Capítulo 12
¿Pitufos gigantes en Pandora?

Uno de los éxitos de taquilla más recientes que ha dado el cine ha sido la película de James Cameron Avatar (Avatar, 2009). Rodada con unos medios técnicos vanguardistas, la historia del pueblo na’vi ha dado la vuelta al mundo.

La acción transcurre en el lejano mundo de Pandora, una de las 14 lunas del planeta Polifemo, en órbita alrededor de la estrella Alfa Centauri A, que se halla a una distancia de 4,3 años luz de la Tierra (un año luz es la distancia recorrida por la luz en un año a la increíble velocidad de casi 300 000 kilómetros por segundo). Alfa Centauri A forma parte del sistema estelar triple de Alfa Centauri, constituido por dos estrellas muy similares a nuestro Sol (Alfa Centauri A y B) y una tercera (Alfa Centauri C) clasificada dentro de las categorías estelares como enana roja (más pequeña y fría que el Sol).

Hacia el año 2129 la Tierra se encuentra deforestada y una gran parte de la vida salvaje se ha extinguido. Superados los 20 000 millones de habitantes, nuestro planeta ha comenzado a plantearse el salto al espacio en busca de otros mundos habitables en la galaxia. Uno de estos mundos es Pandora, donde se han descubierto vastos yacimientos de un mineral desconocido en la Tierra, el unobtainium (deformación del vocablo inglés que podría traducirse literalmente como inobtenible, que no se puede obtener), cuyas propiedades podrían terminar con la crisis energética global.

Un reloj bien ajustado siempre te hace puntual

Tras casi 25 años de preparación, la imponente nave ISV Venture Star emprende su periplo rumbo a Pandora llevando a bordo una remesa de marines en estado de animación suspendida (ver capítulo 8). Junto con ellos, los «avatares», cuerpos fabricados mediante ingeniería genética capaz de combinar el ADN humano con el de los habitantes de Pandora, una especie inteligente conocida como na’vi. El propósito de los avatares consiste en sustituir los débiles e inadaptados cuerpos humanos por otros del todo semejantes a los de los nativos de Pandora, permitiendo así su estudio directo.

La tecnología humana se ha desarrollado hasta el punto que la Venture Star es capaz de alcanzar una velocidad máxima de 0,7 veces la velocidad de la luz en el vacío, esto es, unos 210 000 kilómetros por segundo. A esta increíble rapidez y sin considerar el tiempo necesario de aceleración al comienzo del viaje ni el de frenado al final del mismo, la duración de la expedición ha debido de extenderse unos 6 años, aproximadamente. Si nos atenemos a la teoría de la relatividad especial de Einstein, enunciada por primera vez en el año 1905, estos 6 años han de estar medidos con relojes situados en la Tierra, ya que debido a los efectos de dilatación temporal y contracción de longitudes predichos por la teoría, el lapso de tiempo transcurrido en la nave ha de ser menor, de tan sólo unos 4,3 años. Quizá esta sea la razón por la que uno de los miembros de la tripulación de la nave espacial, cuando está a punto de llegar a su destino, afirme: «Llevan criogenizados 5 años, 9 meses y 22 días».

Polifemo es un planeta tan sólo algo más pequeño y más denso que Júpiter cuya órbita cae plenamente dentro de la denominada «zona habitable» de su estrella madre, una región ni demasiado cercana como para que la elevada temperatura vaporice el agua ni demasiado lejana como para que la temperatura descienda hasta el punto en que el agua se congele.

Rodeado por cinturones de radiación formados por partículas cargadas eléctricamente a causa de la relativa proximidad a su estrella, Pandora experimenta, de cuando en cuando, los efectos espectaculares de estos cinturones, mostrando unos cielos iluminados con auroras semejantes a las terrestres. La radiación no parece tener efecto nocivo alguno sobre los na’vi y el resto de especies animales y vegetales de Pandora; en cambio, los humanos deben buscar protección e ingerir yodo para evitar la acumulación del isótopo radiactivo de este elemento en la glándula tiroides, la misma solución que se contempla en los protocolos adoptados en caso de accidente nuclear en la Tierra, cuando se produce emisión de materiales nocivos a la atmósfera.

