sábado, 9 de septiembre de 2023

Sidonia: el puzle marciano

Por César Sirvent Sempere, a 6 de julio de 2023

Nota: artículo aceptado inicialmente para su publicación en el número de septiembre de 2023 de la revista "Más Allá de la Ciencia". Incumplido el compromiso de publicación y cortado el contacto unilateralmente por parte de la revista.

El 20 de julio de 1976 marcó una proeza tecnológica en el calendario: el aterrizador o lander Viking 1 de la NASA transmitió a la Tierra la primera imagen del paisaje marciano desde la propia superficie del planeta Rojo, donde se había posado unos días antes, en la región de Chryse Planitia. Pero es otra fecha la que abriría uno de los capítulos más apasionantes y polémicos sobre Marte. Efectivamente, pocos días más tarde, el 25 de julio, se recibió en los ordenadores del Jet Propulsion Laboratory (JPL) una nueva fotografía, que levantaría una tremenda polvareda. Se trataba de una instantánea, esta vez capturada desde el orbitador, que sobrevolaba Marte a una altura de unos 300 km., en su misión de cartografía del relieve marciano. Y en esta nueva diapositiva, la F035A72 (es decir, la imagen nº 72 de la órbita 35 del orbitador A), obtenida sobre la inmensa planicie de Sidonia, en el hemisferio norte, el científico Tobias Owen creyó distinguir una gigantesca estructura rocosa que semejaba una efigie, un rostro megalítico, con la vista fija en el infinito; una especie de testigo mudo de una antigua civilización marciana ya extinta, y cuyo origen se perdía en la noche de los tiempos.


Sin embargo, el criterio científico del Dr. Owen prevaleció: no podía existir vida en Marte, al menos nada que no fuera microscópico, algo que los experimentos del Lander se disponían a desentrañar en varios experimentos cuidadosamente planificados, y que involucraban la detección, mediante espectrómetros de masas y cromatógrafos, de los gases liberados en reacciones de tipo orgánico. Porque eso es lo máximo que podía esperarse de los datos aportados por misiones anteriores tanto de Estados Unidos como de la Unión Soviética, con orbitadores y algún aterrizaje frustrado. Solo microorganismos, a lo sumo. Nada de civilizaciones o siquiera formas de vida pluricelular.


El paradigma imperante era que nuestro vecino cósmico se revelaba como un páramo rocoso, desprovisto de agua, con una muy tenue atmósfera, y cuya superficie estaba sepultada por arenas oxidadas, esterilizadas durante eones por los rayos cósmicos. Sin magnetosfera detectable, y una atmósfera casi vestigial, las condiciones para la vida eran tan hostiles, que no se tenía, ni siquiera, la certidumbre de que los experimentos del Dr. Gilbert Levin, entre otros, pudieran certificar la presencia de microorganismos. De hecho, casi 50 años más tarde, todavía no se puede afirmar si Marte albergó vida en algún momento de su pasado geológico, o si dicha vida pudiera existir actualmente. Aunque el Dr. Levin siempre creyó que sus experimentos no habían fracasado, y que se había detectado la presencia de vida microorgánica en las muestras de arena marciana, no obtuvo ningún respaldo por parte de sus colegas.


Así que la NASA desestimó la imagen de la Cara de Marte como un simple juego de luces y sombras, un capricho de la iluminación que provocaba una ilusión óptica que dotaba de características antropomórficas a una simple montaña. Incluso se aseguró que existía una segunda fotografía, tomada unos pocos días después, que no mostraba rasgos faciales de ningún tipo. Pero esta segunda foto nunca se mostró.



Fragmentos de los fotogramas F035A72 y F070A13, Cara de Marte fotografiada por la sonda Viking. Imagen procesada por Mark. J. Carlotto. ©1988 Mark J. Carlotto


Algunos años después, unos contratistas de la NASA, Vincent DiPietro y Greg Molenaar, se enteraron de la existencia de esta famosa Cara de Marte, y decidieron indagar por su cuenta en el extenso catálogo de imágenes que había devuelvo el orbitador A. Ni más ni menos que 57.000 imágenes, almacenadas en docenas de cintas magnéticas. DiPietro y Molenaar localizaron la imagen inicial que la NASA había mostrado a los periodistas, y, después, mal archivada, una segunda captura de la misma estructura, bajo una iluminación bastante diferente, con el Sol situado unos 13º más alto en el cielo marciano. Estos datos no se habían hecho nunca públicos. La distinta altura del sol hacía que se proyectaran unas sombras diferentes, lo que permitía vislumbrar la parte izquierda de la Cara, que en la imagen inicial estaba oscurecida por las sombras. Parecería que la semejanza con una cara humana no era una ilusión, y que la montaña, de 2.5 x 2 km. en extensión y 400 metros de altura, realmente tenía la forma que se adivinaba.


