dimarts, 3 de desembre del 2013

El model de Niça

Aquesta hipòtesi publicada a la revista Nature al 2005 per quatre científics no gaire coneguts vol desenvolupar un model de l'evolució dinàmica del sistema solar des del moment en que ja estaven formats els vuit planetes actuals uns 500 milions d'anys després de la seva formació.

Tot va començar quan es van estudiar unes partícules recollides per la sonda Stardust que va passar darrera el rastre del cometa Wild2 al 2004. Observant-les sota un microscopi electrònic es va veure que contenien minerals exòtics, com nitrur de titani i tungstè que només es podien haver formats a les rodalies del Sol i per sobre de 1.700ºC. Com és possible que un cometa fred continguin aquestes partícules d'origen tan calent?

Segons l'esmentat model quan el sistema solar es va estabilitzar, aquests planetes orbitaven en cercles molt propers, trobant-se Neptú més interior que Urà tot voltant el Sol. Per la part exterior hi orbitava tot un seguit de deixalles planetesimals de roca i gel. Com conseqüència d'atraccions gravitatòries entre els planetes majors, Júpiter i Saturn, aquest sistema poc estable va patir una estrebada, enviant Júpiter una mica més cap a l'interior i els altres tres cap en fora.

Simulació que mostra els planetes exteriors i el cinturó planetesimal

Aquesta atracció reiterada entre Júpiter i Saturn va fer que aquest entrés dins de la zona d'influència sobre Neptú i Urà que els va accelerar i enviar més enllà de l'òrbita que llavors tenien, amb el fet addicional que Neptú va marxar més lluny que Urà. Així tota la zona on es trobaven les deixalles de roca i gel que no havien estat atrapades per formar part dels planetes i que orbitaven per la part externa del sistema va ser també expulsades pels dos planetes que van interrompre en la seva zona.

Això va ocasionar una dispersió completa d'aquestes deixalles, incloses les de l'anomenat cinturó d'asteroides entre Mart i Júpiter, i unes van anar cap a l'interior del sistema solar ocasionant el conegut com a Gran Bombardeig Tardà (GBT) i altres van anar cap a l'exterior creant els núvols de Kuiper i d'Oort. Aquest bombardeig va durar un mínim de 100 milions d'anys i van haver grans impactes contra la Terra, inclòs el que va originar la Lluna.

De fet, i ara encara més, conforme anem trobant planetes a altres estrelles, ens estem donant compte que el model que havíem pres com referència, el nostre, és ben poc habitual en els altres sistemes planetaris.

Esperem que noves investigacions sobre aquests nous sistemes i sobre els cossos que es troben en els núvols de Kuiper o Oort permetin avançar, tan sigui utilitzant telescopis terrestres o bé sondes com la New Horizons que arribarà a Plutó al juliol de 2015.


Publicat a la revista "Els Colors del Pla de l'Estany" en el seu nº 168 del desembre 2013

diumenge, 3 de novembre del 2013

Mecànica clàssica o quàntica


Des que l'home va tenir capacitat per raonar va intentar donar explicacions a tots els fenòmens que presenciava amb més o menys encert. Així va començar l'astronomia estudiant el moviment dels planetes i concretant que els elements bàsics, segons els grecs, eren quatre, aigua, aire foc i terra. Així va continuar el tema fins al segle XVII en que Newton, basant-se en estudis previs de Galileu, Copèrnic, Brahe i Kepler va determinar els principis bàsics de la nova Mecànica, predient els moviments dels planetes. Va ser el naixement de la Física clàssica la qual explicava perfectament tot el món observable en aquell temps.

Tot va seguir igual fins que la tècnica va donar un pas endavant i es va poder observar el món amb més detall, tan micro com macroscòpicament. Així a primers del segle XX Einstein va revolucionar- la demostrant que la llum a més de comportar-se com una ona també ho podia fer com una partícula, oferint una dualitat impensable fins al moment. A més va revolucionar també el concepte d'espai-temps que va passar a ser relatiu en lloc d'absolut com deia en Newton.

Al mateix temps en Planck va posar les bases de la mecànica quàntica dient que l'energia només es podia transmetre en paquets, que no era un continu sinó que era discreta i només podia prendre certs valors anomenats “quantums”. 
Posteriorment en Heisenberg va plantejar el principi d'incertesa que diu que a una partícula no se li pot conèixer amb certesa la posició i l'energia, entenent-la com moment, que porta per damunt d'una certa exactitud. Un altre físic en Schroedinger va formular la seva equació o funció d'ona on descriu un sistema físic al llarg del temps tan micro com macroscòpic. Seria similar a l'equació de Newton en la física clàssica.

Cap a 1930 els grans físics del temps reunits a Copenhagen van acceptar els principis de la mecànica quàntica, així com la teleportació, efecte túnel, superposició, entrellaçament, que assenten les bases d'aquesta teoria.

