estructura de los anillos? Parece más interesante la suposición que la segregación de los anillos en numerosos hilos sucede gracias a la influencia gravitatoria de los satélites de Saturno, incluso los pequeños, descubiertos recientemente con ayuda de los aparatos cósmicos.
Llama la atención la anchura relativamente reducida del anillo F. Lo más probable que se explica por la influencia de dos pequeños satélites de Saturno antes desconocidos con unos diámetros de alrededor de 200 km. Uno de ellos está situado cerca del borde exterior del anillo F, mientras que el otro, cerca del borde interior. Como muestran los cálculos, esos satélites con su influencia «empujan» las partículas hacia el interior del anillo. Debido a esto, se los llamó alegóricamente «pastores»: como si guardaran la estructura del anillo.
Una particularidad sorprendente más de los anillos de Saturno son los «rayos», unas formaciones extrañas que se extienden a través de los anillos en las direcciones radiales a una distancia de varios miles de kilómetros. Giran, igual que los rayos de una rueda, alrededor del planeta y pueden observarse a lo largo de varias vueltas. Pero si los «rayos» fueran la parte integrante de los anillos, tendrían que descomponerse rápidamente, puesto que las partículas de los anillos ubicadas a diferentes distancias del planeta se mueven con diferentes velocidades angulares. Un análisis minucioso de las fotografías enviadas por las estaciones cósmicas ha mostrado que el tiempo de una vuelta total de los «rayos» corresponde exactamente al período de rotación axial del propio Saturno. Con relación a esto se ha propuesto una suposición que los «rayos» están constituidos por unas partículas finas ubicadas encima del plano de los anillos y retenidas por las fuerzas electrostáticas. Su rotación se explica por el hecho que son arrastradas por el campo magnético de Saturno.
Y un enigma más: en el anillo F se han descubierto hinchazones y hasta entrelazamientos de hilos aislados. ¡Un fenómeno que difícilmente se explica desde el punto de vista de las leyes de la mecánica corriente! Lo más probable es que éste también está enlazado con las influencias electromagnéticas.
El descubrimiento de los anillos de Júpiter y Urano quiere decir que la existencia de semejantes estructuras es normal para los planetas gigantes. Por lo que parece, su formación es resultado de un proceso no acabado de formación de los satélites del planeta a partir de las partículas de la cuba protoplanetaria a una distancia corta de éste. Por lo demás, existen también otras suposiciones.
9. Volcanes deI sistema solar
Para la astronomía moderna es característica una amplia aplicación del «principio de comparación». Si queremos estudiar las leyes del desarrollo y la estructura de algún objeto cósmico, entonces uno de los métodos bastante eficientes de solución de ese problema consiste en hallar en el Universo otros objetos similares tratando de aclarar su semejanza y diferencia comparándolos (con el objeto que nos interesa). Al revelar las causas de éstas, avanzaremos considerablemente en la solución del problema planteado.
La semejanza señala la comunidad de las causas, los factores determinados que influían cobre la evolución de los objetos estudiados, la diferencia permite hallar las circunstancias que predeterminaron las distintas vías de su desarrollo.
Es muy natural que hasta estudiando los problemas científicos más abstractos, el propósito final de las investigaciones es la aplicación de los nuevos conocimientos en la práctica humana. Tal enfoque está determinado por la naturaleza social de la ciencia como una de las formas de la actividad humana. No es excepción la astronomía. Estudiando los fenómenos cósmicos, los astrónomos piensan ante todo, en la Tierra. Esto se refiere especialmente a las investigaciones de otros planetas del sistema solar que permiten conocer mejor nuestra propia casa cósmica. Uno de los problemas importantes de tal especie es el estudio del volcanismo.
Los procesos volcánicos representan una de las manifestaciones características de la vida interna de nuestro planeta, cuyas réplicas ejercen una influencia considerable sobre muchos procesos geofísicos. Sobre la escala del volcanismo terrestre habla por lo menos el hecho que en la Tierra hay alrededor de 540 volcanes activos, es decir, tales volcanes, cuya erupción, aunque sea una sola vez, guarda la memoria de la humanidad. Entre ellos, 360 se encuentran en el llamado cinturón de fuego alrededor den Pacífico y 68 en Kamchatka y las islas Kuriles.
Como se ha aclarado en los últimos años, una cantidad aún más grande de volcanes se halla en el fondo de los océanos. Sólo en la parte central del Pacífico hay no menos de 200 mil.
Durante una sola erupción volcánica de mediana potencia se desprende una energía comparable con la de 400 mil toneladas de combustible convencional. Si la energía volcánica se compara con la energía encerrada en la hulla, entonces durante las grandes erupciones su «equivalente hullero» alcanza 5 millones de toneladas.
Durante las erupciones se arroja una gran cantidad de partículas sólidas de las entrañas de la Tierra. Estas llegan a la atmósfera y dispensando los rayos solares, influyen notablemente sobre la cantidad de calor que llega a la Tierra. En particular, existen datos que testimonian que ciertos períodos de descenso duradero de la temperatura en la historia de nuestro planeta fueron precedidos por una fuerte actividad volcánica. La ciencia moderna dispone de numerosos datos que son testimonios del hecho que los fenómenos volcánicos suceden no sólo en la Tierra, sino en otros cuerpos celestes del tipo planetario, parecidos a la Tierra por su naturaleza y estructura.
El cuerpo celeste más próximo a nosotros es la Luna, y por lo visto, las condiciones de su formación fueron parecidas a las condiciones de formación de nuestro propio planeta. Por eso la comparación con la Luna representa un interés especialmente grande.Como se sabe, debido al estudio de la Luna con aparatos cósmicos se ha aclarado que la mayoría aplastante de sus montes-cráteres anulares tiene origen meteorítico, de impacto. No obstante, en la superficie de nuestro satélite natural se revelan huellas evidentes de la actividad volcánica. Así, por ejemplo, son muy difundidos en la Luna los basaltos de origen volcánico, se encuentran también afloramientos de lava solidificada. Hay razones para suponer que las concentraciones de masas, los mascones, descubiertos con ayuda de los satélites artificiales de la luna, debajo del fondo de ciertos mares lunares, no son sino unos tapones de lava solidificados. Existen en la superficie de la luna tales formaciones, que posiblemente estén vinculadas con los procesos volcánicos de una manera aún más estrecha. Se trata de las llamadas cúpulas, unas hinchazones esféricas peculiares de pendiente suave, en cuya cresta a veces se ubica una formación que recuerda la caldera volcánica (zona de desprendimiento alrededor del cráter). Es interesante que semejantes formaciones se encuentren en una cantidad bastante grande también en la Tierra. Estas son los lacolitos, levantamientos de la corteza terrestre, surgidos como resultado de la actividad de los focos volcánicos. A ellos pertenecen, por ejemplo, ciertos montes en el Cáucaso del Norte, que seguramente son conocidos por la mayoría de los lectores: Mashuk, Besh Tau, Zmeyka...
En general, en la formación del relieve lunar participaron tanto los procesos exteriores (exógenos) como interiores (endógenos). Como ejemplo de la acción conjunta de esos factores puede citarse la formación de los mares circulares. Según los datos que están a disposición de los investigadores de la Luna, esto sucedió de la manera siguiente. Debido al impacto de un gran cuerpo meteorítico apareció un embudo de unas decenas de kilómetros de profundidad. Al transcurrir el tiempo, el fondo del embudo se enderezaba paulatinamente gracias a la flexibilidad de la corteza lunar y aproximadamente dentro de 500 millones de años sucedía la irrupción de la lava desde una profundidad de cerca de 200 km. Llenando el fondo del embudo y solidificándose, la lava formaba una superficie plana. De una manera más o menos semejante sucedía la formación de los cráteres lunares de fondo plano, los llamados cráteres sumergidos.
Puede añadirse a lo expuesto más arriba que el estudio de las fotos de la superficie lunar, tomadas a bordo de los satélites artificiales de la Luna ha mostrado que en varios lugares de ésta hay torrentes y lagos de lava solidificada. Como opinan les especialistas, los procesos volcánicos activos sucedían en la Luna principalmente durante los primeros mil millones y medio de años después de su formación. En favor de tal suposición hablan las mediciones de la edad de las muestras del terreno lunar que contienen rocas volcánicas. Esta edad resultó no menor de 3 mil millones de años.
Unas huellas claras de la actividad volcánica pueden descubrirse también en las fotos cósmicas de Mercurio, el planeta más próximo al Sol. La superficie de Mercurio está cubierta casi totalmente por una cantidad enorme de cráteres. Aunque los propios cráteres, al igual que los lunares, tienen origen de impacto, en el fondo de algunos de ellos se ven bien las huellas de erupción de la lava.
Existe también una serie de datos que hablan en favor de la suposición que la actividad volcánica en Venus sigue hasta hoy día. Como se sabe, la temperatura de la superficie de este planeta se aproxima a 500° C. Por lo visto, una temperatura tan alta se explica, ante todo, por la acción del efecto de invernadero, gracias al cual en las capas bajas de la atmósfera venusiana se acumula el calor recibido del Sol. Pero no me excluye que cierta aportación en esa temperatura se debe a los procesos volcánicos, en particular, a la erupción de las masas de lava caliente en la superficie. Es posible que con las irrupciones volcánicas esté ligada una cantidad considerable de partículas sólidas, las cuales, según ciertos datos, existen en la capa gaseosa de Venus.Huelga señalar también una gran cantidad de gas carbónico (97%) en la atmósfera de ese planeta. Pero como se sabe, el desprendimiento del gas carbónico es un rasgo característico de los fenómenos volcánicos.
Todavía ignoramos cual es la naturaleza de los cráteres en Venus, volcánica o meteorítica. Pero se han descubierto tres manchas «claras», es decir, las zonas que mejor reflejan las ondas radioeléctricas.
Una de ellas alcanza 400 km de diámetro. Según la opinión de los especialistas, las manchas susodichas son formaciones constituidas por las corrientes de lava.
