¿Cuánta energía necesita la Estrella de la Muerte?


En este preciso momento en que me siento a escribir vienen a mi memoria varias películas en las que se destruye todo un planeta hasta reducirlo a pequeños pedruscos, por no decir a pura fosfatina. En la primera secuela de El planeta de los simios es nuestro planeta el que es destruido por una poderosa bomba. También en la agradable y animada Titán A.E. es la Tierra la que sufre un destino similar a manos de una raza alienígena. El hogar de nuestro extraterrestre favorito, Kal-El, el frío mundo de Krypton es aniquilado por su sol, Rao, justo después de ser enviado por su padre, Jor-El, rumbo al tercer planeta del sistema solar. Los reactores nucleares en Altair IV, el hogar de los extinguidos krell en la maravillosa Planeta prohibido, son utilizados para acabar con todo el planeta llevándose consigo al monstruo del id, el yo subconsciente del profesor Morbius. Y, por último, el planeta Alderaan, en Star Wars IV, se ve reducido a añicos por la temible Estrella de la Muerte. Quizá esté último ejemplo, junto con el primero, sean los más llamativos debido a que solamente se emplea una única arma para acabar con ellos. Estudiaremos un poco más detenidamente cuáles son los requisitos para liquidar todo un mundo y hacerlo desaparecer en la inmensidad del espacio infinito.

Cuando se forma un planeta o cualquier otro cuerpo dotado de una determinada masa se requiere una cierta cantidad de energía. Análogamente, también ocurre algo similar cuando se desea reunir en una cierta región del espacio un conjunto de cargas eléctricas, por ejemplo. Imaginad que, en un principio, no existe ninguna carga y traéis hasta ese lugar una. Evidentemente, no os costará ningún trabajo mientras esa región no esté influenciada por otras cargas próximas; así pues, no se requiere ningún gasto energético llevar a cabo semejante labor. Sin embargo, cuando ya tenéis situada la primera carga, si deseáis llevar una segunda hasta sus alrededores, os costará un cierto esfuerzo que deberéis realizar a costa de un gasto de energía si las dos cargas tienen el mismo signo ya que ambas tienden a repelerse y “no quieren” acercarse entre sí. En el caso de que tuviesen cargas opuestas, se requeriría la misma cantidad de energía, con la salvedad de que en este caso esa energía “corre por cuenta” de la propia fuerza eléctrica entre ellas. Los físicos hablamos de trabajo negativo o positivo, según el caso. Para entenderlo mejor: si dejáis caer una bola por una pendiente, la energía gastada para llegar abajo es la misma que la que se necesita para empujarla hasta el punto desde donde la dejastéis caer al principio. En el primer caso, la energía la pone la gravedad y en el segundo la ponen vuestros brazos. Los físicos solemos decir que el trabajo es realizado por el campo gravitatorio o en contra del mismo, respectivamente.


Bien, después de este rollete aclaratorio para los no iniciados, sigo con la reunión de cargas o de masas, que no hay mucha diferencia entre un caso y el otro. Una vez que tenemos las dos cargas, si queremos trasladar una tercera, habrá que vencer el campo eléctrico creado por las otras dos; para una cuarta, el campo creado por las otras tres y así sucesivamente hasta que hemos terminado. A la suma de todas esas energías gastadas se le llama energía de ligadura del sistema. Y ¿cuál es su importancia? Pues que si quisiéramos volver a reducir el sistema de cargas eléctricas a su estado original, es decir, todas ellas separadas y muy lejos las unas de las otras, volveríamos a necesitar una cantidad de energía igual a la energía de ligadura para conseguir nuestro propósito. Y esto que sucede para un sistema de cargas eléctricas también se cumple para un sistema de masas como puede ser un planeta. Llegamos, entonces, al quid de la cuestión. Cuando se suman todas esas energías requeridas para ir acumulando pequeñas cantidades de masa hasta reunir la masa total del planeta, resulta que el valor final es proporcional al cuadrado de la masa del planeta e inversamente proporcional a su radio, siendo la constante de proporcionalidad la constante de la gravitación universal que aparecce en la ley de Newton.

