Los 10 lugares más fríos del Universo

La temperatura más baja medida en nuestro planeta fue registrada en julio de 1983 en la Base Vostok, una estación de investigación rusa localizada en la Antártida. -89’2 ºC. Increíblemente frío. Y no solo eso, sino que un estudio científico mediante satélites realizado entre 2014 y 2016 demostró que había lugares en la superficie terrestre que podían llegar a los -98 ºC.

Este es el límite de temperatura mínima que puede haber en nuestro planeta. Por ello, es de suponer que, teniendo en cuenta que la Tierra es un mundo cálido, si emprendemos un viaje por los rincones más inhóspitos del Universo, nos encontraremos con lugares mucho, pero mucho más fríos.

Pero lo cierto es que las leyes de la termodinámica impiden que haya temperaturas mucho más bajas. De hecho, no importa cómo de perdido y lejos del calor de una estrella esté un cuerpo celeste, jamás podrá estar más frío que -273’15 ºC.

Pero, ¿por qué justo esta temperatura? ¿Por qué existe un cero absoluto? ¿No puede bajar más la temperatura? ¿Hay objetos en el Universo que llegan o se acercan a esta temperatura? En el artículo de hoy no solo explicaremos por qué no puede bajarse de los -273’15 ºC, sino que emprenderemos un viaje por el Cosmos para encontrar los lugares más fríos.

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¿Qué es la temperatura?

Antes de adentrarnos en los lugares más increíblemente fríos del Universo, es importante entender qué es exactamente la temperatura, pues eso nos llevará a comprender por qué existe un cero absoluto. La temperatura es, a grandes rasgos, una propiedad intrínseca de todo cuerpo que relaciona energía con movimiento de partículas.

Como bien sabemos, todos los cuerpos materiales del Universo están formados, en esencia, por partículas, es decir, átomos y partículas subatómicas. Pues bien, todas estas partículas tienen en su interior una determinada energía. Cuanto mayor sea esta, más se moverán. Es decir, a más energía, más rápidamente se mueven. Y a menos energía, más lentamente se mueven.

De aquí deriva directamente la energía, pues es una magnitud física que depende de este movimiento. Todo aquello formado por partículas en movimiento (todo lo que hay en el Universo), tiene una temperatura que depende de la velocidad de movimiento de estas partículas que lo componen.

Cuanto más se muevan sus partículas, más temperatura generará. Y, por el contrario, cuanto más lentamente lo hagan, menos temperatura generará. Para entenderlo, pensemos en el agua. Cuando sus partículas se mueven rápidamente, estamos ante un líquido. En cambio, cuando se limita su movimiento, se convierte en sólido (evidentemente, el movimiento de partículas es menor), cosa que sucede a temperaturas más bajas.

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¿Por qué existe un cero absoluto?

Como hemos visto, conforme baja la temperatura, menos se mueven las partículas que componen la materia. Y, por deducción, tiene que llegar un momento en el que las partículas hayan perdido tanta velocidad que, simplemente, estén totalmente quietas.

¿Cuándo sucede esto? Exacto. Cuando llegamos a los -273’15 ºC. A esta temperatura, las partículas pierden absolutamente toda su energía y sencillamente no se mueven. Ahora bien, este límite es, por las leyes de la termodinámica, inalcanzable.

Nada puede estar exactamente a -273’15 ºC, pues es físicamente imposible que la energía de un cuerpo (y de sus partículas) sea cero. Siempre habrá, por muy ligero que sea, movimiento, pues es una propiedad intrínseca de la materia.

En este sentido, podemos acercarnos muchísimo a este cero absoluto, pero jamás llegar a él (y mucho menos bajar más). Sin embargo, como veremos a continuación, hay sitios en el Universo que están muy cerca de él. E incluso nosotros, aquí en la Tierra, hemos creado algunas instalaciones donde se han acercado lo máximo que permiten las leyes físicas a esta temperatura nula.

¿Cuáles son los lugares con temperaturas más bajas del Cosmos?

Ahora que hemos entendido qué es la temperatura y por qué es imposible bajar de los -273’15 ºC, podemos emprender nuestro viaje en búsqueda de los lugares más fríos del Universo, que nos llevará desde nuestro Sistema Solar hasta los confines más inhóspitos del Cosmos. Vamos allá. Los presentaremos ordenados de temperaturas más “altas” a más bajas.

