Luna incógnita

Luna Incógnita

«And, when he shall die,
Take him and cut him out in little stars,
And he will make the face of heaven so fine
That all the world will be in love with night,
And pay no worship to the garish sun».
Romeo y Julieta. William Shakespeare.

A bordo de la nave Lunar Prospector,
en una pequeña cápsula,
viajaron al espacio las cenizas de Gene Shoemaker
que, en vida, soñó con pisar el Mar de la Tranquilidad.
Sus restos reposan, desde julio de 1999,
en un cráter de oscuridad eterna que lleva su nombre y
que se alza en el extremo austral,
junto a los de Shackleton, Amundsen, Scott
y otros exploradores antárticos.
La Luna Incógnita es un reino de contrastes,
hay regiones de oscuridad perpetua,
pozos profundos donde el agua de cometas y asteroides
quedó atrapada hace millones de años
y todavía resiste en forma de hielo.
Pero hay, también, ‘islas de luz’,
que iluminan como faros en medio de la noche,
en las colinas que bordean los cráteres.
En la zona de tinieblas,
donde el brillo del Sol nunca llega,
reposa el primer hombre ‘enterrado’ en un cementerio lunar
con la imagen de un cometa, la de un cráter de Arizona
y los versos de Shakespeare,
«Y, cuando él muera, llevároslo y divididlo en estrellas diminutas.
El rostro del cielo se tornará tan bello
que el mundo entero se enamorará de la noche
y dejará de adorar al sol radiante».
a modo de epitafio.

Elena Soto

Eugene Merle Shoemaker (también conocido como Gene Shoemaker) (28 de abril de 1928-18 de julio de 1997) fue uno de los fundadores de las ciencias de las ciencias planetarias y el más conocido de los codescubridores del cometa Shoemaker-Levy junto con su esposa Carolyn Jean Spellmann y el astrónomo David Levy.
Shoemaker era geólogo de formación y los cráteres eran una de sus grandes pasiones; ayudó a confirmar que el famoso cráter Barringer, de 173 metros de profundidad, cerca de Flagstaff (Arizona), fue provocado por el impacto de un asteroide.También defendió la hipótesis de que otro impacto de este tipo mató a los últimos dinosaurios hace 66 millones de años. Y cartografió algunos de los cráteres de la Luna, revolucionando la comprensión de su geología.
Pero uno de sus grandes sueños, enfundarse en un traje espacial y caminar sobre la superficie de la Luna, nunca se hizo realidad. La enfermedad de Addison acabó con su esperanza de convertirse en astronauta.
En 1997, viajando con su esposa, sufrió un accidente de coche, Carolyn sobrevivió, pero él falleció. La científica planetaria Carolyn Porco, antigua alumna de Shoemaker, encabezó una iniciativa para poner una parte de sus cenizas a bordo de la nave espacial Lunar Prospector de la NASA. La empresa Celestis, construyó una urna-cápsula de policarbonato, rodeada de una cinta de latón con una imagen del cráter Barringer y una cita de «Romeo y Julieta».
Con el objetivo de buscar agua, la nave despegó de Cabo Cañaveral, el 6 de enero de 1998. Un año después, Lunar Prospector se estrelló deliberadamente contra el suelo de un cráter que lleva su nombre, cerca del polo sur lunar. Con ella cayeron las cenizas de Shoemaker. ´Sobre el entierro de su marido en otro mundo Carolyn dijo «Siempre sabremos, cuando miremos a la luna, que Gene está allí». Por el momento, son los únicos restos humanos que reposan en la Luna.

Polo sur lunar

LCROSS es el acrónimo en inglés de Lunar Crater Observation and Sensing Satellite, o “Satélite de detección y observación de cráteres lunares”. Fue una misión conjunta en combinación con el orbitador LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter), sonda a la que la LCROSS estuvo unida hasta el momento de ser proyectada contra la superficie de la Luna.
El impacto ocurrió el 9 de octubre de 2009. Gracias a los datos recogidos, NASA confirmó que la misión había permitido descubrir la existencia de notables cantidades de agua en un cráter lunar.

En el polo sur lunar el Sol se mantiene por debajo o justo por encima del horizonte, creando temperaturas superiores a 54 °C (130 °F) durante los períodos de luz solar. Incluso durante estos períodos de iluminación, las elevadas montañas proyectan sombras oscuras y los profundos cráteres protegen la oscuridad perpetua de sus abismos. Algunos de estos cráteres albergan regiones en sombra permanente que no han visto la luz solar en miles de millones de años y experimentan temperaturas tan bajas como -203 °C (-334 °F).
Una década más tarde, en 2019, el Lunar Reconnaissance Orbiter catalogó 324 regiones lunares en oscuridad perpetua. Los cráteres de oscuridad eterna conservan fuentes de hielo de agua que se pueden convertir en agua potable, oxígeno respirable y propulsor de cohetes, por lo que presentan nuevas oportunidades para la investigación y la exploración del espacio a largo plazo.
Varios de estos cráteres presentan indicios de hielo de agua en su interior y, en algunos casos, los picos de luz eterna se encuentran en las proximidades de los cráteres de oscuridad perpetua, lo que podría ser ventajoso para la generación de energía solar.
Desde la confirmación de agua en la Luna, en 2009, se han realizado diferentes estudios para investigar su cantidad y distribución. Este nuevo mapa detallado de la distribución de agua en la superficie lunar proporciona una información valiosa.
Lejos de caer en el olvido, nuestro satélite se ha convertido en objetivo y potencias espaciales emergentes buscan posarse en su superficie.  El pasado 23 de agosto la nave Chandrayaan 3 de la India envió a la Tierra su primera imagen tras aterrizar cerca del polo sur lunar.