Cuestión de gases, tamaños y otros bichos

La atmósfera de Pandora está compuesta por una serie de gases como el nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono (18%), xenón (5,5%), metano y sulfuro de hidrógeno (1%) que la hacen un 20% más densa que la terrestre. Especialmente dañina y venenosa para los humanos resulta la elevada concentración del dióxido de carbono, así como la de sulfuro de hidrógeno (concentraciones por encima del 0,1% pueden causar un colapso inmediato, incluso tras una sola inhalación) por lo que estos deben protegerse en todo momento con exomáscaras, ya que, en caso contrario, «sin ellas se pierde el conocimiento en 20 segundos y la vida en 4 minutos», tal y como afirma uno de los protagonistas de la película de James Cameron.

Una atmósfera más densa presenta interesantes efectos, como los que pueden contemplarse en algunas de las escenas más espectaculares, cuando los na’vi efectúan saltos desde enormes alturas sin sufrir daños físicos aparentes en sus cuerpos. Veamos, cuando un objeto se desplaza en el seno de un fluido (como puede ser un líquido o un gas) experimenta una fuerza de fricción que se opone a su avance. Esta fuerza depende directamente del valor de la densidad del fluido, del área de la superficie del objeto en contacto con el mismo fluido, así como de la velocidad de desplazamiento relativa entre ambos. Esta última característica tiene como consecuencia que la velocidad a la que cae un cuerpo en Pandora adquiera un valor máximo (conocido como velocidad terminal) más pequeño que en la Tierra, donde la atmósfera posee una mayor densidad. Al precipitarse al vacío y alcanzar velocidades de caída más pequeñas, los na’vi tienen mayor probabilidad de alcanzar el suelo indemnes. Por otro lado, a la hora de caminar o correr, la fuerza que deben ejercer los músculos también debe incrementarse en proporción, dificultad que muchos de los seres vivos de Pandora han suplido al estar dotados de seis extremidades, como los caballos hexápodos o los lobos víbora.

El radio de Pandora es de 5724 kilómetros (un diez por ciento menor que el terrestre) y su masa asciende hasta los 4,3 trillones de toneladas (un veintiocho por ciento inferior a la terrestre). Así, la gravedad en su superficie resulta ser aproximadamente un ochenta por ciento de la que experimentamos en la Tierra, favoreciendo la formación de estructuras naturales que alcanzan alturas considerablemente más grandes que en otros mundos con gravedades mayores (ver capítulo 3). La gravedad es la fuerza con la que un planeta, satélite, estrella, etc. atrae hacia su centro a todos los cuerpos que se encuentren sobre su superficie, experimentando lo que llamamos peso. Si esta fuerza aumenta, el crecimiento en vertical de dichos cuerpos se ve desfavorecido, con lo que su altura máxima disminuye; en el caso opuesto, es decir, cuando se da un valor menor de la fuerza de atracción gravitatoria, las estructuras naturales suelen alcanzar tamaños verticales considerablemente más grandes. Un ejemplo evidente y muy llamativo lo podemos encontrar en el planeta Marte, donde se halla la montaña más alta de todo el sistema solar, el descomunal Monte Olimpo, de casi 28 kilómetros desde la base hasta la cumbre. La gravedad sobre la superficie del planeta rojo es casi tres veces inferior a la que tenemos en la Tierra, donde el monte más alto, el Everest, posee una altura de algo menos de 9000 metros (justamente un tercio de la del Monte Olimpo anteriormente aludido).