En la zona del macizo montañoso de Maxwell, en la cumbre del monte más alto de Venus, está ubicada una caldera de 100 kilómetros, lo más probable, de origen volcánico.
Sobre la región denotada con la letra griega «Beta» se ha registrado una perturbación considerable del campo gravitatorio, un fenómeno que en las condiciones terrestres se encuentra sobre los regiones de ubicación de volcanes jóvenes (aunque no obligatoriamente activos). Se supone también que los numerosos rayos que salen de Beta hacia diferentes lados no son sino corrientes solidificadas de lava. Por lo visto, Beta es un volcán escudo con un diámetro de la base de alrededor de 800 km y una caldera de 80 km sobre la cumbre.
En favor de la suposición sobre los fenómenos volcánicos que actualmente acaecen en Venus hablan las numerosas descargas eléctricas del tipo de rayo registradas por las estaciones soviéticas «Venera-11, 12 y 13» en la zona de algunos montes venusianos. Semejantes fenómenos se observaron más de una vez durante las erupciones de volcanes terrestres.
Llaman la atención también las velocidades enormes de movimiento de las masas gaseosas en la atmósfera de Venus. Siendo relativamente lenta la propia rotación del planeta (una vuelta alrededor del eje durante 243 días terrestres), la velocidad de la circulación atmosférica alcanza 4 a 5 días. Pero semejantes velocidades huracánicas tienen que estar vinculadas con los gastos de colosales de energía. Posiblemente, esa energía llega no sólo del Sol, sino también del interior del planeta.
El análisis de los datos nuevos sobre Marte, obtenidos principalmente con ayuda de los aparatos cósmicos, ha mostrado que también en ese planeta los procesos volcánicos desempeñan un papel importante en la formación del relieve. Así, algunos cráteres marcianos tienen montículos centrales con un punto oscuro en la cresta. No se excluye que son volcanes apagados.
Hay en Marte montañas, cuya naturaleza volcánica no se pone en duda, por ejemplo, el monte Olimpo de alrededor de 24 km de altura. Para comparar basta con hacer recordar que el Everest, el monte más elevado del globo, no alcanza 9 km. Cuando en 1971 en Marte se desencadenó una tormenta de polvo de enorme fuerza, el cono del Olimpo se elevaba sobre la cortina de polvo.

Figura 10. Erupción de un volcán en el satélite de Júpiter, Io. (Foto tomada por la sonda cósmica "Voyager-1").
En la misma región están ubicados tres gigantescos volcanes apagados más, cuya altura es un poco menor. Según las apreciaciones de los especialistas, las erupciones de ese grupo de volcanes sucedieron decenas y centenares de millones de años atrás. Iban acompañadas de la irrupción de enormes cantidades de ceniza que cubre, posiblemente, hoy en día anchas zonas llanas del planeta. La presencia en Marte de montes tan altos de origen volcánico testimonia sobre una gran potencia de los procesos volcánicos, gracias a los cuales en la superficie del planeta se vertían masas enormes de materia.
El descubrimiento tal vez más interesante de los realizados con ayuda de aparatos cósmicos fue el hecho de encontrar en Io, el satélite de Júpiter, de 8 a 11 volcanes activos. Arrojan polvo y gases calientes a una altura de hasta 200 km. Los procesos volcánicos que suceden en la Tierra están relacionados con el calentamiento de las entrañas terrestres debido principalmente a la descomposición de los elementos, radiactivos. En lo que se refiere a lo, de fuente de calentamiento sirven, por lo visto, las perturbaciones de marea por parte de los satélites vecinos de Júpiter en su campo gravitatorio potente. Un interés indiscutible representa el hecho que, aunque entre las fotografías de Io por las estaciones «Voyager-1» y «Voyager-2» hubo unos meses de diferencia, seis de los volcanes activos descubiertos seguían en estado de erupción. ¿Con qué se explica la duración tan grande de las erupciones? El astrónomo soviético G. A. Leikin propuso una hipótesis interesante.
Si Io posee su propio campo magnético, no se excluye que sobre su superficie caen partículas de los cinturones de radiación de Júpiter. Es muy posible también que en las regiones de erupciones volcánicas, existan anomalías magnéticas que favorecen a la concentración de tales partículas precisamente en esos lugares. Bajo esta influencia puede suceder la evaporación de la materia de la superficie, lo que contribuye a los fenómenos volcánicos.
Los procesos volcánicos pueden transcurrir también en el satélite de Saturno, Titán, que es uno de los satélites más grandes de los planetas en el sistema solar. Pero durante las erupciones en Titán se vierten no flujos de lava caliente, sino metano líquido y soluciones de amoníaco.
Así pues, los procesos volcánicos representan, por lo visto, a pesar de su variedad, una etapa lógica de la evolución de los cuerpos celestes del tipo planetario terrestre. Por eso el estudio de los fenómenos volcánicos en otros planetas del sistema solar contribuiría indudablemente a un conocimiento más profundo de las leyes de la vida anterior de la Tierra.
10. La Luna y las partículas elementales
A los físicos que se ocupan del estudio de la estructura de la materia, los rayos cósmicos les sirven de laboratorio natural imprescindible en los flujos de la radiación cósmica que atraviesan el Universo, pueden encontrarse partículas con tal energía, la cual todavía no sabemos obtener hasta con los aceleradores más potentes.
No obstante, el «laboratorio de rayos cósmicos» tiene una insuficiencia bastante esencial: si se trata de la búsqueda de partículas que poseen propiedades raras, la espera puede durar varias décadas. Es que es imposible saber de antemano cuándo la partícula que nos interesa aparecerá precisamente en aquel punto del espacio donde se hallan en el momento dado los aparatos de registro.
Los físicos tratan de encontrar salida a la situación instalando en las regiones montañosas placas fotográficas especiales con emulsiones de capas gruesas. Al atravesar tales emulsiones, los rayos cósmicos dejan sus huellas o trazas.
Pero, en primer lugar, la duración de tales investigaciones todavía es breve, y en segundo lugar, hasta los picos montañosos más altos no son el cosmos ni mucho menos. No todas las partículas pueden penetrar aquí atravesando el espesor de la atmósfera terrestre. Es verdad que los físicos obtuvieron, con el desarrollo de la técnica, la posibilidad de elevar sus instrumentos utilizando aviones de gran altura, globos-sonda y aparatos cósmicos de diferentes tipos. Pero los aviones y globos-sonda pueden garantizar sólo observaciones breves, y los aparatos cósmicos han aparecido relativamente hace poco.
De todas maneras, precisamente los aparatos cósmicos son capaces de hacer la verdadera revolución en el estudio de los rayos cósmicos. Han hecho accesible para los investigadores el laboratorio, donde el registro de los rayos cósmicos se realiza durante miles millones de años. Ese laboratorio también ha sido creado por la propia naturaleza.

Figura 11. Huellas de las partículas elementales en la emulsión fotográfica.
Se trata de la Luna; como ya sabemos, la superficie lunar no protegida por la atmósfera, se somete al tratamiento continuo por las partículas de los rayos cósmicos. Y las rocas lunares guardan las huellas de dichos impactos. Ya empezó el estudio de dichas huellas.
Han aparecido las primeras noticias excepcionalmente interesantes. Los científicos indios, D. Lal y N. Bhandari descubrieron, como resultado de un tratamiento especial de las muestras traídas de la Luna, en los cristales de la materia lunar unas trazas insólitamente largas de algunas partículas. Una de ellas alcanza 18 micras. Puede señalarse, para comparar, que las partículas que se forman durante la fusión espontánea de los núcleos de los átomos de uranio, dan unas trazas que tienen sólo hasta 14 micras de longitud
B. Prise, científico estadounidense, descubrió en la roca lunar una traza cincuenta veces más larga. ¿A qué partículas pueden pertenecer las huellas tan largas?
En lo que se refiere a las trazas descubiertas por los científicos indios, no se excluye la posibilidad que son dejadas por fragmentos de los núcleos de elementos transuranianos súper-pesados...
Como se sabe, durante largo tiempo el uranio ocupaba el último, nonagésimo segundo lugar en la tabla periódico de los elementos. Gracias a los avances de la física nuclear, los científicos han podido sintetizar artificialmente una serie de elementos transuranianos.
La principal dificultad de tal síntesis radica en el hecho que los elementos transuranianos son muy inestables. Cuanto más pesado es el núcleo, tanto más rápidamente se fusiona. Por eso era de esperar que fuera muy difícil y hasta completamente imposible obtener elementos con números superiores a 103. No obstante, cuando en Dubná fue sintetizado el elemento 104 llamado «kurchatovio» resultó que la duración de su vida constituyó alrededor de tres segundos.
Analizando esto y algunos otros hechos, los teóricos llegaron a la conclusión que en el mundo de elementos transuranianos deben existir las «isletas de estabilidad» peculiares, o sea los átomos que poseen capas electrónicas estables. Se supone que tales isletas se encuentran en la región de los elementos 106 a 114 y 124 a 126.
Pero si ciertos elementos transuranianos realmente poseen una larga duración de vida, ellos deben existir en la naturaleza. Surgiendo, digamos, en algunos procesos cósmicos violentos, podrían alcanzar la Tierra. Es decir, vale la pena de buscar sus huellas.
Últimamente tales búsquedas se realizan intensamente en diferentes medios: la corteza terrestre, los hielos árticos, los depósitos antiguos en el fondo de los océanos y hasta los vidrios y espejos antiguos.
Pero bien puede ser que las mejores condiciones para tales prospecciones existan en nuestra compañera antigua, la Luna...
¿Pero qué partícula colosal pude dejar en la materia lunar una huella de casi un milímetro de largo? No se excluye que es el misterioso monopolo, una partícula hipotética predicha en 1931 por P. Dirac, célebre físico-teórico inglés.