Així doncs tots els efectes macroscòpics es poden descriure amb la teoria de la relativitat general d'Einstein, però arriba un punt extrem on l'energia és tan gran, cas dels forats negres, o les distàncies tan petites, mida de les partícules elementals, que aquesta llei no es pot aplicar i cal entrar-hi en la física quàntica. Per ara en aquest dos punts extrems no lliga una teoria amb l'altre, xoquen de forma frontal. Caldrà veure en un futur com es poden unificar aquestes dues teories, si s'aconsegueix crear una teoria del Tot. Per ara els científics ho estan estudiant basant-se en la teoria de supercordes i en la teoria de la gravetat quàntica de bucles. A veure què passa.

Publicat a la revista "Els Colors del Pla de l'Estany" en el seu nº 167 del novembre 2013

dimarts, 1 d’octubre del 2013

Iniciació a l'observació


Des de ben al principi els primers homínids ja es feien preguntes i la pregunta que es feien quan era de nit i miraven el cel ple d'estrelles era què eren aquells puntets brillants que es movien de posició lentament al llarg de la nit i cada nit.

Ara ja hem aprés més i sabem que aquests puntets majoritàriament són estrelles, però també ens podem trobar planetes i fins i tot podem observar agrupacions d'estrelles com cúmuls o galàxies i tot això a simple vista, amb la condició de que no tinguem contaminació lumínica.

Si volem aprendre a observar millor us recomano que llegiu la guia d'iniciació a l'astronomia que trobareu a la pàgina d'Astrobanyoles a www.astrobanyoles.org a la columna del costat esquerra.

Bàsicament us iniciarem en com observar el cel. La primera recomanació serà conèixer el cel, això vol dir tenir a mà un mapa del cel de nit, un planisferi de paper o la seva nova versió digital per tauletes o mòbils, i aprendre a identificar les estrelles. Saber identificar les constel·lacions en les que s'agrupen, que de fet només és una regla per recordar com agrupar-les segons uns patrons d'uns dibuixos més o menys estilitzats pensats pel grecs fa algun miler d'anys.

Així ja sabrem on tenim el nord i el sud. També ens caldrà saber per on circulen els planetes i la lluna, que és pel pla del Sol, o sigui el que es coneix com la línia eclíptica. I que tots els objectes celestes surten a l'hemisferi nord, per l'est i es ponen per l'oest. Un cop ja tenim assolits aquests coneixements bàsics ja podem donar un pas endavant i passar a una etapa posterior per tal d'avançar poc a poc i evitar frustracions.

Ara us recomano observar el cel amb prismàtics. Es veu ben diferent, és com si agaféssiu un tros de cel i l'ampliéssiu amb una gran lupa. On abans vèieu a ull nu alguna estrella, ara us poden aparèixer dotzenes. Aquí és important saber a quina constel·lació i a quina estrella esteu mirant doncs haureu d'entrar a mapes d'estrelles més detallats i és més fàcil cometre errors d'identificació. Però la seva grandesa serà poder veure escenes que ni a simple vista, per falta de detall, ni amb telescopi, perquè observen zones més petites podreu veure mai. Simplement és una altre forma d'observar el cel.

Un cop superat aquest nivell, ja podeu pensar en entrar al següent, l'observació amb telescopi. Però abans de començar cal que us pregunteu quina mena d'objectes voleu mirar, si us voleu dedicar a observació planetària o si voleu observar cel profund amb cúmuls, nebuloses i galàxies. La decisió és important doncs el model de telescopi a comprar està en funció del que voleu observar.

De totes formes no penseu mai que amb un telescopi podreu veure les imatges que ens presenten els llibres d'astronomia, doncs són fotos fetes per telescopis espacials i quasi sempre retocades amb colors per a fer-les més impressionats. El cel de nit a nivells aficionat és quasi bé tot en blanc i negre.

dissabte, 14 de setembre del 2013

Del Big-Bang fins els exoplanetes. Química interestel·lar.


Avui dia la teoria Cosmològica Estàndard és la que té més acceptació entre els científics i està sostinguda per tres fets demostrables:

  • el desplaçament cap al vermell de la llum que ens arriba des de les galàxies, símptoma de que s'estan allunyant
  • el soroll de fons de microones, romanent de l'explosió original o Big-Bang
  • la composició existent entre hidrogen i heli, del 75% i el 25% respectivament, que es va poder originar en els tres primers minuts després de la gran explosió.



Passats aquests segons inicials, i havent sofert una etapa de ràpida inflació, els elements formats es van començar a ajuntar com conseqüència de l'actuació de la força de gravetat. Així, en primers lloc, es van formar núvols de gas que posteriorment van deixar pas a la formació d'estrelles.



A l'interior d'aquestes estrelles, a través de reaccions nuclears produïdes a milions de graus de temperatura, és on es van continuar creant altres elements de la taula periòdica, d'ordre superior, com bor, beril·li, elements intermedis per arribar al carboni i després a l'oxigen. Cal recordar que només es va formar hidrogen durant els tres primers minuts després del Big-Bang, mai més se'n ha tornat a formar.