Queda solamente, pues, sustituir los valores de esos tres parámetros en la ecuación correspondiente y se obtiene la energía necesaria para formar el planeta en cuestión o, equivalentemente, para destruirlo, que es lo que nos ocupa en este momento. Solamente para destruir pequeños cuerpos astronómicos, como los asteroides que se encuentran entre las órbitas de Marte y Júpiter o los diminutos satélites de Marte (Fobos y Deimos, con diámetros de 10 km y 6 km, respectivamente) sería necesario todo el arsenal nuclear terrestre. Para la Tierra, se necesitarían unos 375 millones de cuatrillones de joules, es decir, la misma energía que se liberaría si hiciésemos detonar 4 trillones de bombas como la de Hiroshima. Si las 7.152.599.999 personas que habitan actualmente nuestro planeta (me he excluido yo porque tengo que seguir escribiendo este blog) se pusiesen a fabricar una bomba cada segundo emplearían cerca de 18 años. El consumo energético mundial durante el pasado año 2003 fue de unos 440 trillones de joules (más de 122 billones de kilowatts-hora). Esto significa que para destruir un cuerpo masivo como la Tierra sería necesario el consumo energético mundial correspondiente al año 2003, pero durante ¡¡62 veces la edad del universo!!


Finalmente, si hacemos caso de los datos que figuran en Internet sobre el planeta Alderaan, su diámetro estimado es de unos 5500 km y su gravedad superficial parece similar a la terrestre, ya que en toda la saga de La guerra de las galaxias, los personajes que por allí pululan, siempre parecen desplazarse de forma análoga a como nos movemos aquí, en la superficie de la Tierra. De esta forma, podemos estimar la masa del hogar de la princesa Leia en 0,2 veces la del nuestro y, por consiguiente, únicamente se requiere el 8 % de la energía estimada un poco más arriba. ¿No resulta un tanto pretenciosa la exhibición de poder del comandante Grand Moff Tarking?

Pero supongo que la cosa no será tan fácil para mí y esto no terminará ni aquí ni ahora. Porque lo peor es que ahora empezaréis a especular y proponerme todo tipo de formas de generar energía capaces de satisfacer vuestra morbosa e inagotable sed de sangre. Allá vosotros y vuestras conciencias, mis queridos y sanguinarios lectores…

  

14 comentarios:

  1. Pues te has dejado a Goku, que con un kamehame hace añicos cualquier planeta ;p

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    1. Pues te has dejado a Goku, que con un *Death Ball (Desu Bōru)* hace añicos cualquier planeta ;p

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  2. Partiendo de la base de que un planeta volatilizado es caro energéticamente hablando y que no compensa, me opongo a la destrucción de planetas y otros astros. Eso, y que soy ecológico.

    ¿No sería más fácil una alteración de órbita, chocar un asteroide o inflamar la atmósfera? Y más barato, que la enegía está fatal.

    Además es cuestionable que en un pulso de luz se pueda transmitir una densidad energética que no choque contra un planeta, llegue al interior, y lo destruya desde ahí. Lo más probable es que exista algún procedimiento entre albedo y choque elástico debido a la densidad de las partículas.

    Saludos

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  3. La mayor fuente de energía que se me ocurre para minimizar el tamaño del explosivo es la generada por la antimateria. Para producir toda esa energía (3,75x10^32 J) se necesitarían aniquilar 2 billones de toneladas de electrones más 2 billones de toneladas de positrones. Si tomamos densidades ordinarias ocuparían demasiado, tanto como un asteroide de unos 6 mil metros de radio. Pero esos electrones y positrones se pueden confinar tanto como lo permitido por el principio de exclusión de Pauli. De modo que si tomamos dicha densidad, sólo se requerirían 80 metros cúbicos de mezcla de electrones y positrones en estado degenerado para aniquilar la Tierra. En fin, espero no haberme equivocado en ningún cálculo. Saludos y muy buen artículo.

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  4. "Además es cuestionable que en un pulso de luz se pueda transmitir una densidad energética que no choque contra un planeta, llegue al interior, y lo destruya desde ahí.". Completamente de acuerdo. Si nos paramos a pensarlo, un pulso de luz tipo laser, por muy potente que este sea, únicamente alcanzaría a atravesar el planeta.

    No alcanzo a entender por qué se empeñan en que con llegar al centro éste terminaría explotando, cuando lo más lógico es que, al ser líquido y colapsar por el efecto gravitatorio, cierre el agujero hecho por el laser casi al instante.