10. Base Vostok, Antártida: -89’2 ºC

Con excepción de las mediciones por satélite que midieron temperaturas de -98 ºC en determinadas zonas de la Tierra, esta es la temperatura más baja registrada por un termómetro en la Tierra. Fundada en 1957, la Base Vostok es una estación de investigación rusa situada en la Antártida, a poco más de 1.300 km del Polo Sur terrestre.

En ella trabajan 13 científicos durante el invierno y 25 en verano, los cuales hacen experimentos y estudios de magnetismo y extracción de núcleos de hielo. Ahí, el 21 de julio de 1983, los termómetros marcaron unos asombrosos -89’2 ºC. Por ahora, es lo más frío que sabemos que haya estado la Tierra.

9. Mercurio de noche: -170 ºC

Abandonamos la Tierra y, a partir de ahora, las cosas se ponen muy, muy frías; tanto que son difíciles de imaginar. Resulta extraño que uno de los lugares más fríos que conocemos sea Mercurio, pues es el planeta del Sistema Solar más cercano al Sol. Técnicamente, tendría que ser el más caliente, ¿verdad? Ahora lo entenderemos.

Situado a “solo” 58 millones de kilómetros del Sol (la Tierra está a más de 149 millones), Mercurio tiene unas increíbles fluctuaciones de temperatura. Mercurio tiene la atmósfera más ligera de todo el Sistema Solar y, además, tiene un lentísimo período de rotación de 58 días. Tarda todo este tiempo en girar sobre sí mismo. Es decir, un día en Mercurio son como 58 días terrestres.

Esto hace que siempre haya una parte que pasa mucho tiempo alejada de la radiación solar, cosa que, junto con el hecho de que su atmósfera no es capaz de retener el calor, hace que, si bien en las zonas donde incide la luz se puedan llegar a los 467 ºC, las temperaturas en la región “de noche” bajen hasta los -180 ºC.

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8. Urano: -205 ºC

Urano es el séptimo planeta del Sistema Solar. Está muy lejos de él y pertenece al grupo de planetas denominados literalmente como “gigantes de hielo”, por lo que en este caso no es de extrañar que sea uno de los lugares más fríos que conocemos en el Universo.

Urano está a 2.871 millones de kilómetros del Sol (recordemos que la Tierra está a 149 millones), por lo que incluso la luz, que viaja a 300.000 km/s, tarda casi 3 horas en llegar a él. Por lo tanto, la energía que recibe del Sol es muy baja.

Debido a esta enorme distancia, la temperatura media en Urano es de -205 ºC, aunque se han llegado a registrar temperaturas de -218 ºC. Nos vamos acercando al cero absoluto, pero nuestro viaje no ha hecho más que empezar.

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7. Neptuno: -218 ºC

Neptuno es el planeta más alejado del Sol, a una asombrosa distancia de 4.500 millones de kilómetros. Está tan lejos que tarda 165 años en completar una vuelta alrededor del Sol. El núcleo de este planeta está rodeado de una superficie helada, con hielo de agua, metano y amoníaco. En su atmósfera, los vientos llegan a superar los 2.000 km/h, el doble que un avión Boeing.

Por si esto fuera poco, la enorme distancia respecto al Sol hace que su temperatura media sea de -218 ºC, aunque pueden bajar fácilmente hasta los -223 ºC. Se cree que estas podrían incluso llegar a los -260 ºC, pero no la ponemos más adelante en el Top porque lo que de verdad cuenta es la temperatura media.

6. Planeta “Hoth”: -223 ºC

El planeta OGLE-2005-BLG-390Lb, más conocido como planeta Hoth (en honor al famoso mundo helado de la saga de películas de Star Wars), es el planeta más frío del Universo. Descubierto en 2005, este inhóspito planeta gira alrededor de una estrella enana roja, la cual es el tipo de estrella menos energética.

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Situado a algo más de 21.000 años luz de la Tierra, cerca del centro de la Vía Láctea, este planeta es, por ahora, el más frío del Universo. Su temperatura media es de -223 ºC, superando así a Neptuno.