Segons quina sigui la massa de l'estrella es pot arribar fins a produir ferro en el seu nucli, però d'aquí ja no es pot passar en una reacció nuclear; aquesta passa a ser endotèrmica en lloc d'exotèrmica. Així doncs, com s'arriben a obtenir els elements que es troben per sobre del ferro a la taula? Doncs a través del col·lapse de la pròpia estrella i la seva posterior explosió. És en aquest instant quan els àtoms obtenen prou energia per a sintetitzar nuclis de més pes atòmic. De fet qualsevol d'ells seria possible en aquesta etapa d'explosió anomenada supernova.



Els elements així originats s'escampen per tot l'univers, formant noves estrelles, ara ja de segona generació. Només 100 milions d'anys després de formar-se, si aquestes noves estrelles són molt massives ja els hi pot passar el mateix procés i explotar, amb la qual cosa passen a enriquir els núvols de gas interespacials que nodriran la formació d'una nova estrella, ara ja de tercera generació. Els científics diuen que la nostra estrella, el Sol, pot ser una estrella de tercera generació.



Ara ja hem vist com s'originen tots els elements de la taula periòdica que trobem al nostre planeta. Però si examinem els núvols de gas i pols interestel·lars podem trobar no tan sols elements sinó també certs compostos orgànics.



A la revista The Astrochymist (www.astrochymist.org/astrochymist_ism.html) podem trobar una llista cronològica de les més de 180 molècules diferents descobertes en espais interestel·lars i circumestel·lars, des dels elements bàsics CHON, passant per molècules que van dels dos àtoms fins a incloure ful·lerens (C60-C70) com els descoberts per l'astrònom Jan Cami1 quan observava la nebulosa planetària TC1 l'any 2010 utilitzant el telescopi Espacial Spitzer de la NASA (podem trobar una llista similar classificada pel nombre d'àtoms a la Wikipèdia). Cal dir que el primer va ser el radical metilidè (CH) descobert per Swings i Rosenfeld al 1937 fent observacions espectroscòpiques dels núvols interestel·lars. També s'han detectat compostos amb S, Al, Mg, F, P, Cl, Fe, K, Na i D.




A partir d'aquest núvols de gas i pols es tornen a generar noves estrelles, que al seu voltant, poden tenir nous sistemes planetaris, similars al nostre Sistema Solar, formats pel mateix gas que l'estrella, per radiació, expulsa de les seves rodalies i envia a zones més llunyanes. Per successives aglomeracions es van formar protoplanetes que amb el temps esdevindran planetes i també es formaran asteroides i cometes més llunyans, però que tots ells tindran les mateixes marques químiques.



El primer exoplaneta (planeta d'una estrella que no sigui el Sol) va ser descobert el 1987 per l'astrònom canadenc Bruce Campbell3 a gamma-Cefeu, però que no es va confirmar fins al 2002. Entre el 1990 i 1995 es va establir una gran competició entre astrònoms suïssos i nord-americans per mirar de trobar i confirmar el primer exoplaneta. L'equip liderat pels suïssos Mayor i Queloz van ser els primers en fer-ho, el 1995, al voltant de l'estrella 51 Pegasi, on, gràcies a la tècnica de la velocitat radial, van ser capaços de detectar que hi havia un exoplaneta del tipus “Júpiter calent” al voltant de l'estrella.



Aquest mètode espectroscòpic es basa en la petita oscil·lació del centre de masses de la parella estrella-exoplaneta, que fa que el seu centre de gravetat es mogui de forma de tal manera que,en una posició determinada, quan s'acosta a nosaltres, l'espectre de la seva llum ens arribi blavós i, a l'extrem oposat de la seva oscil·lació, més vermellós, un simple efecte Doppler que mitjançant uns càlculs, ens permetrà saber la massa del planeta trobat. Es va trigar molt de temps a fer aquests descobriments a causa de la manca tècnica d'instrumentació capaç de resoldre les petites variacions de les línies dels espectres analitzats.



Un altre mètode de detecció és el fotomètric, mitjançant el qual es mesura la quantitat de llum que ens arriba de l'estrella i la seva disminució quan el planeta transita per davant. Amb aquest mètode es pot conèixer el període orbital del planeta, la seva massa i radi, així com la seva velocitat i inclinació de l'òrbita, entre d'altres.



També es fan servir l'astrometria, per detectar les variacions de posició de l'estrella i el mètode de les lents gravitacionals, però en menor proporció, ja que cal una perfecta alineació entre nosaltres, la lent i l'exoplaneta. Tots són mètodes indirectes. Quan als directes, de fet només existeix un, que és l'observació visual directa de l'estrella posant un protector per tapar la llum que emet l'estrella que ho emmascara tot.



Fomalhaut, al centre, emmascarada per veure el seu sistema planetari i l'anell de pols que l'envolta




El 2008 la NASA va confirmar la detecció de la primera molècula orgànica en un exoplaneta, el HD 189733b, que es troba a 63 anys-llum dins de la constel·lació de Vulpècula. Es tractava del metà i de l'aigua.



