¿Qué pasa si salgo al espacio sin traje espacial?
¿En el espacio tendrías frío sin el traje espacial? ¿Qué efectos tendría la despresurización? ¿Podrías sobrevivir aunque sólo fuera un momento?
En primer lugar: ¿se pasa frío en el espacio?
La temperatura del espacio ronda los -156ºC en las cercanías de la Tierra. Pero para medir esa temperatura no puedes sacar un termómetro por la ventana de tu satélite y mirar a ver qué cifra marca porque, como el espacio está vacío, no hay materia que pueda transferir su calor al termómetro para ver a qué temperatura se encuentra. Por este mismo motivo tampoco hay materia a la que tu cuerpo pueda ceder calor para bajar su temperatura.
Pero el calor no sólo se transfiere de un lugar a otro a través de la materia.
En tierra firme sentimos frío cuando el entorno está a una temperatura menor que la nuestra y, por tanto, el calor se transfiere de nuestro cuerpo al medio que nos rodea. Si nos tumbamos en el suelo, por ejemplo, nuestro cuerpo cederá calor a la superficie sobre la que estamos en contacto directo hasta que la temperatura de ambos se equilibre. En la atmósfera o en el agua el efecto es aún mayor porque nunca podemos alcanzar el equilibrio térmico al aire libre: al transferir nuestro calor al fluido que está en contacto con nuestro cuerpo, éste asciende y nueva materia fría se coloca en su lugar, absorbiendo más calor de nuestra piel. Éste fenómeno se llama convección.
En primer lugar: ¿se pasa frío en el espacio?
La temperatura del espacio ronda los -156ºC en las cercanías de la Tierra. Pero para medir esa temperatura no puedes sacar un termómetro por la ventana de tu satélite y mirar a ver qué cifra marca porque, como el espacio está vacío, no hay materia que pueda transferir su calor al termómetro para ver a qué temperatura se encuentra. Por este mismo motivo tampoco hay materia a la que tu cuerpo pueda ceder calor para bajar su temperatura.
Pero el calor no sólo se transfiere de un lugar a otro a través de la materia.
En tierra firme sentimos frío cuando el entorno está a una temperatura menor que la nuestra y, por tanto, el calor se transfiere de nuestro cuerpo al medio que nos rodea. Si nos tumbamos en el suelo, por ejemplo, nuestro cuerpo cederá calor a la superficie sobre la que estamos en contacto directo hasta que la temperatura de ambos se equilibre. En la atmósfera o en el agua el efecto es aún mayor porque nunca podemos alcanzar el equilibrio térmico al aire libre: al transferir nuestro calor al fluido que está en contacto con nuestro cuerpo, éste asciende y nueva materia fría se coloca en su lugar, absorbiendo más calor de nuestra piel. Éste fenómeno se llama convección.
Pero, por supuesto, ninguno de estos procesos puede hacer que perdamos calor en ausencia de la materia y, por tanto, no nos van a afectar en el espacio. Pero hay un tercer mecanismo de transferencia de calor en el que no solemos pensar: la pérdida de calor por radiación o, lo que es lo mismo, a través de la radiación electromagnética que emite nuestro cuerpo.
¿Cómo que emitimos radiación electromagnética? ¿Somos como routers andantes?
Como routers no, porque el tipo de radiación transmitida mediante tecnología inalámbrica es aún menos energética que la que emitimos los seres humanos.
Lo que pasa es que todo lo que se encuentra a una temperatura superior a los -273,15ºC, la mínima temperatura posible, emite radiación electromagnética. Y eso nos incluye a nosotros.
Cuanto más caliente esté un cuerpo, más energética será la radiación que emitirá. Las cosas más frías emiten ondas de radio, microondas y radiación infrarroja a medida que su temperatura aumenta. Cuando un objeto alcanza una temperatura de unos cuantos cientos de grados, entonces empieza a volverse incandescente y emitir luz visible.
¿Cómo que emitimos radiación electromagnética? ¿Somos como routers andantes?