Los na’vi poseen apariencia humana, aunque resultan bastante más altos y esbeltos y su piel exhibe un tono azulado brillante cuyo origen no queda muy claro, en principio, aunque podría estar justificado por las características espectrales concretas del sol de Pandora, es decir, por la mayor o menor cantidad de luz de determinado color (o, equivalentemente, longitud de onda) presente en la energía luminosa procedente de la estrella, Alfa Centuari A. Dotados de una complexión atlética, los ejemplares adultos llegan a alcanzar estaturas de hasta 3 metros y poseen una fuerza cuatro veces superior a los humanos. Para mantener el equilibrio están dotados de una larga cola prensil, de la que se ayudan durante sus vertiginosas acrobacias aéreas. Estas cualidades físicas se pueden entender, asimismo, en base a los razonamientos expuestos en los párrafos anteriores. Evidentemente, una menor gravedad favorecerá el mayor tamaño de las distintas criaturas oriundas de Pandora, como son el thanator (palulukan en la lengua na’vi), similar a la pantera y que alcanza una longitud de más de 5 metros y una altura superior a los 2,5. Sin embargo, y en contrapartida, la baja gravedad puede ocasionar una mayor debilidad en los tejidos óseos, así como en la resistencia de los músculos. Los astronautas humanos que experimentan prolongadas estancias en el espacio, en condiciones de microgravedad, sufren los terribles efectos de la descalcificación de sus huesos y la atrofia muscular; con el fin de paliar en lo posible estas desagradables consecuencias deben mantenerse en un estado de forma óptimo, para lo cual deben llevar a cabo ejercicio físico constante. Muchos de los seres de Pandora, como los prolémures, de hasta 1,5 metros de altura y con pesos de hasta 6 kilogramos y los mismos na’vi, han solucionado estos problemas desarrollando de forma natural huesos reforzados con una fibra de carbono.

Cuando se combinan ambas características, una baja gravedad y una más alta densidad del aire, se comprende mucho mejor la existencia de los grandes seres alados que pululan por los cielos de Pandora. El tetrapteron, una especie de flamenco con cuatro alas y una cola para mantener el equilibrio; los ikran, enormes criaturas que viven en las regiones montañosas, encontrándose los de mayor tamaño en las Montañas Aleluya, poseen alas membranosas, así como los consabidos huesos huecos de fibra de carbono natural y alcanzan envergaduras de hasta 12 metros con las que logran superar velocidades de 140 nudos. Finalmente, el leonopteryx o toruk es el mayor de todos los depredadores aéreos. Se alimenta de ikrans y, ocasionalmente, de medusas aéreas, o lonataya, así como de hexápodos. Su envergadura puede superar los 30 metros.

Llegado el momento adecuado en su vida, cada adulto na’vi ha de viajar hasta las Montañas Aleluya con el objetivo de establecer un vínculo físico y espiritual permanente con un ikran. Para ello, se sirven de una larga trenza de su cabello que unen mediante terminaciones sensibles a unos órganos externos análogos en el cuerpo del animal, una hazaña que ha de realizarse con sumo cuidado, pues puede llegar a producir la muerte del osado, de no llevarse a cabo de la forma apropiada. Cuando la misión concluye con éxito, la relación que se establece entre ambos seres es de por vida, permitiendo el ikran que el na’vi monte a su lomo sin sufrir daño alguno.

Lo que no se puede… no se puede… y, además, es inobtenible

Los na’vi son seres pacíficos y viven alrededor de los «árboles madre» o kelutral, enormes moles vegetales de 460 metros de altura y 30 de diámetro. Debajo de uno de estos árboles se encuentra un riquísimo depósito subterráneo de unobtainium, el mineral codiciado por los humanos que viajan hasta Pandora. Sus inusuales propiedades magnéticas y superconductoras han hecho posible que en la Tierra se haya podido desarrollar una tecnología avanzada y se sueñe con resolver para siempre la crisis energética mundial.

