Inéditos viajes de los planetas gigantes

¿Puede haber algo más estable que los planetas? Hasta no hace mucho se pensaba que el lugar que ocupan las órbitas de Mercurio, Venus, la Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano o Neptuno era inmutable. Allí se habían formado y ahí continuarían, girando en torno al Sol, hasta el fin del sistema solar. Nada nos inducía a pensar lo contrario. Sin embargo, a medida que se conocen otros sistemas solares, los astrónomos atisban indicios que desmienten tal presunción. Se aprecian tres peculiaridades: no hay planetas entre Mercurio y el Sol, existen planetas rocosos interiores y gigantes gaseosos exteriores. La nueva explicación de la arquitectura del sistema solar es que los planetas gigantes emigraron de sus órbitas durante su tumultuosa juventud; el nuevo relato habla de mundos errantes expulsados de su lugar de nacimiento y de mundos que se arrasaron en el Sol. 
Los planetas se forman de una manera similar a las estrellas: a partir de regiones densas en el seno de enormes nubes moleculares, nubes de gas y polvo que, después de su colapso, se convierten en discos rotatorios hechos con el material sobrante. El Sol comenzó su vida en el centro de uno de esos discos de la Vía Láctea. Con el material caliente y seco del interior del disco se formaron mundos de tamaño intermedio, mayores que los planetas rocosos interiores y menores que los gigantes gaseosos exteriores. En los confines externos, los abundantes hielos propiciaron la formación de planetas del tamaño de Neptuno; los más grandes atrajeron la mayoría del material, aumentando de tamaño hasta convertirse en Júpiter y Saturno, quienes, una vez formados, comenzaron a precipitarse hacia el Sol viajando sobre espirales de gas. Durante su trayectoria, Júpiter actuó como una enorme máquina quitanieves gravitatoria, que abrió un hueco en el disco y empujó la materia, también a los mundos de tamaño intermedio, hacia el Sol. En algún momento ambos planetas gigantes, entraron en resonancia orbital, entonces frenaron su emigración, invirtieron su trayectoria y, como un bumerán, volvieron al exterior: Mercurio, Venus, la Tierra, Marte y el cinturón de asteroides constituyen los restos del viraje. Una vez en el exterior, interaccionaron con Urano Neptuno, quizá expulsaron hacia afuera a un hipotético planeta gigante, formaron el cinturón de Kuiper y, como efecto secundario, se dispararon ráfagas de cometas y asteroides hacia el interior del sistema solar: la formación del sistema solar había finalizado. 

Anticoagulantes

Algunas propiedades de la sangre se deben a su continuo movimiento debido a una presión; que se nota porque, en caso de rotura del circuito, brota el fluido, incluso con fuerza. Tenemos seis litros de sangre en el cuerpo; medio se dona en una transfusión sin molestia alguna, un litro se nota, la pérdida de dos resulta peligrosa; afortunadamente el sistema circulatorio se autorrepara, capacidad que llamamos coagulación. Un ingeniero, previendo una perforación en un sistema de tubos, pensará en sustituir o taponar la parte estropeada; solución inútil en el cuerpo humano que soluciona el problema mediante un líquido que, fluyendo por una red de tubos, no sólo detecta la perforación, sino que la repara de inmediato sin materiales adicionales, retira los residuos y deja la parte reparada como nueva. 
El principio básico del mecanismo de cierre consiste en que la sangre, en cuanto se pone en contacto con el aire, se solidifica rápidamente y forma un coágulo, que actúa como tapón provisional hasta que la rotura se haya reparado. ¿Cómo? El fibrinógeno, una proteína que circula en la sangre, por acción de la enzima trombina, se convierte en fibrina, que se polimeriza dando la red de fibras que genera el coágulo. Una cascada de inhibidores y contrainhibidores, no menos de treces compuestos, intervienen en la activación de la trombina, que circula en estado inactivo. No me olvido de las plaquetas, que liberan moléculas que participan en la regeneración y reparación del tejido conjuntivo dañado. El mecanismo, sujeto a muchos controles, es complicado ya que, incluso cuando la acción obstructiva resulta imprescindible en una emergencia, la formación de un coágulo en el corazón o en el cerebro es desastrosa tanto en los enfermos como durante una intervención quirúrgica. 
El conocimiento del mecanismo de coagulación nos permite controlarlo, hasta cierto punto, y salvar vidas. En concreto, los biólogos saben que algunas proteínas participantes deben ser modificadas mediante reacciones que necesitan la vitamina K para ejecutarse; por eso los antagonistas de la vitamina K, como la warfarina o el acenocumarol (el famoso sintrom que toman muchos enfermos) son eficaces anticoagulantes. También lo son algunos polisacáridos, como la heparina, que inactivan elementos participantes en la coagulación. Y la aspirina que es un efectivo anticoagulante, más bien un antiplaquetario, porque inhibe un enzima necesario para la formación de los tromboxanos, moléculas mensajeras que intervienen en el agrupamiento de las plaquetas que forman el coágulo. 