Como se sabe, las cargas eléctricas, tanto positivas como negativas, pueden existir independientemente unas de otras. En la naturaleza existen electrones y positrones, protones y antiprotones. Al mismo tiempo, las cargas magnéticas, la norte y la sur, están enlazadas inseparablemente entre sí. Nadie jamás pudo crear, o por lo menos observar, el monopolo y antimonopolio, es decir, separar entre sí los polos magnéticos.
Según los cálculos de Dirac, la carga magnética del monopolo debe ser aproximadamente 70 veces mayor que la carga eléctrica de un electrón. Por lo tanto, hasta en los campos magnéticos bastante débiles el monopolo puede adquirir una energía colosal. Por eso, disponiendo del monopolo, podríamos crear, valiéndonos de medios bastante elementales, unos aceleradores extraordinariamente potentes, sin hablar ya que la prueba de la existencia del monopolo ayudaría a resolver muchas dificultades en la teoría del origen de los rayos cósmicos, en particular, explicar las energías insólitamente altas de ciertas partículas cósmicas.
Además, según Dirac, los monopolos deben tener unas masas considerables e interaccionar entre sí varias miles de veces más intensamente que las cargas eléctricas elementales. En relación con esto, la separación del monopolo y antimonopolo en forma pura es mucho más difícil que la de las partículas elementales corrientes. Pero, por otro lado, es mucho menor la posibilidad de su mutua aniquilación. Debido a esto, los monopolos podrían servir de excelentes «proyectiles» de la artillería atómica para bombardear diferentes partículas elementales, las cuales pueden acelerarse hasta unas energías enormes y emplearse muchas veces seguidamente. Esto ha atraído a muchos físicos incitándolos buscar el monopolo, mas estas búsquedas no han dado todavía resultado.
Pero no se trata solamente de las posibilidades prácticas atrayentes que promete la obtención del monopolo. El problema de existencia de partículas magnéticas elementales representa gran interés práctico.
Tanto la detección del monopolo como el descubrimiento de una ley que «prohíbe» su existencia tendría igual importancia primordial para el desarrollo de las nociones físicas de la estructura del mundo.
11. Satélites invisibles para el mundo
Diferentes planetas «poseen» diferente cantidad de satélites. Esta «riqueza» está distribuida en el sistema solar con evidente desigualdad. El gigante Júpiter tiene 15, Saturno, según ciertos datos, más de 20, y a medida de aproximarse al Sol, el número de satélites disminuye bruscamente. Marte tiene sólo dos satélites: los célebres Fobos y Deimos. Mercurio y Venus no los tienen en absoluto.
La Tierra tiene sólo un satélite natural, la Luna.
Por lo demás, hay que precisar lo que puede llamarse satélite. Estamos acostumbrados a que nuestra Luna es un cuerpo esferoidal, pero, hablando en general, los satélites de los planetas pueden ser diferentes. Lo que importa es que estén unidos con el planeta por las fuerzas de gravitación.
En general, ¿en qué estados puede hallarse en el cosmos la materia sólida? En forma de bloques aislados disformes y en forma de polvo, nubes de polvo. En lo que se trata de los bloques aislados, es bien posible que la Tierra tenga varios satélites semejantes. Pero nadie ha podido registrarlos, aunque existen algunos testimonios indirectos de su existencia.
¿Y los satélites de polvo?
Ya en el siglo XVIII, Lagrange, célebre matemático francés, llegó a la conclusión, investigando el problema sobre el movimiento de tres cuerpos en interacción, que esos cuerpos, en determinadas condiciones, pueden formar en el espacio un triángulo equilátero bastante curioso.
Es muy natural que con el transcurso del tiempo, cada uno de los tres cuerpos se traslade por su órbita respecto al centro de masas común. Pero el hecho es que siempre, haciendo estas traslaciones, ellos se quedarán en los vértice de un triángulo equilátero. El propio triángulo se transforma sin cesar, ora comprimiéndose, ora extendiéndose y girando alrededor del centro de masas. Pero en todo caso sigue siendo equilátero. De esta manera, en el sistema de tres cuerpos pueden existir «puntos de equilibrio» peculiares. ¿Y si el sistema consta de sólo dos cuerpos, como, por ejemplo, el sistema «Tierra-Luna»? Entonces en éste de todas maneras existe por decirlo así, el «punto de equilibrio» potencial, que junto con otros dos cuerpos forma los vértices del triángulo equilátero. Y dado que en el plano, en el cual ya sucede el movimiento de los dos cuerpos, siempre se puede construir un par de triángulos equiláteros con dos vértices coincidentes en el lugar donde se hallan esos dos cuerpos, entonces evidentemente, en el sistema de dos cuerpos siempre deben existir dos «puntos de equilibrio». Aunque hasta cierto momento esos puntos pueden estar desocupados.
Sin embargo, si algún cuerpo se halla en el punto de Lagrange y además pierde instantáneamente la velocidad con respecto a la Tierra y la Luna, entonces como si cayera en una trampa gravitatoria y permaneciera en ésta para siempre o, por lo menos, durante largo tiempo.
Al principio, cuando la «trampa» todavía está vacía, ésta funciona mal: las partículas pasan sin obstáculo a través de la «zona de equilibrio» y siguen su camino. Pero a medida que se llena la «trampa» de materia el proceso de «captura» se irá acelerando. Ahora las partículas transeúntes pueden chocar con las que ya han caído en sus redes invisibles y, perdiendo la velocidad, aumentar la «pesca».
Aunque este proceso es extremadamente lento, era de esperar que durante muchos centenares de millones de años en los puntos de Lagrange del sistema «Tierra-Luna» tendría que acumularse una cantidad considerable de materia, dado que en el espacio circunterrestre se mueve una multitud de granos de polvo o, posiblemente, de cuerpos más voluminosos.
Ya a principio del siglo en curso (siglo XX) fueron descubiertos satélites que se hallan en los puntos de Lagrange del sistema «Sol-Júpiter». Cerca de cada uno de tales puntos los astrónomos descubrieron unos cuantos asteroides.
A todos ellos fueron atribuidos los nombres de los héroes de la épica griega antigua sobre la guerra de Troya. Al mayor grupo se le llamó «griegos», al menor, «troyano».
No obstante, no se ha podido descubrir satélites análogos de la Tierra, cuya posible existencia se desprendía de la teoría. Es que se puede ver un satélite semejante sólo cuando el punto correspondiente de Lagrange se halla en una zona del firmamento opuesta al Sol y a la vez bastante lejos de la franja clara de la Vía Láctea. Además es necesario que la noche sea sin luna...
Semejantes combinaciones favorables se realizan en la naturaleza muy raras voces. Los astrónomos fotografiaban durante muchos años los puntos de Lagrange sin descubrir trazas algunas de materia sólida. Y sólo hace pocos años se pudo fotografiar los satélites invisibles de nuestro planeta. Resultaron bastante voluminosos: el diámetro de cada uno de ellos es comparable con el de la Tierra.
Por lo demás, la masa de esas nubes de polvo es bastante insignificante en la escala cósmica: sólo alrededor de 20 mil toneladas. Y su densidad es todavía menor: un grano de polvo por kilómetro cúbico. No es de extrañar que fuera tan difícil descubrirlos.
No obstante, se tendrá que tomar en consideración con seriedad las nubes de materia cósmica ubicadas cerca de los «puntos de equilibrio» al elegir las trayectorias de movimiento de las naves cósmicas.
Por otro lado, es muy seductor crear en los puntos de Lagrange estaciones cósmicas orbitales. Casi no se tendrá que corregir su posición en el espacio durante largo tiempo. Pero entonces, posiblemente, surgirá la necesidad de desprenderse de alguna manera de la materia acumulada en esas regiones. Podrá resultar peligrosa para las estructuras de la estación y estorbar las observaciones científicas.
12. ¿Existe el movimiento por inercia?
Un papel muy importante en la comprensión de los movimientos de los cuerpos celestes y, en particular, de los planetas del sistema solar desempeñó el descubrimiento de Galileo de la ley de la inercia.
En aquellos tiempos, cuando esta ley era todavía desconocida, el gran Kepler, tratando de hallar la causa que hace girar interrumpidamente los planetas alrededor del Sol, buscaba la fuerza misteriosa que empuja los planetas sin dejarlos parar.
Ahora se sabe bien que el movimiento circular de los planetas se compone de dos movimientos: el movimiento rectilíneo uniforme por inercia y la caída sobre el Sol bajo la acción de la atracción solar.
Pero he aquí una pregunta un poco inesperada: ¿existe en el mundo real el movimiento por inercia?
He recordado para toda mi vida un ejemplo sentencioso. Creo que cursaba en aquel entonces el octavo grado y estudiábamos en las clases de física las tres leyes de Newton.
Nuestro profesor, hombre ingenioso y muy conocedor de la física, vino a la última clase con una linterna de proyección y una caja de diapositivas.
-Ahora voy a mostrar unas imágenes - comunicó él. Representan diferentes situaciones. Vosotros tenéis que verlas con atención y decir cuál de las tres leyes de Newton se manifiesta en ellas. Vamos a empezar...
En la pantalla apareció la primera imagen. Un muchacho corriendo tropieza con una piedra y cae precipitadamente poniendo las manos delante.
-Así pues, ¿de qué ley de Newton se trata?
-De la primera - respondimos a coro unánime.

Figura 12. Ilustración aparente de la primera ley de Newton
Y teníamos razones para tal respuesta: es que hacía unos días nos apareció ante los ojos la nota explicativa al juego de diapositivas «Las tres leyes de Newton». Ignoro por quién fue compuesta, pero en la anotación al número uno -«el muchacho está cayendo» se decía: «Ilustración de la primera ley de Newton, la ley de inercia. Un muchacho tropieza corriendo con una piedra, pero la parte superior de su cuerpo sigue avanzando por inercia. Como resultado, el muchacho cae...». O algo por el estilo.