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  5. De todas formas, habría que considerar que, si no he entendido mal, la energía que se indica sería para separar tooodas las moléculas (átomos?) del planeta unas de otras, que es lo que parece que ocurre en la destrucción de Alderaan. Pero para "romper" el planeta en trozos, serguramente la energía sería mucho menor.. no?
    PIP

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  6. Creo que sería un derroche imposible de energía cuando es más fácil acabar con un planeta: simpemente clonamos este gobierno actual ( no muchos clones, unos 200 o así) y la vida en la Tierra acabaría de ipso facto en pocos meses.

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  7. Pues yo creo que podemos enviar al PP para que empiece a recortarlo todo y no quede ni un átomo comunista planetista. Megajoules al PP...

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  8. Solo hace falta la energía mínima para alcanzar la masa crítica. El resto es una reacción en cadena del propio planeta ^^

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  9. Se destruyen planetas por encima de nuestras posibilidades...

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  10. "Pues que si quisiéramos volver a reducir el sistema de cargas eléctricas a su estado original, es decir, todas ellas separadas y muy lejos las unas de las otras, volveríamos a necesitar una cantidad de energía igual a la energía de ligadura para conseguir nuestro propósito. "

    Probablemente esté equivocado, pero creo recordar de Física General que cuando acercamos una carga a un sistema de cargas del mismo signo, la estamos moviendo en contra del campo, y por tanto gastando energía que se almacena en el sistema total.
    Cuando dejamos de ejercer una acción sobre el sistema, nuestra carga será repelida usando la energía almacenada, pero nosotros no tenemos que volver a gastar energía para que esto ocurra.

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  11. Es perfectamente posible siempre que supongamos que la Estrella de la Muerte tiene un láser atómico de antimateria, con lo que lo tendría bastante más fácil.

    Convirtiendo la cantidad de joules necesaria para la destrucción de la Tierra a ergios (10.000.000 j = 1 erg) y aplicando la famosa ecuación e = mc2 (y teniendo en cuenta que c va en cm por segundo y la masa en gramos, y redondeando "c" a 30.000.000.000 cm/s para no agobiar mucho), sacamos que con una masa m de 41666,66 g -> 41,6 Kg de antimateria podríamos volar el planeta entero (y Alderaan en un 8% de esa antimateria, 3'3 Kg), lo cual es realmente plausible para una tecnología que es capaz de crear estaciones espaciales del tamaño de planetoides. No solo eso, sino que tampoco es que hiciera falta convertir absolutamente todos los átomos del planeta en radiación gamma, sino que nos conformaríamos con desmenuzarlo en trozos más o menos grandes, así que podemos aplicar *muchísima* menos antimateria que esa (depende de lo grandes que queramos los trozos) siempre que la consigamos introducir en el centro del planeta para que haga presión y explote, lo cual se podría conseguir con un láser lo suficientemente potente.

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  12. Tranquiliza un poco saber que de momento es imposible hacer añicos un planeta ;)

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  13. CORRECCIÓN: ¡He metido la pata con las cantidades! No sé dónde demonios he llegado a consultar la conversión de julios a ergios, pero es justo al revés: 10.000.000 erg = 1 julio, con lo que las cantidades de kg de antimateria dadas son 10.000.000 * 10.000.000 más pequeñas... Por lo tanto, necesitaríamos 4166 billones de kg de antimateria para volatilizar al 100% el planeta (esto es, separar todos y cada uno de los átomos de la Tierra de los demás), lo cual sí es algo mucho más complicado.

    Haciendo otro tipo de cálculo, por tanto, para conseguir igualmente un efecto devastador, podemos considerar que podríamos desplazar la masa de la Tierra 1 metro durante 1 segundo si aplicamos 5'972 cuatrillones de julios, lo cual es de una magnitud varias decenas de millones de veces menor, y requeriría una cantidad de antimateria ya de miles de toneladas (un portaaviones pequeño) y no de miles de millones, lo cual se supone que podría seguir siendo asequible por una tecnología semejante, y acorde con el tamaño del rayo producido por la Estrella de la Muerte. Una cantidad de energía así podría, perfectamente, fragmentar el planeta o hacerlo estallar si se inyecta directamente en el núcleo como se ha comentado antes, considerando además la demolición absoluta que las fuerzas de escape de la energía producida por la aniquilación materia-antimateria generaría en este supuesto.

    ¡Y perdón por el fallo!

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