Actualment hi ha dos telescopis fora de la nostra atmosfera que busquen possibles exoplanetes, el Kepler (NASA) i el Corot (ESA), ajudats pel Hubble i per l'Spitzer, també de la NASA. El millor llistat actualitzat d'exoplanetes habitables és el Catàleg d'Exoplanetes Habitables4 elaborat per la Universitat de Puerto Rico Arecibo, que té censats 867 (hi ha prop de 3.000 més pendents de confirmació). Ara com ara de tot aquest llistat només set exoplanetes s'han confirmat com a potencialment habitables a data de març 2013.

Planetes potencialment habitables indicant el seu índex de silimiltud amb la Terra a juliol 2013


2- Considerations Regarding Insterstellars Molecules, P. Swings and L. Rosenfeld, ApJ 86:483-486 (1937)
3- B. Campbell, G.A.H. Walker, S. Yang (1988). «A search for substellar companions to solar-type stars.». Astrophysical Journal 331:  pp. 902–921.

Publicat a la revista "AIQS News" en el seu nº 65 del setembre 2013

divendres, 2 d’agost del 2013

La relació entre la Lluna i la Terra


El nostre planeta existeix des de fa 4.600 milions d'anys i la Lluna es va crear després d'un xoc que es va produir uns 500 milions d'anys més tard. En aquell moment les restes del xoc que van escapar de la superfície terrestre es van aglomerar per formar el nostre satèl·lit i estaven molt més a prop que ara. Avui en dia la lluna fa una òrbita no circular al voltant de la Terra i es mou entre els 350-400 mil km de distància de nosaltres.

Però en aquell moment de joventut, la Lluna només es trobava a uns 20.000 km, així que la seva influència sobre el nostre planeta era molt més forta. Un dia durava al voltant de 5 hores i les marees pujaven i baixaven centenars de metres. Degut a aquests moviments de marea la Lluna ha anat accelerant la seva velocitat i la Terra l'ha anat disminuint fins a les 24 hores actuals. Però això no s'acabarà aquí, continuarem en aquest procés d'alentiment, fins que d'ara a milions d'anys quedarem atrapats en un moviment sincrònic i sempre oferirem la mateixa cara al Sol, tal com la Lluna ens l'ofereix ara a nosaltres.

Altre conseqüència de les forces de marea que frenen la Terra és que la Lluna cada any s'allunya 38 mm de nosaltres. Aquesta mesura ha estat comprovada des que els coets Apollos americans i les sondes Lunokhod russes, als anys 1969-70, van deixar instrumentació damunt la seva superfície i per mesures del temps en que triga en anar i tornar un raig làser s'ha pogut confirmar. O sigui que finalment la Lluna es situarà tan lluny de nosaltres que ja no ens influirà, però ens haurem detingut en la rotació diària, les marees ja no existiran i el mar serà una tranquil·la piscina pel que afecta a les marees.

Però encara tindrem un altre fenomen que serà totalment nou per a la gent que hi habiti en aquells moments, l'eix de rotació nord-sud entre els pols podrà variar de posició i col·locar-se en qualsevol altre. Tot degut a aquesta falta d'influència de la Lluna permetrà que la Terra roti al seu albir. Actualment la Lluna ens estabilitza aquest eix que es manté inclinat 23º respecte de l'eclíptica, que és el pla horitzontal del Sol. Aquesta alternança de l'orientació vers el Sol ha permès que tinguéssim els quatre canvis estacionals cada any, primavera, estiu, tardor i hivern i que la vida s'adaptés a ells. Ara bé si els pols rodolen avall i es col·loquen a l'equador i l'eix de rotació enfoca directament cap al Sol, escalfant permanentment una part del planeta i mai l'altre, què passarà amb la vida? Quins tipus de vida podrà seguir endavant? Els canvis que això representarà seran petits i les espècies es podran adaptar o potser hi haurà una nova extinció?.

 
Publicat a la revista "Els Colors del Pla de l'Estany" en el seu nº 165 del setembre 2013

dijous, 1 d’agost del 2013

La xocolata a Banyoles entre els segles XVIII-XX (II)


Entre 1861 i 1918

En els llistats de Matricula de Subsidi de l'any 1861 apareix que en Jayme Domenech que al 1851 sortia com propietari d'una botiga i com fabricant de licors ubicada a la plaça Antigua, l'actual del Teatre, la cedeix al seu fill Joaquim i que aquest es dóna de baixa del “molino de chocolate con un rodillo de velocidad” i ho traspassa a Pedro Abril y Molinet i que aquest ho canvia de lloc, doncs al 1864 està domiciliat al carrer Canal encara que podria ser una de nova doncs en J. Domenech torna a sortir a la plaça Antigua al 1866.

En qualsevol cas al 1866 apareixen les dues fàbriques de xocolata, la d'en Domenech i la de n'Abril “con una piedra de tahona”. Dos anys més tard apareix una nota a nom de Miquel Sellàs, antes Pedro Abril, com fabricant de xocolata amb una pedra de tafona.

