Los volcanes son algunos de los lugares más salvajes y extremos del planeta. Se hunden en el corazón fundido de la Tierra, conectando el suelo con el magma que está normalmente oculto debajo. Algunos podrían explotar en cualquier momento.
Muchas ciencias diferentes se unen para comprender cómo funcionan los volcanes y cuándo y por qué podrían estallar. Los investigadores necesitan conocer la estructura de la Tierra, la química de las rocas y cómo interactúan con otros productos químicos en el aire o el agua. También es necesario entender la física de nuestro planeta, y lo que impulsa el movimiento profundo debajo de la superficie.
Una vida diferente en el planeta Tierra
Los vulcanólogos viajan por todo el mundo buscando volcanes activos, y viven varios meses a sus pies para poder estudiarlos. No podemos negar que este tipo de trabajo sea peligroso. La temperatura de lava varía dependiendo del volcán, pero puede llegar a más de 1.000 grados centígrados. También producen gases mortales, incluido el dióxido de carbono asfixiante, que se acumula en zonas bajas, e sulfuro de hidrógeno, que tiene un fuerte olor a huevo podrido, y puede causar daño respiratorio o incluso muerte.
En 1991, el volcán Unzen, un volcán japonés ubicado en la isla de Kyushu a unos cuarenta kilómetros al este de Nagasaki, entró en erupción matando a los vulcanólogos Maurice y Katia Krafft, y Harry Glicken. Pero accidentes como este son raros. Mucho trabajo es hecho con volcanes muertos o inactivos, y para mayor parte del año, los vulcanólogos trabajan de forma segura en la base, estudiando sus datos, analizando muestras y monitorización de forma remota volcanes para buscar signos de actividad.
Los equipos de investigación que trabajan a profundidades extremas
La mayoría de los laboratorios de investigación del mundo se asientan por encima del nivel del suelo, pero algunos equipos emprendedores se han enterrado profundamente debajo de la superficie de la Tierra.
Nuestro planeta es un lugar ruidoso; el sol nos baña con rayos cósmicos, torres de comunicación escupen un flujo constante de ondas de radio, y las rocas y gases radiactivos liberan un constante goteo de radiación. Para familiarizarse con la física de partículas que hace que el universo sea como es, los científicos necesitan bloquear esta estática para poder examinar el comportamiento de las partículas en paz. Para ello, pasan a la clandestinidad.
Los muones son algunas de las partículas más irritantes, y aparecen constantemente en la superficie de la Tierra como resultado de los rayos cósmicos. Hasta bajo tierra se filtran. La más profunda de estas instalaciones enterradas en el planeta está en China, el laboratorio Jinping, a 2.400 metros bajo tierra, bajo una montaña, en la provincia de Sichua. La tasa en el laboratorio es inferior a 0,2 muones/m². Uno de los propósitos del laboratorio es buscar materia oscura. Esta investigación extrema está a la vanguardia de la ciencia.
Laboratorios subterráneos: experimentos profundos bajo tierra en nuestro planeta
- 2.400 M – China Jinping (China ), operacional
- 2.400 M – Snolab (Canadá), operacional
- 1.750 M – Andes (siglas en inglés de Agua Negra Deep Experiment Site) (Argentina y Chile), propuesto
- 1.750 M – Baksan (Rusia), operacional
- 1.700 M – Modane (Francia), operacional
- 1.480 M – Sanford (Estados Unidos), operacional
- 1.444 M – Callio Lab (Finlandia), operacional
- 1.400 M – Gran Sasso (Italia), operacional
- 1.200 M – India Neutrino Observatory (INO) (India), propuesto
- 1.100 M – Boulby (Reino Unido), operacional
- 1.000 M – Stawell (Australia), en construcción
- 1.000 M – Kamioka (Japón), operacional
Investigación en las nubes
El laboratorio/observatorio internacional Pyramid está encaramado entre las montañas del Himalaya, en la base del Monte Everest. Lejos de la civilización, la instalación utiliza energía renovable en forma de paneles solares para la energía, y depende en gran medida de las entregas de alimentos para mantener a sus habitantes bien alimentados.
A poco más de 5.000 metros sobre el nivel del mar, proporciona un entorno único para la ciencia. A esta altitud, no sólo tenemos un clima y ambiente diferente, el cuerpo humano también se comporta de manera extraña, y hay una línea de visión más clara al espacio exterior.
Vivir y trabajar bajo el agua es más que ciencia ficción
Los Cayos de Florida son el hogar de Base de arrecife de Acuario, un laboratorio sumergido dirigido por Florida Universidad Internacional, que se encuentra a unos 15 metros por debajo de la superficie del mar.
En esta profundidad, la presión es alrededor de 2,5 veces mayor que en la superficie. El laboratorio se encuentra al lado de uno de los arrecifes de coral más grandes del mundo, proporcionando un mirador único para estudiar estos increíbles ecosistemas de cerca sin el riesgo de perturbando.