Vidrio versus cristal

¿Los vasos de las bebidas son de vidrio o de cristal? Existe confusión sobre el uso correcto de ambos términos, que suelen utilizarse como sinónimos cuando son diferentes. Para un lego resulta difícil distinguirlos por su apariencia, sólo un experto lo logra; sin embargo, existen características que ayudan a hacerlo a simple vista: el cristal es más pesado que el vidrio, también más brillante, transparente y plateado y, en cierta posición, la luz que atraviesa el cristal crea un arco iris de colores. Se aprecian mejor las diferencias si recurrimos a aparatos con los que observar su estructura microscópica; los átomos componentes del cristal están perfectamente ordenados y dispuestos de forma regular según una pauta; los átomos del vidrio, en cambio, están desordenados, escogiendo un término técnico diríamos que es amorfo. 
El vidrio es un material cerámico, frágil y transparente que se obtiene al fundir a más de mil grados arena de sílice (dióxido de silicio), sosa (carbonato de sodio) y caliza (carbonato de calcio). A diferencia del vidrio, el cristal contiene óxido de plomo, concretamente, más del veinticuatro por ciento. Cuando se añade plomo al vidrio, no sólo éste se hace más denso y brillante; sino también, se vuelve más fácilmente manipulable sin recalentar, con eso se consigue que los sopladores fabriquen moldes más variados y, en consecuencia, mejore su capacidad para diseñar nuevos objetos. 
Diferenciar entre vidrio o cristal puede que carezca de importancia para muchas personas, pero resulta necesario hacerlo para quienes gestionan los residuos sólidos. Las copas y vasos de cristal, que tienen óxido de plomo, no se pueden fundir en los mismos hornos donde se fabrican los envases de vidrio; porque, en tal caso, el plomo acabará en las botellas o, pero aún, en las emisiones de las chimeneas. Por esta razón los contenedores de reciclaje -verdes- están destinados exclusivamente al vidrio; absténgase el cívico lector de depositar en ellos los cristales y recipientes o envases de cristal; sí deposite las botellas de vino, cerveza, zumos, refrescos, licores, tarros de alimentos (conservas, mermeladas, aceitunas), frascos de colonia, perfumes, desodorantes o cosméticos. 
Una última aclaración, la ingestión del plomo es tóxica; por eso una ley española promulgada en el año 1997 limita la concentración de plomo en envases de vidrio a doscientos ppm; y también por eso algunos fabricantes ya fabrican cristal sin plomo: lo sustituyen por óxido de bario. 