Poema a Alan Turing

Las rayas del tigre, de la cebra o del pez ángel, las manchas del guepardo o la jirafa… El capricho de los estampados nos fascina, pero ¿cómo se forman los patrones espaciales en la piel de algunos animales? ¿Qué fórmulas subyacen bajo la azarosa belleza de los pigmentos?
La generación de todos estos patrones cromáticos caprichosos ¿son fenómenos emergentes sensibles a las condiciones iniciales? ¿interactúan las células pigmentarias sin un control centralizado coordinado, autoorganizándose para crear estas maravillas estéticas?

A veces el álgebra fascina al ADN.

A Alan Mathison Turing

La tristeza,
singular como las rayas de la cebra,
arruga las fronteras en los mapas.
Embelesa la pupila,
la amolda a la curva suave de las dunas.
Arrastra hasta el pelaje
el trazado sinuoso de los deltas,
la línea de la costa.
El oro de los tigres,
la plata de los gatos,
el azabache del pez ángel
fluye en ecuaciones,
sedimenta en los genes,
se dispersa en desiertos felinos.
Todos los pigmentos de trazos singulares
en pieles del paisaje,
en paisajes de piel.
Tigres imitando los surcos de la arena,
archipiélagos copiando las escamas,
jirafas cartógrafas con mapas de las Cícladas,
Polinesia emergiendo en el lomo del guepardo.
A veces el álgebra fascina al ADN.

El matemático Alan Turing, conocido sobre todo por sus contribuciones a la ciencia de la computación y la inteligencia artificial, dedicó los últimos años de su vida a investigar la interacción entre la naturaleza y las matemáticas, buscando una teoría que explicara cómo los organismos adquieren sus formas complejas. Los resultados aparecen en el artículo «The Chemical Basis of Morphogenesis» (Las bases químicas de la morfogénesis) en el que proponía un modelo matemático para explicar cómo se forman los patrones en los organismos biológicos.
Este trabajo pionero fue el inicio de toda una línea de investigación que busca entender cómo funcionan los mecanismos de la naturaleza encontrando ecuaciones que los describan. No sólo revolucionó la comprensión en biología, sino que el modelo ha sido el germen para ayudar a descifrar la formación de patrones en sistemas vivos o en sistemas inertes, tan variados como las dunas de arena, los círculos de hadas.
El enfoque de Turing fue osado y durante décadas su estudio fue olvidado y pasó bastante desapercibido. Actualmente, desde un abordaje transversal e interdisciplinar, que involucra biología, química, física y matemáticas, la ciencia ha ampliado el marco abstracto de su teoría y el legado se ramifica con aplicaciones en infinidad de sistemas.

Morfogénesis

Al final de su vida Turing inició una nueva línea de estudio, todavía más rompedora que la de la computación , sintetizando las matemáticas con la biología. El científico buscó explicar cómo aparecen estructuras y formas de manera espontánea en distintos sistemas físicos, químicos y biológicos, centrándose en cuestiones como la formación de patrones en la piel de los vertebrados, por ejemplo las rayas de las cebras o las manchas de los tigres, introduciendo ecuaciones diferenciales de reacción-difusión.
Con este modelo matemático describía su formación a partir de una sustancia imaginada a la que denominaba morfógeno, aunque este tipo de sustancias no serían descubiertas en laboratorio hasta la década de los 60.
En la introducción al trabajo, Turing describía su propósito en pocas líneas: «En esta sección se describe un modelo matemático del embrión en crecimiento. Este modelo será una simplificación y una idealización, y por consiguiente una falsificación. Cabe esperar que las propiedades en las que se centra la discusión sean las más importantes en el estado actual del conocimiento».
La morfogénesis es, en cierta forma, el principio que activa los mecanismos celulares y biológicos que dan forma a un organismo y, en este trabajo, Turing mostraba que la vida también puede ser expresada en términos de un código, algo que se vería un año más tarde con el descubrimiento de la molécula de ADN, pero cuando él lo planteó todavía no se sabía que las células contenían información hereditaria en sus núcleos.
En 2013 un equipo de investigadores encontró la primera prueba experimental que validaba la teoría de Turing en estructuras similares a células «Testing Turing’s theory of morphogenesis in chemical cells». Los resultados de este estudio refuerzan el carácter de genio visionario de Turing, y llevan sus investigaciones a campos interdisciplinares, que van más allá de la computación.
Aunque todavía no se conocen con detalle todos los mecanismos genéticos implicados en estos procesos, hoy se sabe que la morfogénesis no es solo responsable de la formación de patrones en la pigmentación de los seres vivos, también es responsable de la asimetría izquierda-derecha en los vertebrados, el desarrollo de las extremidades, la ramificación de los pulmones o del sistema circulatorio, entre otros.
Esta entrada es mi aportación al tema Complejidades de #polivulgadores de @hypatiacafe.

Más información:
1. La influencia de Turing en la biología. David Jou
2. Nueva teoría profundiza sobre la creación de patrones de Turing en biología
3. Bridging ecology and physics: Australian fairy circles regenerate following model assumptions on ecohydrological feedbacks
4. Plant water stress, not termite herbivory, causes Namibia’s fairy circles