-Supongamos- dijo el profesor. Y me llamó a la pizarra.
Comencé vivamente:
-El muchacho corriendo tropieza con una piedra.
-Así... entonces, ¿la primera ley?
Asentí con la cabeza.
-Bien. En esto caso recordemos cómo se lee.
-Un cuerpo se halla en estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo, hasta que y como no se impulsa por las fuerzas exteriores a cambiar este estado - solté de una vez sin titubear la formulación newtoniana.
-Correcto... Ahora vemos a traducir esto a la lengua física corriente. Si sobre el cuerpo no actúan fuerzas exteriores, su aceleración es igual a cero. ¿No es así?
-¿Y el reposo?- preguntó alguien desde su lugar.- ¿No ha dicho nada de éste?
-El reposo es un caso particular del movimiento cuando la velocidad es nula... Bien, ¿de qué habla y de qué no habla la primera ley? Sólo habla del caso cuando las fuerzas son nulas. Y de lo demás ¡ni hablar! Y si las fuerzas no son iguales a cero, la primera ley no «sabe» nada de eso.
Era algo nuevo. Hasta aquel día tratábamos simplemente de recordar las formulaciones de las tres leyes y aprender a resolver los problemas. Ahora la primera ley de Newton aparecía ante nosotros como si fuera en una forma distinta. Comprendimos de golpe que la «caída del muchacho» en el cuadro no tiene nada que ver con la primera ley.
Realmente, el muchacho tropezó con un pie contra una piedra. Pero esto no quiere decir que sobre él actuó una fuerza y en el movimiento del muchacho apareció aceleración. Desde ese momento su movimiento dejó de ser uniforme y rectilíneo... Efectivamente, la primera ley no puede decir nada sobre tal caso.
De todo esto se saca una conclusión importante. Se puede hablar del movimiento por inercia sólo cuando sobre el cuerpo dado no actúan ninguna fuerza en absoluto. O por lo menos, la resultante de todas las fuerzas es igual a cero.
Con frecuencia se suele oír las frases siguientes: «¡Los motores se desconectaron y el cohete seguía el movimiento por inercia!», «El chofer frenó, pero el vehículo seguía deslizándose por inercia sobre el pavimento glacial de la carretera».
¿Son legítimas tales expresiones? Tal vez, sólo en el sentido literario. En realidad, tanto el cohete luego de desconectar los motores como el vehículo después de empezar el frenado se movían con aceleración. En el primer caso esa aceleración (positiva o negativa) fue transmitida al cohete por la fuerza de gravitación de la Tierra, en el segundo, la aceleración negativa fue transmitida al vehículo por la fuerza de fricción entre los protectores de los neumáticos y el pavimento de la carretera.
Si se adopta un punto de vista absolutamente estricto, es poco probable que, en general, se encuentre en la naturaleza, aunque sea un caso de movimiento «por inercia» en forma pura, de pleno acuerdo con la primera ley de Newton. Es que sobre cualquier objeto, dondequiera que se encuentro, siempre actúan las fuerzas de gravitación de numerosos cuerpos celestes.
Se puede tratar sólo de los casos cuando es admisible cierta idealización, es decir, las fuerzas que actúan sobre el cuerpo dado son tan insignificantes que prácticamente no ejercen ninguna influencia sobre su movimiento.
Pero sin esta reserva importante la primera ley de Newton prácticamente nunca se cumple en la naturaleza: sólo es el caso extremo, el caso limito del movimiento acelerado.
13. Paradojas orbitales
Como ya sabemos, el movimiento de los cuerpos celestes se funda en las leyes de Kepler y la ley de la gravitación de Newton. Estas leyes se hicieron tan corrientes que uno puede creer involuntariamente que en el movimiento de los objetos cósmicos muchas cosas pueden adivinarse sin cálculos por decirlo así, cualitativamente, partiendo del contenido físico de las leyes susodichas. En realidad, a veces esto se logra bastante bien. Sin embargo, en una serie de casos los cálculos conducen a unos resultados muy diferentes de los que nos parecían casi evidentes...
Una astronave despega desde un satélite artificial de la Tierra que se mueve alrededor del planeta por una órbita elíptica. ¿En qué momento es más ventajoso realizar el arranque: cuando el satélite se encuentro en el apogeo o en el perigeo?
Al parecer, la respuesta está completamente clara: por supuesto que en el apogeo: es que cuanto más lejos se encuentre de la Tierra, tanto más débil será la gravitación terrestre, tanto más baja será la velocidad de liberación y, por consiguiente, tanto menor será el gasto necesario de combustible.
No obstante, no debe olvidare que, según la segunda ley de Kepler, el satélite se mueve por su órbita con velocidad variable. Es más boja en el apogeo y más alta en el perigeo.
¿Qué es más ventajoso? ¿Una velocidad menor de liberación en el apogeo, pero, en cambio, menor reserva de velocidad inicial o bien mayor reserva de la velocidad inicial en el perigeo, pero también una velocidad más alta de liberación que debe cobrar la nave?
Ningunos razonamientos cualitativos darán respuesta a esta pregunta: son necesarios cálculos exactos.
Se debe calcular para el apogeo y el perigeo las diferencias entre la velocidad de movimiento del satélite artificial y la velocidad de liberación en el punto dado del espacio circunterrestre y comparar esas diferencias entre sí. Es evidente que se dará preferencia a tal variante de lanzamiento del satélite artificial, para la cual esa diferencia resulte menor.
Veamos un ejemplo concreto. Sea que el lanzamiento de una astronave se realiza a bordo de un satélite artificial de la Tierra que se mueve por una órbita con la altura del apogeo de 330 km y la del perigeo de 180 km.
Hace mucho que los valores de liberación para diferentes alturas, están calculadas y reducidas a unas tablas especiales. Consultando tal tabla hallaremos que para la altura del perigeo de la órbita de ese satélite de la Tierra constituye 11.040 m/s y para la altura del apogeo 10.918 m/s.
No cuesta mucho trabajo calcular también la velocidad de movimiento del satélite en el perigeo y el apogeo. Constituye 7.850 y 7.680 m/s, respectivamente.
Ahora calcularemos las diferencias incógnitas. Para el perigeo es 11.040 - 7.850 = 3.190 m/s para el apogeo, 10.918 - 7.680 = 3.238 m/s. Así pues, el punto más ventajoso para el lanzamiento no es en el apogeo, como podría parecer a primera vista, sino que en el perigeo.
Es curioso que al aumentar la excentricidad de la órbita, las ventajas del lanzamiento en el perigeo crecen aun más y la paradoja de la situación se torna especialmente evidente. Por ejemplo, para una órbita muy alargada con el perigeo a una distancia de 40 mil km de la Tierra y el apogeo situado más allá de la órbita lunar a una distancia de 480 mil km de nuestro planeta, es cuatro veces (!) más fácil alcanzar la segunda velocidad cósmica y escaparse de las «tenazas» de la gravitación terrestre desde la región del perigeo que desde la región del apogeo. Algo extraño, ¿no es así?
Este hecho demuestra una vez más el carácter ilusivo de muchas nociones evidentes. Por lo demás, huelga señalar que la paradoja de la que se trata es auténtica sólo al comparar la ventaja del lanzamiento de un mismo satélite que gira por una órbita dada.
Es interesante que al bajar un satélite artificial de la Tierra tiene lugar la paradoja inversa. Puede parecer que es más ventajoso poner en marcha el motor de frenado y comenzar el frenado en el momento cuando el satélite pasa el perigeo, es decir, se halla más cerca de la superficie terrestre.
Pero los cálculos muestran que también en este caso el papel principal lo desempeña no la distancia de la Tierra, sino la velocidad de movimiento del satélite por la órbita. Esta es más baja en el apogeo, y por eso es más racional, desde el punto de vista del gasto de combustible, comenzar la bajada precisamente desde la parte de apogeo de la órbita. Es verdad que en el caso dado se trata sólo de un problema un poco idealizado, dado que no se toma en consideración la velocidad de entrada del satélite en las capas densas de la atmósfera terrestre.
Veamos ahora una paradoja astronáutica más, que contradice a las nociones corrientes de la mecánica terrestre. Nuestras ideas usuales testimonian que, cuanto más rápidamente avancemos, tanto menos tiempo necesitaremos para vencer la distancia dada. Para el movimiento de los aparatos cósmicos en los campos de gravitación de los cuerpos celestes esta afirmación no siempre es justa. Por ejemplo, deja de de servir al volar de la Tierra al planeta Venus.
Como se sabe, la Tierra gira por la órbita alrededor del Sol con una velocidad próxima a 29,8 km/s. Por lo tanto, igual velocidad inicial con respecto al Sol tendrá también el aparato cósmico que despega desde la órbita de un satélite artificial de la Tierra. La órbita de Venus está situada más cerca del astro diurno, y para alcanzarla, es necesario no aumentar la velocidad inicial del aparato con respecto al Sol, como, digamos, durante el vuelo a Marte, sino reducirla. Pero ésta es solamente la primera «mitad» de la paradoja. Resulta que cuanto menor sea esa velocidad, tanto más rápidamente el aparato cósmico alcanzará la órbita del planeta Venus. Como muestran los cálculos, siendo la velocidad de partida igual a 37,3 km/s respecto al Sol, el vuelo durará 146 días, y para la velocidad de 23.8 km/s, tan sólo 70 días.
Así pues, nuestras nociones terrestres de costumbre no siempre son aplicables ni mucho menos al movimiento de los aparatos cósmicos.
14. "Solución de estudio" (ciencia-ficción)
La astronave de transporte «Omicrón» cumplía su vuelo rutinario hacia Megos llevando a bordo a doce personas de tripulación y 360 pasajeros. El capitán Meng y el navegante Gascondi observaban en silencio el tablero y ambos comprendían claramente que la situación era irremediable... El error fue cometido en el momento de salir del hiperespacio. Algo falló en el equipo complicado del mando automático de la nave. Una desviación ínfima del programa, fluctuación casi imperceptible que resultó suficiente para que la astronave se encontrase a cinco pársec del punto calculado... Pero allí la esperaba la enana blanca, una estrellita de enorme densidad y potente gravitación.