La superconductividad es una propiedad física que presentan algunos materiales y que consiste en conducir la electricidad sin resistencia alguna al paso de la corriente, evitando el efecto pernicioso de la disipación de energía en forma de calor y las consiguientes pérdidas. La conductividad eléctrica está relacionada con el movimiento de los electrones, más o menos libremente, por todo el material, transportando de esta manera la energía eléctrica. Cuando estos electrones pasan cerca de los núcleos de los átomos, interaccionan con ellos, perdiendo parte de su energía. Esta energía se transforma en calor, que se suele desaprovechar, salvo en casos excepcionales donde se utiliza a propósito, por ejemplo, para producir incandescencia, como en las bombillas.

Por otro lado, el movimiento más o menos ordenado de los electrones viene afectado por la temperatura, que contribuye a aumentar la agitación desordenada de los mismos y, en consecuencia, reduciendo la conductividad eléctrica del material de que se trate. En cambio, a medida que la temperatura se reduce paulatinamente hasta alcanzar un valor crítico que depende de cada material concreto, llega un momento en que este ve reducida abruptamente su resistividad a cero. La comprensión del fenómeno de la superconductividad involucra conocimientos avanzados de mecánica cuántica y no es el objeto de este texto. Tan sólo cabe señalar que únicamente a temperaturas extraordinariamente bajas, del orden de muchas decenas de grados bajo cero, se logra alcanzar el estado superconductor. De hecho, el récord actual está en los -135 °C, en posesión de un compuesto formado por mercurio, talio, bario, calcio, cobre y oxígeno.

En Pandora, el unobtainium es superconductor a temperatura ambiente, con lo que no se requiere el costoso proceso de enfriamiento a base de nitrógeno líquido (su temperatura de ebullición es de unos -196 grados Celsius) que se precisa en la Tierra. El efecto más espectacular que produce el maravilloso mineral en Pandora puede contemplarse en las Montañas Aleluya, las cuales levitan a grandes alturas como consecuencia del conocido efecto Meissner-Ochsenfeld, descubierto por Walter Meissner y Robert Ochsenfeld en 1933.

Cuando a un material que presenta superconductividad (por debajo de su temperatura crítica) se le aplica un campo magnético externo, aquel expulsa las líneas de campo de su interior. Por tanto, si colocamos por encima del superconductor un imán (que es el que produce o genera el campo magnético externo), este se verá repelido y levitará en el aire. Se dice en este caso que el superconductor se comporta como una sustancia perfectamente diamagnética, y estas siempre responden con fuerzas repulsivas en presencia de campos magnéticos. Aprovechando esta propiedad, se ha logrado hacer levitar pequeños animales, como saltamontes y ranas, o vegetales como las fresas, al someterlos a imanes enormemente poderosos. La razón es que estos animales y vegetales son ricos en agua, una sustancia conocida por presentar diamagnetismo. Ahora bien, en el caso de Pandora, el material superconductor es el unobtainium, que abunda en las Montañas Aleluya y en sus gigantescas rocas flotantes. Estas rocas son superconductoras a temperatura ambiente y, por tanto, para levitar deben estar situadas en una región donde exista previamente un campo magnético. Por eso no se encuentran rocas levitadoras en todos los lugares de Pandora, sino solamente en ciertas regiones, precisamente en aquellas donde haya un campo magnético (en el suelo) suficientemente intenso. Las razones anteriores explican también que el kelutral de los na’vi no levite en el aire aunque bajo sus raíces se encuentre una cantidad infinita de unobtainium, pues el árbol no tiene por qué generar un campo magnético, condición imprescindible para que se dé la levitación.

Quizá lo que más extrañe es que, después de toda la buena ciencia que se muestra en la película, los guionistas y asesores científicos no hayan caído en el detalle de las impresionantes cataratas existentes en las rocas levitantes de las Montañas Aleluya, pues tratándose de agua y siendo esta una sustancia claramente diamagnética, lo correcto hubiese sido que el líquido elemento «cayese» hacia arriba en lugar de hacerlo precipitándose hacia abajo. ¿No hubiese resultado aún más bello y exótico el paisaje?