Confiters a l'any 1869
Entre 1868 i 1874 sempre surten en Domenech i Sellàs com “Fcas. de chocolate” a la plaça del Teatro i a Término i 12 persones més sota l'epígraf d'”Artes y Oficios” com confiters.
L'any de 1870 és el primer en que els impostos es cobren en pessetes, l'any anterior encara es pagava en escuts i mil·lèsims.

Del 1875 no es troba documentació i a partir del 1876 fins al 1885 apareixen dues fàbriques de xocolata a nom de Joaquín Domenech i Antoni Torrent Marca, qui també surt com propietari d'un molí d'oli en la “calle Nueva”. En el document del 1886 apareix tatxat el nom de Domenech i al costat està escrit Felip Trullàs. Igualment la fàbrica Torrent passa d'Antonio a José aquest any. En tot aquest període continuant apareixent entre 7 i 11 confiters donats d'alta cada any. A l'any 1889 apareix tatxat el nom de Felip Trullàs com si causés baixa.

Fàbriques de xocolata al 1885

Una nota del Diario de Gerona de l'11 de juny de 1893 comenta que “Ha sido nombrado proveedor de la Real Casa, el conocido fabricante de chocolate, D. José Torrent Alsius de Bañolas. Felicitamos por tan honrosa como merecida distinción al inteligente industrial

Ja l'any 1896 només s'esmenta únicament a en José Torrent Alsius del carrer Escrivanies que té una fàbrica de xocolata amb un cilindre major de 36 a 45 dm2 mogut per aigua a mas Hort i també una “prensa de aceite de rincón” al mateix indret. Tot segueix igual fins al 1905 en que apareix el nom de Vda. de José Torrent com propietària.
Diario de Gerona de l'11 de juny de 1893

Al 1905 ja consta una fàbrica de xocolata a nom de Luís Tremoleda, qui feia la marca “El Lago” al carrer Girona, a més de la de la Vda. Torrent. Tot segueix igual fins al 1910 en que sorgeix una nova fàbrica de la qual és propietària Dolores Torras, qui també fabrica electricitat en un salt d'aigua i posseeix una “prensa de husillo” amb un segon salt d'aigua.

El fet més destacable dels registres de l'any 1914 és que apareix la màquina d'escriure en els llibres oficials i la lectura és molt més fàcil i sense interpretacions.

En Tremoleda surt amb el nom tatxat al 1915, però continuen la Torrent i la Torras. Fins al 1918 en que en el mes de novembre es dóna de baixa la refinadora de xocolata i el molí que estava a nom de la Vda. Torrent i en el de desembre es dóna d'alta a nom de Santiago Torrent Privat una refinadora industrial de 80 dm2, un molí de canyella i un salt d'aigua al 10%, domiciliat tot al carrer Escribanies.


Curiositats de la xocolata

El principal punt d'exportació corresponia a les zones compreses entre el que avui és Mèxic i Veneçuela. Fins al 1728 només es consumia a Espanya fins que en aquell any en Felip V va vendre el secret de la seva recepta i el consum de xocolata, com beguda, es va estendre per tota Europa. Per dissimular el seu gust, que no agradava a tothom, es consumia barrejat amb sucre, vainilla o canyella i, fins i tot, ou o mel.

Una curiositat sobre la menja de la xocolata es va produir al segle XVI quan es va plantejar la polèmica sobre si el menjar xocolata trencava el dejú. Les opinions foren tantes i tan diverses que a la fi el Papa Pau V, estem parlant del temps d'en Galileu, va tenir que intervenir dient que no trencava el dejú amb una cèlebre frase “Hoc non frangit ieunium (Això no trenca el dejú).

Al segle XVII es va fer coneguda una poesia que intentava millorar les relacions entre la xocolata i l'església, que deia:
Oh divina xocolata
Que agenollada et molen,
Mans plegades et baten,
I ulls al cel et beuen.”


On es citen les tres postures que s’adopten per a treballar la xocolata i que poden tenir un caire religiós: amassar amb la pedra, moure amb el molinet i finalment assaborir-la.

També hi ha qui diu que va ser un frare qui va fer arribar el cacau al monestir de Pedra a Saragossa i van ser ells els que van començar a estendre la xocolata com beguda un cop preparada la rajola “a la pedra”. El quant al seu consum aquest fa que la xocolata adquireixi rellevància social, religiosa, política i econòmica en diverses societats, no tan sols medicinal com era en un principi.

El primer llibre documentat que parla de la xocolata va ser l”Apologia Chirurgica" de El Licenciado Antonio Colmenero de Ledesma, Medico, y Cirujano de Ecija (1622) on ja descrivia algunes receptes per a la seva preparació.

La paraula bombó va aparèixer al segle XVIII a París quan es va començar la moda de menjar-lo en trossets a qualsevol hora i el trobaven doblement bo, d'aquí la paraula francesa “bon bon” que ha acabat sent el nostre bombó.