Fueron conectados a plena potencia todos los motores. Esta medida sólo salvó u «Omicrón» de la caída a un abismo ardiente, pero no fue suficiente para romper las cadenas de la gravitación. Ahora la nave se movía alrededor de la enana por una órbita cerrada a una distancia media de cerca de 20 mil kilómetros del centro de la estrella, y toda la potencia de sus motores no alcanzaba para escaparse dei cautiverio. Además, terminaba el tiempo calculado y se agotaban las reservas de energía necesaria para mantener el campo de protección, que contrarrestaba el calor incinerante de la estrella.
-¿Cuánto?- preguntó con dureza Meng sin apartar los ojos del tablero, donde un pequeño punto rojo trazaba una elipse correcta alrededor de la estrella
El navegante, que hacía mucho que estaba acostumbrado a comprender a medias palabras a su jefe, apretó rápidamente unas teclas en el pupitre del calculador.
-Seis horas y media... ¿Tal vez, mandemos la SOS?
La enana estaba demasiado cerca. Aunque la astronave estaba protegida por el campo de protección, Meng sintió casi físicamente la respiración caliente de la estrella. Todavía era protegida... pero dentro de seis horas y media la energía se consumirá, y entonces...
-¿No se podría debilitar la protección? preguntó Meng.
-El campo de todas maneras es mínimo- explicó Gascondi. -¿Qué crees sobre la SOS?
Meng, sin responder, se deslizó en su butaca y cerró los ojos. Ahora tenía que resolver un problema superior a las posibilidades de hasta la computadora más perfecta...
Por supuesto que en la situación formada estaba obligado a mandar la SOS. Lo exigían los «Estatutos cósmicos». Pero Meng sabía con certeza que en su sector no había ni una sola nave capaz de prestar ayuda a «Omicrón». La estación más próxima se encontraba en Megos pero la astronave estaba a tal distancia de éste, que un radiograma corriente la vencería en muchos meses. Para que la señal de socorro llegase a tiempo, sería necesario mandarla a través del hiperespacio. Tal radiotransmisión requería un gasto de energía demasiado grande. Pero la energía era necesaria para la protección contra la enana blanca: ella le daba a «Ómicron» segundos y minutos de más.
Pero de todos modos Meng se decidiría a una radiotransmisión hiperespacial si hubiera la menor esperanza. En la flota galáctica había sólo tres o cuatro naves capaces de acercarse en tal situación a «Ómicron» para recargar las reservas de su energía o llevarla a remolque sin caer ellas mismas en la trampa gravitatoria. Pero Meng sabía que todas ellas se encontraban ahora en los sectores lejanos y de ninguna manera tendrían tiempo para acercarse a él a tiempo...
-Podemos ganar un poco de tiempo- dijo Gascondi -Unos treinta minutos...
El capitán miró interrogativamente al navegante.
-Si se quita la gravedad artificial- explicó Gascondi.
-No- dijo decididamente Meng. -Entre los pasajeros hay mujeres y niños...
He aquí un problema más, que nadie puede resolver, menos el jefe de la nave. ¡Los pasajeros! Ahora descansan tranquilamente en sus compartimentos totalmente seguros que dentro de un par de días llegarán felizmente al lugar de destino. Y ninguno de ellos no tiene ni una sombra de sospecha que apenas seis horas y media separan la nave de una catástrofe fatal... ¿Debe informar a los pasajeros sobre lo sucedido? ¿O dejar que estén en ayunas hasta el final?
Durante su largo servicio cósmico el capitán Meng cayó más de una vez en situaciones críticas. Pero eran situaciones que tenían salida. Entonces todo lo decidía la experiencia e ingeniosidad del jefe: era necesario en contados segundos hallar una solución óptima. Y hasta este momento Meng siempre la había encontrado.
Pero ahora no había salida. Lo testimoniaba inexorablemente un cálculo fácil que lo podía hacer un estudiante cualquiera. Y nada ya dependía del capitán Meng. Podía aplicar cualquier medio pero el final de todas maneras, era el único.
Esto quería decir que debían someterte a su destino y esperar con resignación hasta que el aliento incinerante de la estrella convirtiese a «Omicrón» en una llamarada brillante.
¿Rendirse sin lucha?.. Jamás en su vida sufrió Meng algo semejante. «Pero esto sucede sólo una vez»- sonrió amargamente Meng para sí.
No, hay que luchar de todas maneras. No rendirse de ningún modo. Hasta cuando la situación parezca irremediable.
-¿Has calculado todas las posibilidades?-preguntó él mirando al navegante.
Gascondi volvió lentamente la cabeza. Por primera vez desde el momento cuando el tablero había comunicado sobre la catástrofe inminente se miraron a los ojos. Gascondi se encogió de hombros:
-Tú mismo conoces todo...
-Pero de todas maneras hay que revisar todas las variantes.
-¡Pero sí es un caso elemental!- estalló Gascondi. -¿Qué variantes pueden existir?...
El capitán Meng lo comprendía no peor, en absoluto, que su navegante. Una situación clásica investigada al dedillo ya en el alba de los vuelos cósmicos y que hacía mucho que no interesaba a nadie. Los medios de navegación más modernos libraron a los astronautas de semejante amenaza. Por lo menos, durante los últimos cincuenta años ni una sola nave había caldo en las trampas gravitatorias. Solamente «Omicrón» no tuvo suerte.
¿Pero tal vez precisamente en esto radica su única posibilidad? Es que hacía mucho que no se ocupaban teóricamente de eso problema. Es que la ciencia no está estancada. Y si se analiza una vez más desde las posiciones del conocimiento moderno la situación irremediable en que se han resultado, quizás se halle una variante no considerada por la navegación clásica.
En todo caso, hay que buscar. ¿Pero cómo convencer a Gascondi? Es un excelente navegante y trabaja sin errores. Meng no recordaba ni un solo caso cuando Gascondi se hubiera apartado en algo de la «Instrucción». Pero precisamente éste era su punto débil. Quien comete errores y sabe remediarlos, tiene que actuar, quiera o no, en las situaciones imprevistas. Pero Gascondi adoraba sólo a un dios impecable y omnipotente: la «Instrucción»
«Por desgracia, pensó con pena el capitán, su mente no está programada para al descubrimiento de lo nuevo...» Y además, pensó con lástima, en que siempre estaba más entusiasmado por el lado de la ingeniería del asunto, prestando mucho menos atención a la teoría del movimiento de las astronaves. Conocía, por supuesto, bastante bien los fundamentos y podría sustituir totalmente, en caso necesario, a Gascondi, pero ahora estos conocimientos no eran suficientes...
-¿Propones esperar?- preguntó Meng dándole las espaldas
-¿Estar sentados aquí esperando hasta que se acabe?...
-Propongo mandar la SOS- repitió con aire sombrío el navegante-. Así como lo exige la «Instrucción».
-No- cortó Meng. -Ya tendremos tiempo para comunicar sobre nuestra muerte. Todavía estamos obligados a emprender algo... Hasta en contra de todas las instrucciones.
Gascondi apretó los labios con aire ofendido. -Quisiera ver...
Meng se puso de píe y se acercó a la butaca del navegador:
-Vamos a pensar juntos. A ver si...
No advirtieron cuando entró Verin al cuarto de navegación y le vieron cuando ya estaba cerca del cuadro principal examinando el tablero.
Generalmente, estaba prohibido terminantemente a los pasajeros entrar en el cuarto de mando. Pero Verin no era un pasajero cualquiera. La estructura de «Omicrón» se basaba en una teoría física creada por él. A Verin le pertenecía un sinnúmero de ideas originales que habían ejercido una influencia ostensible sobre el desarrollo de la física y la astronomía. Se proponía dar un curso de conferencias sobre la teoría del hiperespacio en la Universidad de Megos.
Pero, de todas maneras, volaba Verin en «Omicrón» como pasajero, y Meng pensó con inquietud en que su situación desastrosa dejó de ser ahora un secreto.
-Una situación curiosa, ¿no es así?
Dado el estado de las cosas, estas palabras sonaron un poco extrañas y fueron pronunciadas con cierto matiz imperceptible, ya sea de sarcasmo, o bien, de una satisfacción incomprensible.
Gascondi sólo se encogió de hombros.
-¿No alcanza la potencia?- preguntó Verin apartando por fin la vista del tablero.
-Usted mismo lo ve -gruñó Gascondi no muy cortésmente.
-¿Y la protección térmica se agotará dentro de unas horas?
-Dentro de seis horas y media- respondió maquinalmente Meng.
-Así- alargó indeterminadamente el teórico- Mmm, así...
En sus ojos hundidos centellearon chispas de ardor, y en este momento hizo recordar a Meng, sin querer, a un cazador que de pronto vio un animal raro. Al parecer, nada le interesaba a Verin que en la situación creada precisamente él era la caza menor... Su mirada se apagó y se concentró a lo lejos, como si Verin tratase de ver a través de la pared no transparente de la astronave, algo oculto en la profundidad del cosmos y accesible sólo a él.
-No ea vano se dice- pensó Meng- que vive solo de la ciencia.
Pero Verin vivía no sólo de la ciencia. Al ver el tablero, pensó ante todo en su vieja madre que se había quedado en la Tierra. ¡Qué pena le daría la muerte del hijo!.. Dentro de un instante su mente ingeniosa empezó a buscar una salida. Verin, con un esfuerzo habitual de la voluntad, dejó a un lado todo, menos las condiciones del problema insólito planteado por la coyuntura absurda. Del problema, que según todos los cánones existentes no tenía solución positiva. Pero tota su vida Verin resolvía precisamente tales problemas...
-¿Puedo utilizar su calculador?- preguntó él saliendo por un segundo de la meditación.