Como routers no, porque el tipo de radiación transmitida mediante tecnología inalámbrica es aún menos energética que la que emitimos los seres humanos.
Lo que pasa es que todo lo que se encuentra a una temperatura superior a los -273,15ºC, la mínima temperatura posible, emite radiación electromagnética. Y eso nos incluye a nosotros.
Cuanto más caliente esté un cuerpo, más energética será la radiación que emitirá. Las cosas más frías emiten ondas de radio, microondas y radiación infrarroja a medida que su temperatura aumenta. Cuando un objeto alcanza una temperatura de unos cuantos cientos de grados, entonces empieza a volverse incandescente y emitir luz visible.
Pero que no podamos ver la radiación menos energética no significa que no exista.
A una temperatura de unos 36ºC, nuestro cuerpo está demasiado frío para brillar con luz visible (por suerte), pero sí produce suficiente calor como para emitir radiación infrarroja. Si nuestros ojos fueran capaces de detectar este tipo de radiación, entonces en ausencia de luz visible podríamos distinguir los elementos del entorno por su temperatura. En la siguiente imagen podéis ver dos fotos del mismo río en luz visible e infrarroja. Nótese el contraste del agua y el suelo en la foto infrarroja, fruto de la diferencia de temperatura entre ambos.
A una temperatura de unos 36ºC, nuestro cuerpo está demasiado frío para brillar con luz visible (por suerte), pero sí produce suficiente calor como para emitir radiación infrarroja. Si nuestros ojos fueran capaces de detectar este tipo de radiación, entonces en ausencia de luz visible podríamos distinguir los elementos del entorno por su temperatura. En la siguiente imagen podéis ver dos fotos del mismo río en luz visible e infrarroja. Nótese el contraste del agua y el suelo en la foto infrarroja, fruto de la diferencia de temperatura entre ambos.
La cuestión es que los seres humanos perdemos el el 65% de nuestro calor corporal por radiación. Y, como habréis supuesto, que el espacio esté vacío no impedirá que nuestro cuerpo desnudo siga perdiendo calor al emitir radiación infrarroja. Poniendo cifras al asunto, en el espacio perderíamos calor a un ritmo de unos 958 Joules por segundo. A este ritmo, la temperatura de tu cuerpo tardaría unos 72 minutos en bajar de los 36ºC hasta los 20ºC. Y, por supuesto, notaríamos el frío a medida que la temperatura de nuestro cuerpo bajara.
Pero, ojo, esto es lo que cabría esperar en una situación en la que estuviéramos desnudos en el espacio sin una fuente de calor externa o, lo que es lo mismo en las cercanías de la Tierra, el equivalente a estar protegido por la sombra de nuestro planeta. Si saliéramos de nuestra nave mientras cruzamos la cara iluminada de la Tierra, entonces la cosa cambiaría.
En esta situación, la mitad de tu cuerpo estaría iluminada por el sol, recibiendo unos 1.368 Joules de energía cada segundo, mientras la otra mitad expuesta a la sombra perdería sólo unos 479 Joules por segundo. Sin contar el daño que producirían sobre tu piel los rayos más energéticos de radiación ultravioleta que normalmente son bloqueados por la atmósfera, tu cuerpo estaría recibiendo más energía de la que pierde y, por tanto, poco a poco se iría calentando.
Por tanto, en el espacio sí que notarás el frío a menos que estés cerca de una estrella cercana y haya ningún objeto en medio que te tape su radiación. En cualquier caso, estos cambios de temperatura corporal no serán lo que te matará en el espacio porque ocurren a un ritmo demasiado lento comparado con las otras amenazas que harán peligrar tu vida en esta situación, así que podemos dejarlos a un lado y centrarnos ahora en cómo reaccionará nuestro cuerpo al encontrarse en medio del vacío.