5. Plutón: -229 ºC

Hemos dicho que “Hoth” es el planeta más frío del Universo. Entonces, ¿por qué está Plutón por delante? Bueno, porque, recordemos, Plutón no es un planeta. Perdió este título en 2006 al no cumplir con uno de los requerimientos para ser considerado como tal.

Sea como sea, Plutón es un cuerpo celeste que gira alrededor del Sol a una increíble distancia media de 5.913 millones de kilómetros, aunque en algunas fases, al no seguir una trayectoria perfectamente circular, puede llegar a ser de 7.400 millones de kilómetros.

Siendo más pequeño que la Luna, este “planeta enano” de superficie rocosa tiene unas temperaturas extremadamente bajas, con una temperatura media de -229 ºC, las cuales pueden llegar a ser de -240 ºC.

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4. Cráter Faustini, Luna: -240 ºC

Resulta sorprendente que el lugar más frío del Sistema Solar y uno de los más fríos de lo que conocemos del Universo esté tan cerca de casa. En efecto, la temperatura más baja de todo el Sistema Solar se ha medido en la Luna.

Situada a 384.400 kilómetros de la Tierra, nuestro satélite tiene, en su polo sur (donde nunca incide la luz del Sol), un cráter conocido como cráter Faustini. En él se registra una temperatura media de -240 ºC.

3. Temperatura media del Universo: -270’4 ºC

Entramos en el Top 3 y llegan los sorpresas. Y es que aunque no lo parezca, la temperatura media en el Universo es de -270’4 ºC, apenas 3 grados por encima del cero absoluto. Aunque esto tiene una explicación.

Y ya no solo que prácticamente todo el Universo esté vacío, sino que está en expansión. La materia cada vez está más separada y, por lo tanto, la temperatura media cada vez es más baja. De todos modos, no tiene demasiado sentido hablar de “temperatura promedio en el Universo”, pues en el vacío espacial, el calor no se propaga, ya que (a pesar de que siempre hay partículas) no hay materia que la transmita. Basta con quedarnos con la idea de que el Universo es, cada vez, un sitio más frío.

2. Nebulosa Boomerang: -272 °C

Llegamos, por fin, al lugar más frío del Universo que existe de forma natural. Situada a 5.000 años luz de la Tierra, la nebulosa Boomerang es una nube de gas y polvo que alberga estrellas pequeñas en la fase final de su existencia. Está solo 1 grado por encima del cero absoluto.

Pero, ¿por qué es tan fría? Esta gigante nube con un diámetro de 2 años luz, está sufriendo una muy rápida expansión del gas que la conforma. De hecho, se expande a más de 600.000 kilómetros por hora. Y un gas que se expande, provoca una disminución de la temperatura. Si lo hace en estas cantidades y a velocidades tan altas, no es de extrañar que se hayan alcanzado temperaturas tan increíblemente bajas.

¿Y esto no pasa en otras nebulosas? Sí, todas las nebulosas en sistemas estelares “moribundos” se expanden, pero a velocidades mucho más lentas. En la nebulosa Boomerang, la expansión es 100 veces más rápida, por lo que el descenso de la temperatura es mucho más pronunciado.

1. Laboratorio de Átomos Fríos: -273,14999999999 ºC

Llegamos al final de nuestro viaje. Y aunque sorprenda, el lugar más frío del Universo está en la Tierra. No de forma natural, claro, pero sí artificial. Científicos de la NASA desarrollaron hace pocos años un centro conocido como “Laboratorio de Átomos Fríos”, el cual se instaló en la Estación Espacial Internacional (se necesitaban condiciones de microgravedad), que orbita a 408 km de la Tierra.

Los investigadores consiguieron obtener (en junio de 2020) lo que se conoce como condensado de Bose-Einstein, catalogado ya como el quinto estado de la materia (después del sólido, líquido, gas y plams), en el que las partículas de la materia pasan a un estado fundamental de mínima energía.

Es lo más cerca que puede estarse del cero absoluto. De hecho, está solo una mil millonésima de grado por encima del cero absoluto. Parece imposible, por ahora, que exista algo más frío en el Universo.