-Pero, de todas maneras... -intentó empezar Gascondi.
Meng le puso silenciosamente la mano sobro el hombro
No obstante, Verin, por lo visto, no prestó ninguna atención a ese pequeño incidente. Sin perder tiempo, se acercó al cuadro y empezó a apretar una tras otra varias teclas mirando cada vez al dispositivo de salida.
Meng trató de seguir sus cómputos, pero muy pronto perdió el hilo. Sólo tuvo tiempo de comprender que los cálculos de Verin no temían enlace directo con su situación.
«Es extraña nuestra conducta, absurda -pensó de repente Meng - nos restan por existir solo seis horas, y Gascondi se preocupa de las instrucciones, Verin se entusiasmó con algún problema teórico, y yo los observo con paciencia como si nada ocurriese... Quizás, puede ser que el valor del tiempo es relativo: ¿también seis horas, si son seis horas hasta el final, no son tan poco?»
El teórico se apartó de pronto del tablero y preguntó, mirando al navegante:
-¿Usted cree que el problema es insoluble?
Gascondi, lleno de amor propio, miraba atentamente a Verin: ¿no hay mala pasada?...
-Es un caso elemental -pronunció él por fin, mirando hacia un lado indeterminado-. Hay dos fuerzas, a saber: la gravitación de la enana y nuestro empuje... Aquí todo está claro. Es evidente que el empuje no alcanzará para desarrollar la segunda cósmica.
-Pues bien -balbuceó Verin-. La posibilidad de la resolución del problema depende de cómo está formulado. Este problema, tal como está planteado, indicó con la cabeza al tablero, es insoluble de verdad.
-Lastimadamente, no fui yo quien planteó este problema- iba a replicar Gascondi.
Sin embargo, Verin ya no le oía... De nuevo se puso a meditar desprendiéndose momentáneamente de las cosas que lo rodeaban...
En este momento Meng por primera vez sintió la esperanza. Comprendía mejor que nadie que sólo una maravilla podía salvarlos ahora. Y como tales no existían, era necesaria una solución superoriginal, inesperada, extraordinaria. Sólo de Verin podía esperarse algo semejante, si en general alguien podía hacer algo.
El capitán miró con respeto al teórico. ¿Quién podría pensar? Pequeño, enjuto, con una nariz aguda, nada de titán. ¿Cómo sabe ver lo que no pueden los demás?
-¿Conocéis la anécdota sobre el perro? -preguntó de repente Verin.
Y como ambos astronautas seguían callados, continuó
-Imagínese -dijo un físico a otro- que a un perro le ataron a la cola una sartén metálica. Si el perro echa a correr, la sartén ha de golpear sobre el pavimento. ¿Con qué velocidad debe correr el perro para no oír el sonido?... Y, por extraño que parezca, aquel otro físico no pudo hallar respuesta a la pregunta...
-Usted cómo cree, ¿con qué velocidad debe correr el perro? -preguntó de pronto Verin y sonriendo enigmáticamente, lanzó una mirada fija a Gascondi.
-No sé -murmuró quedamente el navegante y miró con súplica a Meng. Se veía que apenas se contenía...
Pero, encontrando una mirada tensa del capitán, Gascondi todo se encogió y rechinando los dientes, soltó sin gana:
-Por lo visto, debe correr con una velocidad supersónica...
-Así, así -se echó a reír Verin.- Así mismo supuso aquel físico... Pero la respuesta correcta es absolutamente sencilla: la velocidad del perro debe ser nula... Es elemental. La cosa es que el problema ha sido formulado así: ¿cual debe ser la velocidad? La velocidad... Aquí está el quid de la cuestión. Hasta los físicos a veces se olvidan que la velocidad nula también es una velocidad...
El recto y sencillo Gascondi lo miraba con unes ojos muy abiertos. Meng también se sentía un poco incómodo, aunque comprendía muy bien que esa anécdota la necesitó el teórico no para divertirse, sino como una tregua peculiar. Ahora funcionaba la subconsciencia dejando descansar a la conciencia.
«Por lo demás -pensó Meng-, no en vano le vino a la cabeza precisamente ese anécdota... ¿Tal vez, ya ha palpado algo a pesar de todo?»
Y, como confirmando su suposición optimista, Verin de nuevo se metió de narices al tablero, apretando de manera graciosa, como un niño, los labios, comenzó a jugar virtuosamente en el teclado.
Meng y Gascondi aguardaban en silencio. Por fin, Verin se desprendió de las teclas y suspiró, ora con alivio, ora con decepción, pero en sus ojos grises entornados de nuevo brillaron chispas despreocupadas.
-¿Juega al ajedrez?-preguntó con tono prosaico.
-Sí -respondió Meng.
-¿Sabe lo que es una solución de estudio? La posición está completamente perdida, pero hay una jugada que, al parecer, conduce aceleradamente a la derrota. Pero precisamente esa jugada extraña trae la victoria...
Ahora Meng sabía justamente que Verin había hallado una salida.
-¿Y qué? -preguntó él incapaz de retener la impaciencia.
Verin miró atentamente al capitán.
-Debemos hacer una jugada de estudio -pronunció lentamente, cómo si pesara algo una vez más.
En el cuarto reinaba el silencio. El capitán estaba inmóvil apretando el respaldo de su butaca.
-Es necesario conectar el empuje -dijo Verin. Esbozó rápidamente en una hoja unas letras y alargó el papelito a Meng.
-Pero -balbuceó confusamente Gascondi -esto no dará absolutamente nada. A menos que haga más alargada la órbita.
-Eso es -dilo Verin.
-Pero el empuje consumirá toda la energía. Y, por lo tanto, la protección térmica...
-Espera-cortó Meng. «Da igual, pensó él, dentro de seis horas o dentro de tres ...»
Pero en su interior el capitán Meng tenía confianza en Verin. Alargó sin vacilar la mano al cuadro principal y cambió una tras otra en unas divisiones las cuatro palancas rojas.
Gascondi palideció.
Se oyó el zumbido característico de los motores, chasquearon los relees de protección contra la sobrecarga.
-¿Tal vez altura usted explique? -pidió Meng.
-Si no me equivoco -comenzó lentamente Verin-, la «Omicrón» consta de dos partes aisladas.
-Efectivamente -confirmó Meng-. En una de ellas se halla el complejo de mando y los motores, en la otra, los camarotes y cuartos auxiliares.
-¿Y es posible desacoplar esas partes y separarlas a una distancia considerable?
-Sí, tal posibilidad está prevista para el caso de avería o bien la reparación del grupo propulsor. Ambas partes se separan y se acoplan con ayuda de un «pulsador» especial.
-¿Cuál es la distancia máxima entre ellas?
-Ciento cincuenta kilómetros.
-Basta con ciento cuarenta- murmuró Verin.
-¿Quiere deshacerse de la sección de pasajeros? -habló por fin Gascondi. Pero de todas maneras, el empaje no alcanza.
-No -replicó enérgicamente Verin. Sería demasiado fácil. La enana no nos soltará tan fácilmente... La idea es completamente diferente.
-Estamos perdiendo el tiempo -se intercaló Meng-. Tal vez...
-¡Oh! Tenemos tiempo de sobra -dijo con impasibilidad Verin-. Pues... ¿vosotros conocéis, por supuesto, la idea de la astronave pulsatoria?
Gascondi y Meng se miraron con perplejidad.
-Sí -notó Verin-. Es una idea muy antigua y hace mucho tiempo que está en abandono...
-Empiezo a recordar algo confusamente -pronunció lentamente Meng-. La encontré en manuales viejos... Si no me equivoco, la cosa es que la nave cósmica no es un punto y su masa está distribuida en cierto volumen.
-Así es -se animó Verin-. Si nuestra astronave se separa en dos partes, la resultante de las fuerzas de gravitación, aplicadas a éstas, resultará menor que la fuerza que ahora actúa sobre «Omicrón»
Hablaba de una manera clara y bien comprensible, como si diese una conferencia a los estudiantes.
-¿Esto quiere decir -continuó Meng- que sobre la astronave alargada actúa la fuerza de repulsión?
-Si ambas partes se unen en el apogeo y se separan en el perigeo, «Omicrón» abandonará la órbita kepleriana y empezará a moverse por una espiral desenrollada.
-Mira... -alargó Meng.
-Me he acordado también -dijo de repente Gascondi en tono excitado-. ¡Magnífico, excelente, genial! -se echó a reír nerviosamente. Pero, si no recuerdo mal, hasta para vencer con tal método la gravitación terrestre, la nave necesita varios años. ¿Y la gravitación de la enana?.
-Ahí está el detalle - pronunció con impasibilidad Verin.
Es asombroso, pensó el capitán, ¿cómo este hombrecito delicado sabe conservar una tranquilidad absoluta en una situación tan complicada? Quizás, puede ver mucho más allá que los demás...
-Ahí está el detalle, repitió Verin. En el caso dado la gravitación trabaja para nosotros. Cuanto más maciza es una estrella o un planeta, tanto más rápidamente será alcanzada la velocidad de liberación. ¡Ahí está la paradoja!
-¿Y cuantas horas necesitaremos? -preguntó Meng.
-Creo, ... una hora y media, no más.
-Es usted un genio -sonrió el capitán ocupando su puesto cerca del tablero.
-Sólo nos resta elegir los momentos óptimos para la separación y la aproximación -advirtió Verin.
-Comprendido -replicó Meng mientras apretaba las teclas del calculador-. Empiezo la operación dentro de seis minutos...
Era un espectáculo nunca visto. La gigantesca astronave como si se dividiera en dos partes. Ora se alejaban separándose una de otra, ora se acercaban de nuevo haciéndose un todo. En el proceso de esta «danza cósmica» sin precedente, la órbita mortal, por la cual se movía «Omicrón», empezó a retorcerse poco a poco.