Los habitantes de la base, conocidos como ‘acuanautas’, entrenan cinco días antes de descender al laboratorio. Viven a presión submarina sin volver a la superficie en dos semanas. Un sistema de soporte vital flotante completo con generadores de energía, compresores de aire, y equipos de comunicaciones, los mantiene vivos, y cuando llegue el momento de volver de nuevo, toda la estación se descomprime lentamente, lo que permite a sus cuerpos ajustarse a la presión de aire normal antes de que naden de nuevo.
No sólo los científicos utilizan la base para estudiar el medio ambiente, las agencias espaciales envían astronautas allí para entrenamiento y simulaciones de misiones.
Vida en el hielo
La Antártida es el único continente sin nativos habitantes humanos y ningún humano permanente residente, pero los científicos visitantes hacen de este continente aislado del planeta un hogar temporal. Durante el verano, unos pocos miles de personas llegan a comenzar sus experimentos, y en las profundidades del invierno, unos pocos cientos permanecen para mantener los edificios y ciencia funcionando hasta que los demás vuelvan.
Con temperaturas medias de -12 grados Celsius en la costa y -60 grados centígrados en gran altitud, no es de extrañar que los científicos no permanezcan todo el año allí. Alimentos y suministros puede ser entregados durante el verano, pero cuando el invierno golpea se complica el reabastecimiento. Para algunas bases, esta falta de productos frescos puede durar diez meses al año, y los habitantes deben confiar en congelados y conservas para sobrevivir.
Una vez que estas necesidades básicas son atendidas, las estaciones son lugares relativamente seguros para alojarse; son los experimentos los que platean el mayor peligro. Equipos de investigación viajan en trineo o aire hasta que tengan los datos que necesitan.
El tiempo en la Antártida es rencoroso. La niebla, frío, hielo… En malas condiciones, los riscos, acantilados y cotas escarpadas en el hielo se vuelven invisibles. Fuera, los equipos de investigación se refugian en tiendas de campaña y cabañas especialmente diseñadas para resistir. Las camas de aire y las pieles de oveja las mantienen lejos del suelo congelado, y los sacos de dormir aislados mantienen cálidos a los investigadores. Capas de ropa, rematadas con prendas de abrigo impermeables y de viento son el pan de cada día.
Cada científico tiene una caja de racionamiento que proporciona 3,500 calorías por día, y el desperdicio humano a menudo tiene que ser traído de vuelta a la base para proteger el medio ambiente del planeta. Y es lo correcto, incluso aunque no sea desagradable. La investigación antártica es difícil.
Física extrema: el CERN es el laboratorio de física más grande y famoso del planeta
Este laboratorio de física subterránea es uno de las instalaciones de vanguardia más destacadas del planeta. Se encuentra a una profundidad de 175 metros bajo tierra debajo de la frontera entre Francia y Suiza, cerca de Ginebra, y es operado conjuntamente por los 22 estados miembros del Consejo Europeo de Investigación Nuclear (CERN). España, que se unió en 1961, se retiró en 1969 y volvió finalmente en 1983.
La instalación es el hogar del más grande instrumental científico del mundo, el famoso El Gran Colisionador de Hadrones (LHC), que se utiliza para explorar el estructura fundamental del universo. El LHC es un acelerador de partículas en forma de anillo, que mide la asombrosa cifra de 27 kilómetros de circunferencia. Las partículas se introducen en este anillo, y más de 1.500 imanes superconductores las guía alrededor de este hipódromo subterráneo a casi la velocidad de la luz.
El CERN nos asegura que no hay peligro de la creación de un agujero negro que ponga fin al mundo y nuestro planeta; el principal propósito de estos experimentos es buscar respuestas. El equipo del CERN quiere averiguar por qué hay más materia que antimateria en el universo ya que deberían, teóricamente, ser iguales. También siguen experimentando con el bosón de Higgs, una partícula que es importante para explicar por qué otras partículas tienen masa. Y quieren aprender más sobre la materia oscura y la energía oscura.
Ciencia en el espacio
La Estación Espacial Internacional es una de las mayores hazañas del esfuerzo humano y la ciencia. Este laboratorio orbital circunda la Tierra a una altura de 400 kilómetros, con una tripulación permanente de al menos tres astronautas.Lejos del feroz tirón de la gravedad de la Tierra, la tripulación y el equipo a bordo están en ingravidez, y en este extraño medio ambiente se puede realizar todo tipo de experimentos diferentes.
La microgravedad afecta a la forma en que viven los organismos, y cambia el forma en que se comportan los productos químicos. Experimentos sobre células, animales pequeños y los mismos astronautas, están ayudando a los científicos a entender el impacto que el espacio tiene en la vida. Es el lugar perfecto para probar nuevas ideas y tecnología para futuro misiones, y también es un gran lugar para monitorear lo que está sucediendo en nuestro planeta.