Como explicaba en esta otra entrada, en la atmósfera nuestro cuerpo está siendo constantemente presionado desde todas las direcciones por el peso del aire que tenemos encima. Por este motivo los objetos que contienen gases en su interior reaccionan ante los cambios de presión alterando su volumen: si la fuerza compresiva que actúa sobre ellas es más intensa se comprimirán hasta alcanzar un tamaño menor, como se puede ver en este vídeo grabado con una patata en el que se aplica aire a presión sobre un malvavisco.
En el caso contrario, al crear el vacío alrededor un objeto de este estilo ya no existirá ninguna fuerza que lo mantenga compacto y éste aumentará su volumen porque el gas de su interior empezará a expandirse para intentar ocupar el volumen ocupado por el aire que había ahí antes. En el siguiente vídeo se puede ver un experimento similar, en el que unos malvaviscos son sometidos al vacío y su tamaño aumenta considerablemente.
Pero, ojo, esto es lo que cabría esperar en una situación en la que estuviéramos desnudos en el espacio sin una fuente de calor externa o, lo que es lo mismo en las cercanías de la Tierra, el equivalente a estar protegido por la sombra de nuestro planeta. Si saliéramos de nuestra nave mientras cruzamos la cara iluminada de la Tierra, entonces la cosa cambiaría.
En esta situación, la mitad de tu cuerpo estaría iluminada por el sol, recibiendo unos 1.368 Joules de energía cada segundo, mientras la otra mitad expuesta a la sombra perdería sólo unos 479 Joules por segundo. Sin contar el daño que producirían sobre tu piel los rayos más energéticos de radiación ultravioleta que normalmente son bloqueados por la atmósfera, tu cuerpo estaría recibiendo más energía de la que pierde y, por tanto, poco a poco se iría calentando.
Por tanto, en el espacio sí que notarás el frío a menos que estés cerca de una estrella cercana y haya ningún objeto en medio que te tape su radiación. En cualquier caso, estos cambios de temperatura corporal no serán lo que te matará en el espacio porque ocurren a un ritmo demasiado lento comparado con las otras amenazas que harán peligrar tu vida en esta situación, así que podemos dejarlos a un lado y centrarnos ahora en cómo reaccionará nuestro cuerpo al encontrarse en medio del vacío.
Como explicaba en esta otra entrada, en la atmósfera nuestro cuerpo está siendo constantemente presionado desde todas las direcciones por el peso del aire que tenemos encima. Por este motivo los objetos que contienen gases en su interior reaccionan ante los cambios de presión alterando su volumen: si la fuerza compresiva que actúa sobre ellas es más intensa se comprimirán hasta alcanzar un tamaño menor, como se puede ver en este vídeo grabado con una patata en el que se aplica aire a presión sobre un malvavisco.
En el caso contrario, al crear el vacío alrededor un objeto de este estilo ya no existirá ninguna fuerza que lo mantenga compacto y éste aumentará su volumen porque el gas de su interior empezará a expandirse para intentar ocupar el volumen ocupado por el aire que había ahí antes. En el siguiente vídeo se puede ver un experimento similar, en el que unos malvaviscos son sometidos al vacío y su tamaño aumenta considerablemente.
link:
Por lo que he leído por internet, parece que hay gente que tiende a pensar que el cuerpo se hinchará como un globo hasta que explote al ser expuesto al espacio. Pero no, para nada. El doctorado en ingeniería aeroespacial Alexander Bolonkin lo explica en este paper.
Los fluidos corporales hierven cuando son expuestos al vacío. Pero, cuidado, que hiervan no quiere decir que se calienten: cuando una cosa hierve significa que ha alcanzado unas condiciones de temperatura y presión en las que empieza a convertirse en gas. A nivel del mar el agua hierve a 100ºC de temperatura, sí, pero en la cima del monte Everest, donde el aire está a un tercio de la presión, basta con calentarla a 71ºC para que se convierta en vapor.
En este otro vídeo se puede ver claramente cómo puedes hacer que el agua fría hierva reduciendo la presión del aire que la rodea (aunque, por supuesto, el agua fría no serviría para cocinar fideos por mucho que borbotee).