El elemento potente de la gravitación, el dominarse a la fuerza del intelecto humano, alejaba con seguridad la astronave de la terrible estrella.
15. La gravitación contra . . . la gravitación
Los autores de las novelas de ciencia-ficción se valen gustosamente de diferentes pantallas capaces de proteger de la acción de las fuerzas de gravedad. Lastimadamente, en realidad tales pantallas hasta ahora no existen, y para vencer la fuerza de gravitación de la Tierra, una nave cósmica debe acelerarse con ayuda de un motor cohete. ¿Acaso no es posible utilizar para este fin no el motor, sino,... la gravitación terrestre?
Parece extraño: precisamente la gravitación de la Tierra impide que una astronave salga al espacio mundial... Pero, por paradójico que parezca, por lo menos en un caso, tal variante es posible. Fue mostrado esto por los científicos soviéticos V. V. Beletski y M. E. Giverts.
Es que en todos los cálculos enlazados con el movimiento de las astronaves, éstas se toman corrientemente por un punto material. Y con plena razón: el tamaño de la nave es ínfimo en comparación con el de lo cuerpos celestes.
Pero hablando estrictamente, la nave de todas maneras no es un punto, sino un cuerpo de extensión que tiene dimensiones y forma bien determinadas. Por eso la fuerza de gravitación real que actúa sobre ésta por parte de la Tierra difiere un poco de la fuerza que actuaría sobre ésta en el caso en que toda la masa de la nave estuviera concentrada en un punto. La verdad es que para las naves y los satélites corrientes, la diferencia es tan pequeña, que puede omitirse con tranquilidad.
Pero la diferencia puede hacerse bastante ostensible con una condición: si la nave cómica tiene una longitud considerable.
Veamos, por ejemplo, una nave que consta de dos esferas unidas mediante una barra o un cable perpendicular a la prolongación del radio de la Tierra. En este caso, sobre cada una de las esferas actúa una fuerza de gravitación dirigida bajo un ángulo a la barra de unión. No es difícil calcular la resultante de esas fuerzas según la regla del paralelogramo. Un calculo relativamente simple muestra que esa resultante es un poco menor que la fuerza de gravitación que actuaría sobre el centro de la barra si en ésta estuviera concentrada toda la masa de la nave insólita.
Con otras palabras, resulta que el «alargamiento» de la nave equivale a la aparición de cierta fuerza radial de repulsión. Por lo tanto, su movimiento alrededor de la Tierra se producirá en una órbita que difiere un poco de la corriente «kepleriana».
Este hecho puede utilizarse ingeniosamente. Hagamos de la manera siguiente. Elijamos tal estructura de nuestra nave que se pueda aproximar lo suficientemente rápido las esferas una a otra y separarlas de nuevo a gran distancia.
Unamos las esferas en el momento de alcanzar la nave el punto más alejado de la órbita, el apogeo. Desde ese momento la nave se convierte prácticamente en un «punto material» y su movimiento ulterior ha de seguir lal órbita «kepleriana».
Realicemos en el perigeo la operación contraría: separemos las esferas a la distancia anterior. Entonces surgirá la susodicha «fuerza de repulsión». La órbita del movimiento ulterior resultará un poco más alargada que la «kepleriana» correspondiente. Como resultado, en la segunda vuelta la distancia del apogeo será un poco mayor que en la primera.
Repitamos toda la operación otra vez más y aumentemos de nuevo la distancia del apogeo. Aplicando tal práctica en adelante, haremos moverse a nuestra nave-satélite por una espiral desenrollada hasta que se salga del campo gravitatorio de la Tierra.
Pero las posibilidades teóricas no siempre son compatibles con las prácticas, En fin, ¿cuánto tiempo se necesitará para la aceleración mediante ese método peculiar de «pulsaciones»?
Según los cálculos de V. V. Beletski, en el caso cuando una llave de 140 km de largo empieza el movimiento a una distancia de 2 mil kilómetros del centro de la Tierra, para la aceleración por el método descrito más arriba se necesitará alrededor de dos años
80 años se necesitarán para que una nave igual salga de la esfera de gravitación del Sol, siendo la distancia inicial cerca de 700 mil km del centro diurno.
Pero hay una paradoja más, cuanto mayor es la masa del cuerpo celeste y cuanto más cerca de éste se halla la astronave, tanto más rápidamente se puede «romper» las cadenas de la gravitación con ayuda del método de «pulsaciones».
En las páginas de las novelas de ciencia ficción se encuentran no pocas veces situaciones trágicas, cuando las naves cósmicas se hallan cautivadas por alguna estrella maciza. Los cálculos de Beletski muestran que si se aplica el método de pulsaciones, la nave puede alcanzar rápidamente la segunda velocidad cósmica en el caso cuando ella se mueve alrededor de tal estrella. Así, al encontrarse a la distancia de veinte mil kilómetros del centro de la estrella superdensa conocida, la enana blanca Sirio B, la astronave podría salir al cosmos por una espiral desenrollada tan sólo dentro de una hora y media.
Otra cosa es en qué grado un proyecto semejante es realizable en la práctica: ¿es posible crear una astronave pulsatoria? Esto es un asunto de la técnica del futuro. En todo caso, la posibilidad teórica de principio existe.
16. Coincidencia extraña
Hay en el sistema solar una ley curiosa. Ya hemos mencionado que la Luna siempre está vuelta a la Tierra por un lado. Nuestro satélite natural hace aproximadamente en 28 días una vuelta alrededor de la Tierra, y durante el mismo lapso hace una vuelta alrededor de su propio eje.
Precisamente gracias a la coincidencia de los períodos orbitales y de rotación de la Luna vemos siempre sólo un lado del globo lunar, ¿Es pura coincidencia?
Hablando en general, la naturaleza no «quiere» mucho las coincidencias casuales de tal especie, y éstas no se encuentran muy a menudo. Esto se comprende: es que la probabilidad de realización de las coincidencias complejas puramente casuales es, como regla, extremadamente pequeña. Y si de todas maneras encontramos en la naturaleza alguna combinación asombrosa de hecho, entonces, las más de las veces, ésta tiene alguna ley encubierta.
El «comportamiento» de la Luna no es una exclusión: algo semejante encontramos en otros cuerpos celestes que integran el sistema solar. Así, Mercurio, el planeta más próximo al Sol, hace una vuelta alrededor de éste durante 88 días terrestres, y una vuelta alrededor del propio eje durante 59 días. Al parecer, no hay ningunas coincidencia. Pero es que de acuerdo con la segunda ley de Kepler, los planetas se mueven por sus órbitas elípticas con una velocidad variable, cuanto más cerca del Sol, tanto más rápidamente. Así pues, si se calculan las velocidades angulares en el movimiento de Mercurio, resulta que la velocidad angular de su propia rotación coincide con la velocidad angular de su revolución alrededor del Sol en el momento cuando el planeta pasa la parte de su órbita más próxima al astro diurno.
Una coincidencia aun más complicada se descubre en el movimiento de Venus. Como ya sabemos, este planeta hace una vuelta alrededor del Sol durante 225 días terrestres. Dentro de cada 584 días, Venus se halla en la línea que une el Sol y la Tierra.

Figura 13. El valor de la marea lunar en la materia sólida de la Tierra en la región de Moscú
También en este momento Venus está vuelta a la Tierra con un mismo hemisferio.
¿Cuál es la causa de todas estas «coincidencias»?
Todos conocemos el fenómeno de las mareas lunares. La gravitación lunar forma en la capa acuífera de la Tierra dos «jorobas», como nuestro planeta gira, estas jorobas se trasladan por su superficie: corre la onda de marea. Las mareas suceden no sólo en la capa acuífera, sino también en la materia sólida de la Tierra. Así, gracias a las mareas, el suelo en Moscú sube y baja dos veces al día en 40 a 50 cm aproximadamente. Dado que las ondas de marea se trasladan en contra de la rotación diaria de la Tierra, la están frenando inevitablemente y la velocidad de rotación de nuestro planeta disminuye poco a poco. En cierto tiempo los días terrestres eran mucho mas corto, que los contemporáneos.
Pero si en la Tierra suceden las mareas lunares, también en la materia de la Luna deben suceder las mareas terrestres mucho más potentes, ya que la Tierra tiene una masa 81 veces mayor que la masa de la Luna. Gracias a esto, la deceleración de la rotación propia de la Luna tuvo que suceder bastante rápidamente hasta cesar por completo esa rotación con respecto a la Tierra. Ahora la Luna está condenada a «mirar» a la Tierra siempre con un lado.
Por lo visto, la acción de la misma causa condujo también a la igualdad de las velocidades angulares de rotación y orbitales de Mercurio en el punto de su órbita más próximo al Sol. La fuerza de gravitación decrece rápidamente con la distancia, proporcionalmente a su cuadrado, siendo por eso insignificantes las mareas solares en comparación con las lunares. Sin embargo, para Mercurio, el planeta más próximo al Sol, estas mareas, posiblemente, sean bastante fuertes y sean capaces de influir ostensiblemente sobre su rotación. La coincidencia de las velocidades angulares, ya citada anteriormente, es también, lo más probable, la consecuencia del frenado por marea.
En lo que se refiere a Venus, la causa de su orientación constante con respecto a la Tierra en los períodos de máxima aproximación sigue todavía sin aclarar. No se sabe hasta el momento si es normal este fenómeno o nos hemos encontrado con una coincidencia puramente casual. Tal vez desempeñe algún papel la circunstancia que en los periodos de aproximación, Venus se halla mucho más cerca de la Tierra que del Sol. No obstante, la solución de este enigma pertenece al futuro.
17. ¿No nos amenaza una catástrofe?
Podría pensarse que nada en el Universo tiene una estructura más simple y segura que nuestro sistema solar. El papel decisivo aquí lo desempeña una fuerza: la fuerza de gravitación: el movimiento de cada uno de los planetas alrededor del Sol obedece unas leyes claras y unívocas: las leyes de Kepler; este movimiento sucede casi en un mismo plano común para todos los planetas, a excepción de Plutón.
Pero la realidad no ea tan simple. Es que sobre cada planeta actúa no sólo la gravitación solar, sino también la fuerza de atracción de los demás planetas del sistema solar. Esta atracción provoca perturbaciones en el movimiento de cada une de los planetas.
El planeta se desvía un poco de su ruta normal, prevista por las leyes de Kepler, regresando, sin embargo, de nuevo a ésta. Si se toma en consideración que la disposición mutua de los planetas varía constantemente, será evidente que el cuadro general de su movimiento es bastante complicado.
Aquí surge una pregunta legítima. ¿Pueden las perturbaciones de los movimientos planetarios llevar a una catástrofe inminente? ¿Hay garantía que una vez descarrilando de la vía cósmica invisible, el planeta retornará obligatoriamente a su órbita «natal»? ¿Y si la desviación resulta demasiado grande? ¿Puede todo ese «balanceo interior», la vibración peculiar, conducir a la descomposición total del sistema solar?
Sólo los cálculos pueden responder al problema planteado. Hay que calcular el movimiento de cada planeta tomando en consideración todas las perturbaciones posibles provocadas por la influencia de otros planetas, entonces todo estará claro.
Pero del dicho al hecho hay un gran trecho. Por supuesto, en principio semejante problema tiene solución, por lo menos con cierto grado de precisión. Los desplazamientos de los cuerpos celestes son dirigidos por las fuerzas de gravitación que actúan entre éstos. El valor de esas fuerzas depende de la masa de los cuerpos celestes y sus distancias mutuas. Además, el desplazamiento ulterior de cualquier cuerpo se determina también por la velocidad que este tiene. Puede decirse que en el estado moderno del sistema de cuerpos celestes, es decir, en sus posiciones mutuas y velocidades, está encerrado unívocamente (de nuevo con cierto grado de precisión) su futuro. Por eso el problema consiste en, conociendo la disposición mutua y las velocidades de los planetas en el momento dado, calcular sus desplazamientos futuros. No obstante, el aspecto matemático de este problema es muy complicado. Es que en cualquier sistema de cuerpos cósmicos en movimiento sucede la redistribución constante de las masas, debido a lo cual varían el valor y la dirección de las fuerzas que actúan sobre cada cuerpo. Incluso para el caso más simple de movimiento de tres cuerpos en interacción no existe hasta hoy día una solución matemática completa en forma generalizada.
Sólo se logra obtener la solución exacta de este problema, conocido en la mecánica celeste bajo el nombre de «problema de los tres cuerpos», en algunos casos cuando existe la posibilidad de introducir ciertas simplificaciones.
Aun más complicado es el cálculo absolutamente exacto de nueve planetas del sistema solar que interaccionan y se trasladan continuamente; es superior a las fuerzas de hasta las matemáticas modernas con su técnica se cálculo potente.
¿Pero acaso es necesario un cálculo absolutamente estricto y exacto para responder n la pregunta? Al fin y al cabo, no es tan importante conocer todas las posiciones mutuas futuras de los planetas, como obtener la respuesta a una sola pregunta: ¿pueden o no las perturbaciones planetarias rebasar cierto «límite crítico», más allá del cual empezará la descomposición irreversible del sistema solar? Con otras palabras, nos interesa la solución cualitativa del problema y no cuantitativa.
Entre la, nociones de «cuantitativo» y «cualitativo» hay una diferencia considerable. La solución cuantitativa muestra cuántas veces varían unas magnitudes físicas en función del cambio de otras. En cambio, la solución cualitativa da sólo una idea de cuáles son las direcciones o dentro de qué límites varían las magnitudes que nos interesan, siendo determinada la variación de otras magnitudes.
En una serie de casos este conocimiento es absolutamente suficiente. A ellos pertenecen muchos problemas de estabilidad. Transcurre, digamos, cierto proceso químico, hay que saber qué desviaciones de los parámetros dados son admisibles para excluir la posibilidad de una explosión.
U otro problema: calcular la estructura de un puente de ferrocarril de tal manera que ninguna oscilación que surja durante el movimiento del transporte conduzcan a fenómenos capaces de exceder el margen de seguridad de la obra. En ambos casos no hay necesidad de calcular todos los estados intermedios del sistema, basta con establecer el vínculo entre las variaciones de ciertas magnitudes iniciales y finales.
El problema sobre las perturbaciones planetarias también es un problema de estabilidad, la estabilidad del sistema solar. También admite una solución cualitativa.
Un problema semejante fue resuelto por primera vez por Aleksandr Mijailovich Liapunov (1857- 1918), gran matemático ruso, quien pudo mostrar que las perturbaciones mutuas de los planetas no pueden superar el límite crítico, cualquiera que sean sus posiciones imaginables. Así pues, ninguna fuerza interior e interacción pueden «desbalancear» el sistema solar y conducirlo al borde de descomposición.
18. El Sol y el neutrino
Ya hemos dicho que nuestro astro diurno, el Sol, es una «caja negra», en el cual los astrónomos pueden observar solo la «salida». Todos los datos de los cuales dispone la astronomía moderna sobre el Sol fueron obtenidos gracias a la investigación de diferentes radiaciones que surgen en las capas más superiores de nuestro astro diurno.
No obtenemos ninguna información directamente de las entradas del Sol. De esta manera, la teoría de la composición interior del Sol, de acuerdo con la cual la energía se mantiene por las reacciones termonucleares, es, hablando estrictamente, sólo un modelo teórico.
Por lo demás, la expresión «sólo» no es muy conveniente en el caso dado. La teoría termonuclear explica bastante bien los procesos de la evolución estelar y se halla en buena concordancia con las características físicas observadas del Sol y las estrellas. Pero de todas maneras como cualquier modelo teórico de la «estructura» interior de una «caja negra», esa teoría necesita no sólo testimonios indirectos, sino también confirmaciones directas, para lo cual es imprescindible la información obtenida directamente de las entrañas estelares.
En un principio, en los últimos años tal posibilidad ha aparecido. Se trata de la llamada «astronomía del neutrino» o, mejor dicho, la «astrofísica del neutrino».
El neutrino es una partícula «no atrapable» que participa directamente en las reacciones termonucleares. En particular, los neutrinos se forman en el proceso de las transformaciones termonucleares del hidrógeno en el helio, las cuales según las nociones modernas, sirven de fuente de energía interestelar. La energía de esas partículas y el valor de su flujo dependen de la temperatura y el carácter de las reacciones nucleares.
Mientras que el fotón, que se ha formado en las entrañas del Sol, experimenta, antes de escaparse fuera, alrededor de 10 mil millones de colisiones, los neutrinos, que tienen un enorme poder de penetración, atraviesan todo el espesor de la materia solar, prácticamente sin obstáculos y alcanzan la Tierra. Si pudiéramos «captar» los neutrinos solares, en cierto sentido «veríamos» lo que sucede en el centro del Sol. Pero el neutrino puede observarse sólo indirectamente, haciéndolo reaccionar con otras partículas y registrando los resultados de tales reacciones.
Como una reacción nuclear conveniente puede servir la reacción del neutrino con el núcleo de uno de los isótopos del cloro, con el peso atómico 37. Captando el neutrino, tal núcleo se convierte en el núcleo del isótopo del argón-37. En este caso se forma un electrón que puede registrarse mediante los métodos bien conocidos por los físicos.
Ademáis, el argón-37 es radiactivo, es decir, dentro de ciertos lapsos se puede medir qué cantidad de éste se ha acumulado.
Pero además es necesario «desintonizarse» de otras radiaciones cósmicas, las cuales también pueden provocar la reacción nuclear de transformación del cloro en argón. Para deshacerse de tales interferencias, es necesario realizar todas las mediciones en la profundidad de la tierra, donde notoriamente no pueden penetrar las partículas cósmicas corrientes.
La idea del «detector de cloro» para el registro de los neutrinos solares fue propuesta por el académico Bruno Pontecorvo (1913 - 1993), físico soviético de renombre, y realizada por el físico norteamericano R. Davis y sus colaboradores. En calidad de «telescopio de neutrino» sirvió una enorme cisterna llena de 600 toneladas de percloroetileno, un líquido completamente prosaico utilizado para limpiar vestimentas. Los aparatos fueron instalados en una mina de oro abandonada en el estado de Dakota del Sur, cerca de la ciudad de Homestake.
Las observaciones se realizaron durante largo tiempo por varias series y dieron un resultado inesperado. El número de actos registrados de reacción resultó muy inferior al predicho por la teoría.
Para la explicación fueron propuestas diferentes hipótesis, entre ellas algunas bastante extravagantes. Por ejemplo, algunos científicos supusieron que el reactor termonuclear solar funciona en el «régimen de impulso». En virtud de unas particularidades determinadas del transcurso de los procesos físicos en las entrañas del Sol, la reacción termonuclear cesa de trecho en trecho. Entonces el Sol ilumina debido a las reservas de energía acumuladas en el ciclo interior. Recordemos que los fotones de la radiación electromagnética que viene del Sol, han nacido de echo cerca de un millón de años atrás: es que necesitaban «abrirse paso» a la superficie solar. Los neutrinos, en cambio, nos ofrecen la información sobre el estado del Sol prácticamente en el momento de la observación. Por eso no hay nada de extraño en que los cuadros «electromagnéticos» y «de neutrinos» puedan no coincidir... ¿No significaría la falta de los neutrinos solares en los experimentos de Davis, que el reactor termonuclear solar precisamente no funciona en nuestra época?
Es evidente una cosa: la solución del problema surgido necesita las observaciones siguientes de neutrino del Sol. Con este propósito actualmente se están creando los aparatos de registro necesarios.
Por otro lado, no se excluye la posibilidad que el resultado negativo de las observaciones de Davis se explique por las propiedades del propio neutrino. Volveremos a tratar este problema en el capítulo siguiente.