I per acabar una recomanació, la xocolata és un producte “molt senyor”, és a dir que no vol ni fred ni calor en la seva conservació, doncs en aquests casos es podria arribar a separar l'emulsió que formen els seus components i aparèixer alguna taca blanca que seria la mantega de cacau que s'ha separat. El millor és comprar-la i consumir-la el més fresca possible i no deixar-lo massa temps dins d'un armari per evitar que vagi disminuint la qualitat del producte, i això és aplicable tant a rajoles coma bombons.

Ara per a celebrar haver llegit aquest article ens podem anar a menjar un tros de pa amb xocolata, com ho fèiem fa uns anys, què n'és de bo¡¡ i que us aprofiti.

Publicat a la "Revista de Banyoles" en el seu nº 958 de l'agost 2013

dimecres, 10 de juliol del 2013

Vulcanisme al Sistema Solar


Tots coneixem aquest fenomen damunt de la superfície del nostre planeta que fa sorgir lava del seu interior barrejat amb gasos i que arriba a transformar la seva fesomia. Aquest fet juntament amb els moviments de les plaques tectòniques dóna origen les muntanyes i al moviment dels continents. Però no som l'únic lloc del sistema solar on es produeixen aquests fenòmens, altres indrets també tenen un interior fluid i un lloc per on sortir a la superfície.

Damunt de Mart existeix el volcà més gran de tots els planetes, el Mont Olimp que una alçada de 27 km i un diàmetre de 540 km de perímetre en la seva base, una caldera de 60 km de diàmetre i 3.000 m de fondària. És tan alt per la més baixa gravetat del planeta i la seva forma recorda molt els volcans d'escut de les illes Hawaii. Es coneixen una dotzena de volcans a Mart, i la Sonda Mars Express va confirmar que la seva lava una antiguitat de només dos milions d'anys.

A Venus també es poden veure restes de volcans però ja no estan actius des de fa 500 milions d'anys per falta de moviments tectònics i d'un nucli líquid. De fet el seu sòl és en un 90% basalt, material típic dels volcans. La lluna també tenia en un principi el nucli líquid però al ser tan petita no tenia prou força com per a trencar la seva escorça i només li fluïa la lava per la seva superfície quan impactava un asteroide i la trencava i així podia brollar creant els anomenats mars.

A altres llunes tan de Júpiter com de Saturn i Neptú també s'ha detectat activitat volcànica o, millor dit, criovolcànica o sigui de baixa temperatura.. El satèl·lit de Júpiter, Io, presenta activitat volcànica però el gasos que expulsa són de diòxid de sofre i la seva energia prové de les forces de marea que crea el gegant Júpiter ajudats per les altres dues llunes Europa i Ganímedes. Les seves erupcions poden arribar fins a 300 km d'alçada i són causa d'un petit anell al voltant del planeta. Es calcula que hi ha de l'ordre de 150 volcans actius.
Guèisers a Encèlad (foto:NASA)

Pel que respecta a Europa sembla que sota de la seva capa superficial d'entre 10 i 30 km de gruix d'aigua gelada pot haver un oceà submergit d'aigua salada, que degut a les forces de marea, com abans, trenca la capa de gel i sorgeix a l'exterior com un volcà o un guèiser.

Al satèl·lit Encèlad de Saturn, la sonda Cassini al 2005 va detectar un comportament molt semblant al d'Europa, amb guèisers, possiblement d'aigua. En quant a Tritó, el major satèl ·lit de Neptú, també s'han detectat criovolcans, amb emissions de nitrogen o de metà líquid i la seva energia la proporciona la posició del Sol que durant molt temps seguit il·lumina el mateix hemisferi de la lluna degut a la seva especial rotació síncrona, tal com si fossin estacions.

Publicat a la revista "Els Colors del Pla de l'Estany" en el seu nº 164 de l'agost 2013

divendres, 5 de juliol del 2013

Les bombes d'ariet a la comarca


Les bombes d’ariet tècnicament caldria anomenar-les bombes hidràuliques d'ariet. Corresponen a un tipus de bombes que pugen aigua de cotes baixes a cotes més altes, fins a uns 100 metres de desnivell. Utilitzen un petit saltant d'aigua o una resclosa tot aprofitant l'energia que comporta l'aigua en moviment i la que allibera quan s'intenta aturar-lo bruscament.

Quan això es produeix es provoca el que es coneix com «cop d'ariet», que fa tremolar tots els tubs, amb risc de trencar-los. És, per exemple, el que sentim a casa nostra quan tanquem de cop una aixeta per la qual circula aigua a pressió. Comparativament també és el mateix que succeeix quan desconnectem l'endoll d'una màquina que està en funcionament i es produeix una espurna en els borns de contacte. Això és el que passa en el corrent elèctric, però quan parlem d'un corrent d'aigua aquesta forma de dissipar l'energia es transforma en un cop d'ariet, en sí molt energètic, que fa pujar l’aigua des d'un punt més baix a un altre de més elevat, i sense cap mena de consum elèctric.