Los fluidos corporales hierven cuando son expuestos al vacío. Pero, cuidado, que hiervan no quiere decir que se calienten: cuando una cosa hierve significa que ha alcanzado unas condiciones de temperatura y presión en las que empieza a convertirse en gas. A nivel del mar el agua hierve a 100ºC de temperatura, sí, pero en la cima del monte Everest, donde el aire está a un tercio de la presión, basta con calentarla a 71ºC para que se convierta en vapor.
En este otro vídeo se puede ver claramente cómo puedes hacer que el agua fría hierva reduciendo la presión del aire que la rodea (aunque, por supuesto, el agua fría no serviría para cocinar fideos por mucho que borbotee).
link:
O sea que, tras la exposición al vacío, el agua contenida en nuestro cuerpo empezaría a convertirse en gas (exceptuando la sangre, que está presurizada de manera independiente en el sistema circulatorio) que, al ocupar un volumen mucho mayor que en estado líquido e intentar expandirse, hinchará tu cuerpo hasta que duplique su tamaño original. El escenario parece terrible (y lo es), pero parece que no es letal y es posible recuperarse de exposiciones al vacío de hasta 90 segundos sin efectos negativos a largo plazo.
Por suerte los accidentes en los que los seres humanos terminan expuestos al vacío son muy infrecuentes, así que casi todo lo que sabemos sobre el tema viene de experimentos con animales. Eso sí: los pocos casos que han tenido lugar parecen ajustarse a los experimentos. Por ejemplo, parece ser que a un tipo que subió en un globo a 31 kilómetros de altura se le despresurizó un guante de su traje y la mano se hinchó hasta el doble de su tamaño, lo que le provocó un “dolor incapacitante”. La mano recupero su aspecto original tres horas después de que volviera al suelo.
Pero, bueno, por exóticas que parezca la pérdida de calor por radiación, las intensas quemaduras solares o el hinchamiento del cuerpo, lo que te mataría al salir al espacio sería la falta de oxígeno.
Al ser expuesto al vacío, el aire de tus pulmones se vería aspirado rápidamente de tus pulmones. Sin reservas de oxígeno a las que recurrir, tu cuerpo usaría el oxígeno restante quedara en la sangre rápidamente y en tan sólo 15 segundos te quedarías inconsciente. Pasados 2 minutos, el resto de los órganos de tu cuerpo empezarían a fallar por la falta de oxígeno y, bueno, ahí terminaría tu aventura espacial.
Por suerte los accidentes en los que los seres humanos terminan expuestos al vacío son muy infrecuentes, así que casi todo lo que sabemos sobre el tema viene de experimentos con animales. Eso sí: los pocos casos que han tenido lugar parecen ajustarse a los experimentos. Por ejemplo, parece ser que a un tipo que subió en un globo a 31 kilómetros de altura se le despresurizó un guante de su traje y la mano se hinchó hasta el doble de su tamaño, lo que le provocó un “dolor incapacitante”. La mano recupero su aspecto original tres horas después de que volviera al suelo.
Pero, bueno, por exóticas que parezca la pérdida de calor por radiación, las intensas quemaduras solares o el hinchamiento del cuerpo, lo que te mataría al salir al espacio sería la falta de oxígeno.
Al ser expuesto al vacío, el aire de tus pulmones se vería aspirado rápidamente de tus pulmones. Sin reservas de oxígeno a las que recurrir, tu cuerpo usaría el oxígeno restante quedara en la sangre rápidamente y en tan sólo 15 segundos te quedarías inconsciente. Pasados 2 minutos, el resto de los órganos de tu cuerpo empezarían a fallar por la falta de oxígeno y, bueno, ahí terminaría tu aventura espacial.
Resumen taringueros lvl 5: Te moris en unos minutos
Pasen por mis otros post:
500 cursos universitarios online gratis con certificado 2015
Cosas que no sabias de Nikola Tesla:
Que Colores de Ojos hay:
Te gustan las matematicas, la logica o los acertijos:
Increible: Que pasa si doblas un papel 103 veces?
Megapost de Issac Newton:
Albert Einstein, el post que se merece:
