divendres, de gener 09, 2009

Protecció atmosfèrica

L’atmosfera és d’aquelles coses en les que normalment no hi pensem, però en les que sempre hi estem immersos. Ocasionalment sentim l’home del temps parlant de la pressió atmosfèrica i recordem unes llunyanes classes en les que ens explicaven com funcionava un baròmetre. Coses relacionades amb el pes de la columna d’aire que tenim a sobre i paraules com isòbares, milibars o hectopascals. I quan veiem imatges d’un huracà, recordem que la coberta de gasos que anomenem aire pot ser realment molt consistent si decideix posar-se a moure’s a gran velocitat.

Però l’atmosfera, a més de permetre'ns respirar l’aire que necessitem i de fer que els núvols es moguin amunt i avall també fa altres funcions igualment imprescindibles per la nostra salut. I una de les més importants i menys recordades és actuar d’escut a moltes radiacions que provenen de l’espai.

La Terra disposa d’uns quants escuts protectors. La magnetosfera, la capa d’ozó, l'heliosfera... Tot això són barreres que eviten que radiacions letals arribin a la superfície de la Terra i sense les que la vida seria molt improbable. Únicament dins el mar les condicions permetrien que una cèl·lula anés fent sense que aquestes radiacions no fessin saltar l’ADN creant mutacions a dojo.

Perquè el problema de les radiacions còsmiques és que entre els molts danys que poden causar, afecten a l’ADN de les nostres cèl·lules. La llarga cadena de nucleòtids que la forma es pot trencar quan és colpejada per una d’aquestes radiacions i això altera la informació que porta. Una alteració que coneixem com a mutació.

La cèl·lula disposa de mecanismes de reparació, perquè una petita part de radiació sempre pot arribar a la superfície. Però aquests sistemes d’emergència tenen una determinada capacitat. Si sobtadament ens trobéssim exposats a l’espai interestel·lar, la cèl·lula no donaria l’abast a reparar la gran quantitat de danys que anirien apareixent a les nostres pobres cèl·lules.

Aquestes mutacions poden ser de molts tipus. Pot tractar-se de mutacions puntuals. Com si a un text canviéssim una lletra per una altra. Si hi ha sort el canvi no serà gaire greu i no canviarà el sentit de la paraula o la frase. Però de vegades si que alteren completament allò que volíem dir, i aleshores els efectes són molt més greus.

Un altre tipus característic de mutació son el que s’anomena translocacions cromosómiques. Això passa quan un fragment de la cadena d’ADN es trenca i tot seguit es torna a unir en un indret diferent. En l’exemple del llibre fora com si agaféssim una frase sencera, o una fulla o fins i tot un capítol i el desplacéssim a un altre part del llibre.

De nou, pot ser que tinguem sort i es tracti d’una part que segueixi tenint sentit, ja que la informació no s’ha alterat. Després de tot l’ADN no es llegeix linealment com si fos una novel·la, sinó que s’agafen les parts d’informació que cal en cada moment. Com si fos un llibre de poemes. Si canviem de lloc un poema sencer, és possible que no passi res. Però si la part que es mou parteix un poema per la meitat, doncs mala sort. Tenim una altra mutació.

Aquestes (i altres) són les coses que causen les radiacions còsmiques. I un recordatori de com l’atmosfera ens protegeix l’han trobat uns investigadors que han analitzat el nombre de translocacions en pilots de línies aèries. Els pilots passen molt temps en avions que volen al voltant dels nou mil metres d’altura. Això vol dir que el gruix de l’atmosfera que els protegeix de les radiacions és menor que per aquells que estem sempre a altures més habituals. I per tant, l’efecte de les radiacions sobre el nombre de mutacions podria ser perceptible.

Doncs resulta que efectivament han trobat una relació directa entre els anys que el pilot porta volant i el nombre de translocacions que contenen les seves cèl·lules. La freqüència de translocacions augmentava un 6 % cada any que portaven volant.

Les diferències no eren massa grans, però existeixen i a part del problema que impliquen pel personal dels avions, ens recorden que l’atmosfera, a més de permetre'ns respirar i d’oferir-nos uns colors espectaculars durant les postes de Sol, ens està protegint de moltes altres maneres.

7 comentaris :

Joan Ayats ha dit...

Aquest és un d'aquell temes que caldria conèixer bé si es vol fer un viatge a Mart, i que es podrien estudiar a l'ISS.

Carquinyol ha dit...

Des de la meva desconeixença més absoluta del tema... no es poden protegir els avions per evitar aquest fenomen?

Tot i que suposo que això afegiria pes a les aeronaus i, per tant, repercutiria directament en el seu rendiment econòmic (més combustibles, menys radi d'acció, etc...) i com en aquest món manen els diners és més econòmic deixar-ho així...

Alasanid ha dit...

Això dels pilots d'avió ho desconeixia totalment però és evident que essent més amunt també els arribi més ja que hi ha menys atmosfera amb la que interactuar per part de les cascades de partícules que es formen a l'entrar-hi.

I parar-les és un problema realment important ja que arriben amb una energia extraordinària (algunes d'elles són milers de vegades més energètiques (10E20 eV) que les partícules que s'acceleraran a l'LHC (7E12 eV)).

Parlant de mutacions em sembla que un muó ultraenergètic ha ha modificat la unitat en què se sol dir la pressió atmosfèrica. (hPa o mbar)

Dan ha dit...

Joan Ayats. Aquesta es una de les coses que pretenen estudiar allà dalt. De totes maneres, la ISS encara es protegida per la magnetosfera. Pel viatge a Mart caldrà anar realment ben protegits!

Carquinyol. Ara que ja tenen dades haurien de prendre mesures. No necessariament haurien de ser mes pesants els avions. Potser hi ha materials protectors que no augmentin massa el pes (pero el preu segur que si)
(Pilots amb gorres de plom potser?)

Alasanid. 10E20!!!?? Aquests son els ultraenergètics oi?
I ostres, aixpò de les unitats m'ha fet rioure. Bon embolic m'he fet. una de les coses que motiven a l'hora d'escriure els posts és que no se n'escapa una!

omalaled ha dit...

Quan vaig estudiar Física Mèdica ens van dir que hi ha una normativa pels pilots d'avió que limita les hores de vol, sobre tot, quan els vols eren per sobre de certa latitud, ja que les partícules amb càrrega, tendeixen a anar donant voltes a les línies de camp magnètic i per això s'intensifica molt com més t'apropes als Pols.

Salut!

Llum ha dit...

Potser dic una tonteria molt grossa, però un 6% cada any no és molt? No hi ha pilots que portin més de 15 anys d'ofici? O per anys només hi compten els anys que han estat volant, descomptant-hi el temps que passen a terra?

Dan ha dit...

omalaled. Era una precaució normal. De totes maners, com que els efectes son acumulatius, alguna diferència s'ha de notar a mida que passen els anys.

Llum. El 6% d'increment és important, però tot depend de quina sigui la probabilitat inicial. I per sort es baixa.
El que compta és el temps efectiu de vol.