Aquest tipus de bomba és molt senzilla de construir, i molt ecològica, només requereix elements simples de fontaneria, i és molt fàcil de muntar i instal·lar. El seu principal avantatge és, com s’ha dit, que no té cap cost de consum, a més de les poques avaries que presenta. Per aquest motiu va ser un element molt valorat en les cases de pagès isolades que no disposaven de corrent elèctric. El seu auge a la comarca va ser des de primers del segle XX fins als anys setanta, quan van ser substituïdes per les bombes anomenades centrífugues.

Ariet de can Martorell treballant al Revardit
En l'actualitat només n’existeix una en marxa, que sigui coneguda. Es troba a la llera del Revardit, entre els municipis de Camós i Palol de Revardit, i alimenta d'aigua a dos masos: can Martorell i can Coll, que es troben pujant riu amunt. En Ferran Baig, l'actual llogater de la finca, ens explica que «s'alimenta d'una resclosa mitjançant una conducció amb una bassa d'amortiment intermèdia». De fet, amb un desnivell d'alimentació d'uns 1,8 m és capaç d'impulsar l'aigua fins a 13 m a can Martorell a 2 l/min, i fins a 43 m a can Coll a 0,6 l/min, i sense cap mena de despesa. Només ocasionalment, cada certs anys, cal fer algun manteniment tècnic a l'aparell o descolgar-lo després d'una riuada.

En aquest tipus de bombes la quantitat d'aigua que s'aprofita per pujar és al voltant del 2 al 5 % del total d’aigua que hi circula, la resta torna a la llera d'on prové.

L'ariet del Revardit porta gravades les inicials «FV», corresponents a Francesc Valentí, el ferrer de Sant Esteve de Llémena que va estar fabricant aquests ginys fins al 1999 i que, fins i tot, els havia patentat. Segur que a la comarca o a les seves rodalies encara podríem trobar algun dels dos models que fabricava. Els hereus d'aquest ferrer són els únics que poden oferir actualment bombes d'aquest tipus en tota la província de Girona, juntament amb en Josep Casasses, fabricant artesà d'Osor.

Si algun lector està interessat a veure funcionar una bomba d'ariet, cal dir que a Tortellà n’engeguen una per la fira de Quaresma com a demostració de la feina que es feia abans.

L'ariet de can Llobera d'Orfes
A can Llobera d'Orfes, on viu en Lluís Llovera, també es feia servir un ariet per pujar l’aigua que rajava d'una deu. La conduïen fins a un rec, per guanyar un desnivell de prop de 2 m, i així la pujaven fins a la casa, a uns 20 m per sobre del nivell de la bomba. En Lluís ens explica que «el va muntar el seu pare entre el 1910 i el 1920 i que va estar operatiu fins al 1930, quan les deus es van assecar». Continua dient que «al final l'engegaven del balcó de casa estant, amb un filferro». Finalment recorda que també el van utilitzar a l'octubre del 1940 arran de les inundacions. Encara el té guardat a casa seva com si fos una part de la seva infantesa.

En Lluís Llovera ens va conduir a l'ariet de can Gimferrer d'Ollers. Aquest segur que havia de ser el més gran de tots, ja que era capaç de pujar l'aigua a uns 100 m de desnivell i portar-la a 1.500 m de distància, que és el tram que s'ha de recórrer entre el gorg Blau i el mas. Aquest lloc, de gran bellesa i frescor ple de falgueres i heures, té un saltant d'aigua, d’uns 4 metres de desnivell, que es troba a la riera de la Fontsanta, a tocar del rec de Ramirol. A la seva part alta encara es pot veure la resta d'un tub que servia per alimentar l'ariet. Aquest, segons ens explica la Joaquima Gimbernat, propietària del mas, «va funcionar entre 1960 i 1970». També s’hauria pogut agafar l'aigua del Ramirol, ben a prop, que té un saltant de 15 metres, l'únic problema és que aquest torrent no assegurava una continuïtat amb el cabal d'aigua com feia el de la Fontsanta. Aquest, clarament, havia de ser el més potent de tots els ariets trobats en aquesta recerca.


El gorg Blau d'Ollers, amb el tub d'alimentació de l'ariet de 
can Gimferrer visible a la part alta del saltant

El quart ariet del qual hem obtingut informació ha estat un que hi va haver a Serinyà fins al 1970. Els vilatans en recorden el soroll intermitent, però sense interrupció, un cop cada segon, més o menys. Segons ens explica en Joaquim Montcanut, antic masover de can Mollet, aquest es trobava dins del molí del mas, a tocar de la llera del Serinyadell, i captava l'aigua que baixava conduïda per canals fets de travertí des del passallís de més avall de les voltes d'en Gasparic, a la zona del Parc de les Coves, fins al dipòsit de can Ferrer de les Torres, vencent un desnivell una mica superior als 20 m, o als 10 si només li calia arribar al viver de la finca. En Joaquim comenta que segurament ja estava en marxa abans de la guerra i que, amb molta probabilitat, la gent de can Genover el va instal·lar cap als anys 1910-1920, fins que va ser substituït per un motor nou de benzina, «comprat a Figueres», recorda. En aquests dos darrers casos no es conserva l’ariet.