Ribosa

La ribosa es un azúcar imprescindible para el funcionamiento del organismo que cualquiera de nosotros produce a partir de la glucosa; no, no la obtenemos de los alimentos. El cuerpo la utiliza no sólo para fabricar el ácido nucleico ARN, sino también para que las mitocondrias, las centrales energéticas de las células, sinteticen ATP -la molécula que proporciona la energía para que el organismo funcione-. La ribosa, como componente del ATP, resulta necesaria tanto para reemplazar el ATP consumido como para mantener su reserva, requisito esencial para que los músculos y el corazón trabajen de manera óptima. 
Recordaba antes que los músculos y el corazón, durante su funcionamiento habitual, necesitan energía; que toman de las moléculas de ATP quienes, al entregar la energía se convierten en ADP; éstas últimas moléculas, cuando recargan la energía, se transforman de nuevo en ATP; pero si la demanda energética es grande, como sucede durante un ejercicio intenso o durante una isquemia (cuando al corazón le llega un flujo sanguíneo deficiente), toda la molécula de ATP, ribosa incluida, se degrada; entonces debe sintetizarse de nuevo y, como su producción es un proceso lento (los músculos y el corazón requieren varios días para reemplazar la ribosa perdida), las células no pueden mantener el ritmo de síntesis del ATP que necesitan para proporcionarles la energía. 
En algunas afecciones cardíacas y en el envejecimiento, la función mitocondrial se altera y la producción de ATP se reduce, reducción que se correlaciona con la disminución del suministro de ribosa. Cuando disminuye la cantidad de ATP, o de otros nucleótidos hermanos, un suplemento de ribosa aumenta la producción de todas estas moléculas en la célula y, por lo tanto, mejora la recuperación de los enfermos de las afecciones que afectan a los músculos y arterias del corazón, así como también alivia los síntomas del síndrome de la fatiga crónica y de la fibromialgia; y, en el caso de los deportistas, se supone que su ingestión mejora la recuperación de los músculos después de un ejercicio intenso. 
La pruebas que disponemos en la actualidad muestran que la ribosa es un producto que se puede tomar con seguridad, ya que se trata de un azúcar producido por el propio cuerpo que, además, los riñones pueden excretar a través de la orina, si la cantidad que tenemos resulta excesiva. A pesar de ello, en algunos usuarios su ingestión causa diarrea, náuseas o dolor de cabeza. 

Almacenes de energía

Los colectores solares proporcionan, durante el día y en verano, más energía de la que necesitan sus usuarios; de noche y durante el invierno ocurre al revés, el aporte energético es menor; el sagaz lector habrá deducido de ello que necesitamos disponer de tecnologías que sean capaces de almacenar energía. Describiré una de las más prometedoras, la identificada por las siglas MOST (almacenamiento molecular de energía solar térmica): consiste en que unas moléculas modifican su estructura al recibir energía; energía que liberan cuando retornan a su estructura original. Aparentemente no hay inconvenientes irresolubles para que la idea teórica pueda llevarse a la práctica, sin embargo, hasta ahora, no se había encontrado molécula alguna que tuviese las propiedades requeridas. Las dificultades parece que se han resuelto y unos investigadores han hallaron una molécula que guarda la energía solar durante decenios y la libera en el momento que desee el usuario. Se trata del norbornadieno y su inusual propiedad se basa en una reacción química de isomerización: al incidir la luz del Sol sobre dichas moléculas, éstas absorben la energía solar y se transforman en moléculas de cuadraciclano que almacenan la energía recibida. Antaño ya se había investigado al norbornadieno sin obtener resultados positivos; pero hogaño se descubrió que el cuadraciclano devuelve la energía almacenada cuando un catalizador hace que ocurra la reacción -inversa- de conversión de cuadriciclano en norbornadieno, incluso años después de su obtención inicial. 

Con ambas moléculas ya se pueden construir prototipos de almacenes de energía útiles para la vida diaria, como han demostrado sus descubridores en el edificio donde se aloja su instituto de investigación. Colocaron la mezcla molecular en un circuito cerrado, que contiene colectores que captan la radiación solar y almacenan las moléculas excitadas a temperatura ambiente; sin sufrir pérdidas de energía, utilizan el calor almacenado, en el momento que desean, cuando hacen pasar la mezcla molecular por el catalizador. El calor aportado por el sistema puede producir un aumento de sesenta y tres grados de temperatura y, una vez optimizado, sus inventores estiman que podría almacenar alrededor del doble de energía que las modernas baterías Powerwall, fabricadas por Tesla. No obstante, el diseño todavía no puede comercializarse porque es necesario enmendar sus inconvenientes: las moléculas sólo reaccionan con luz azul, violeta y ultravioleta, por lo que se pierde una gran parte de la energía solar; y el proceso de síntesis del norbornadieno es muy costoso.