L'ariet de can Lleal, a Olives
Un altre seria el de can Lleal, a Olives, a tocar de Sant Esteve de Guialbes. Es conserva com una joia però ara no està operatiu. Va ser dels primers a posar-se en marxa, ja que el va instal·lar l'avi de l'actual propietari, Joan Lleal, que ja té noranta anys. Per tant, es va muntar abans del 1900. Pujava l'aigua de la font d'Olives, amb un cabal de 3 o 4 l/min, una alçada superior als 50 m i una llargada de tub d'uns 400 m. Ara potser seria més difícil de fer-la arribar fins al mas, perquè entremig passa la línia del tren. Va estar operatiu fins passat el 1960.

Aquest ariet d'Olives va servir d'inspiració a en Josep Fort Planaferrana, avi de l'actual propietari del mas del mateix nom a Sant Miquel de Campmajor, que en va instal·lar un al Ritort, que passava a tocar del seu molí, a uns 15 metres de desnivell per sota de la finca. Parlem de començaments del segle XX.

Un darrer cas, modern es podria dir, és el de l'ariet construït per en Ramon Castillo, alumne de l'INS Josep Brugulat, que l'any 2005 va fer el projecte «Ariete hidráulico didáctico», en què descriu «la construcció d'una bomba elevadora d'aigua, o ariet hidràulic, la característica del qual és el seu baix cost operacional, ja que no consumeix benzina, gas, electricitat, ni necessita cap altre font d'energia a part del corrent d'aigua del riu o torrent on es col·loqui. A més es tracta d'una bomba totalment respectuosa amb el medi ambient». A més, aquesta bomba, que es troba a l'institut, està feta parcialment amb material transparent per poder veure com funcionen les diverses parts mòbils quan està en marxa.


L'ariet construït a l'INS Josep Brugulat
Aquest tipus de bombes les va idear un dels germans Montgolfier, concretament en Joseph Michel, el 1796, i al llarg del segle XIX es van popularitzar molt, però amb l'electrificació i els motors barats van quedar en un ús molt reduït i específic (era freqüent utilitzar-lo a les masies aïllades).

Pel que fa al funcionament de l’ariet és bastant senzill tot seguint la il·lustració que acompanya el text, el funcionament és el següent: es carrega el sistema amb aigua del tanc (A) i s'activa la vàlvula C per iniciar el cicle de purga o descàrrega. La vàlvula de retenció D no deixa buidar el calderí E i, en buidar-se per sota, torna a entrar aigua pel tub B fins que la vàlvula C es torna a tancar de cop per la pressió de l'aigua que entra.

A: Font d'alimentació
B: Tub d'impulsió
C: Vàlvula de descàrrega
D: Vàlvula de retenció
E: Càmera d'aire
F: Tub de descàrrega
G: Dipòsit de descàrrega
H: Altura de descàrrega
h: Altura de càrrega




Font: Viquipèdia

Llavors es produeix el cop d'ariet que en fer pujar la pressió en el cos de la bomba fa entrar l'aigua, vencent la vàlvula de retenció D, cap al dipòsit E i la fa pujar pel tub F, causat per la pressió de l'aire contingut en el calderí E. Així, una part de l'aigua que ha entrat pel tub B puja fins al dipòsit G i l'altra surt per la vàlvula C i torna de nou a la llera. Cal tenir present que el rendiment de la bomba és proporcional al cabal d'alimentació: quan més gran és, més cabal de descàrrega obtindrem, i també quan major és l'altura de la impulsió més podrà pujar l’aigua.

També, cedit per l'escola Casa Nostra, hem pogut llegir un document redactat en català i sense firmar datat aproximadament del 1936 que es titula: Origen i formació de l'Estany de Banyoles. En aquest document s'inclou el projecte «Aprovechamientos Hidráulicos», presentat per una empresa de Sant Feliu de Guíxols representada pels Srs. Painí i Llasó, en el qual es fa un estudi, el 1928, per ampliar la zona de rec des de la zona de l'Estany fins a la Perpinyana, seguint el Matamors fins a trobar el Terri, exceptuant el turó de Miànigues, tot fent pujar aigua amb un sistema de tres ariets des de l'Estany amb la construcció d'un sifó.

En l'actualitat aquest tipus de bombes tenen molt d'èxit a Sud-amèrica, en zones agrícoles on encara no tenen subministrament elèctric. Normalment són fetes amb materials reciclables comuns per un cost que no arriba als 200 €; per contra comprar-ne un de bo i fet aquí pot costar uns 1.500 €.

Publicat a la revista del Consell Comarcal "El Pla de l'Estany" en el nº 74 de juliol 2013