DiPietro y Molenaar mejoraron la imagen de la Cara mediante algoritmos de procesamiento digital de imagen, una disciplina que tuvo sus orígenes, precisamente en el JPL. Creyeron ver similitudes con una esfinge, detectaron un posible globo ocular usando técnicas de falso color, realzaron algunos detalles... Años más tarde, el Dr. Mark J. Carlotto realizaría un nuevo procesado digital, revelando más detalles, incluso la polémica presencia de lo que creyó podrían ser dientes. La técnica utilizada era correcta como se puso de relieve cuando el trabajo de Carlotto fue escogido para ilustrar la portada del número de mayo de la prestigiosa revista científica Applied Optics.


Pupila descubierta usando falso color. © 1997 César Sirvent


Durante años, los científicos que estudiaron la Cara de Marte solicitaron a la NASA que se obtuvieran imágenes con mayor resolución, puesto que ninguna de las evidencias, ni siquiera usando los algoritmos de mejora, eran en absoluto concluyentes. El responsable de la cámara óptica de la nueva sonda de la NASA, Mars Global Surveyor, en órbita marciana desde 1997, Dr. Michael Malin, se escudó en innumerables excusas para justificar la práctica imposibilidad de obtener imágenes de gran detalle con la nueva cámara enviadas a Marte, hasta que, finalmente, tanto Malin como la propia NASA terminaron cediendo, y anunciaron la decisión de tomar nuevas imágenes, después de más de 20 años. Curiosamente, ya no resultaba complicado obtener fotos de la formación.


Así, el 6 de abril de 1998, los estudiosos (y muchos entusiastas) de las anomalías de Sidonia, contuvieron la respiración ante la adquisición de una posible nueva imagen, que la agencia espacial norteamericana se había comprometido a publicar en Internet sin ningún tipo de retoque nada más ser recibida por sus sistemas. Para decepción de muchos, la nueva fotografía, con un detalle de 4 metros por píxel, es decir, cien veces más calidad que la de las dos imágenes originales de la misión Viking, mostraba claramente una montaña sin ningún tipo de signos de artificialidad. Terminaba así la especulación, y el asunto caería rápidamente en el olvido.


Imagen de alta resolución de la Cara de Marte, obtenida por la sonda Mars Global Surveyor.


Es de destacar que se generó cierta controversia por la forma en que se había dado a conocer la nueva imagen de la Cara de Marte. La fotografía digital tenía mucho ruido en forma de líneas verticales oscuras (debido a diferencias en la ganancia del sensor óptico), y se hizo un procesado digital rápido para eliminar dicho ruido. Sin embargo, se utilizaron unos filtros que destruyeron los detalles de la fotografía, alterando su calidad y provocando que la montaña, de más de 400 metros de altura, se mostrase sin apenas relieve. Tanto es así, que se llegó a bautizar como Catbox o “caja de arena de gato” a la instantánea publicada por la NASA. Podemos observar que, con un algoritmo más cuidadoso y eficiente, se obtienen unos resultados mucho mejores, que revelan la tridimensionalidad de la montaña. La imagen mal procesada por la NASA dio la vuelta al mundo, y el público se olvidó del asunto.


Imagen Catbox liberada por la NASA, comparada con una imagen adecuadamente procesada.


¿Por qué esta maniobra por parte de la agencia norteamericana? ¿Realmente fue un ejemplo de incompetencia? Nunca habían publicado una imagen corregida de forma tan ineficiente en toda su larga carrera espacial. ¿Se pretendía zanjar cualquier tipo de polémica, ridiculizando a los investigadores legítimos de las anomalías marcianas?


Lo cierto es que, al margen de los ríos de tinta que la Cara de Marte había hecho correr en todo tipo de libros y revistas, algunos de ellos muy sensacionalistas, algunos de los trabajos sobre el tema superaron las estrictas normas impuestas a cualquier publicación científica, y se ha abordado desde la Ciencia la posibilidad de que la Cara y estructuras aledañas pudieran ser artificiales, o, cuando menos, ejemplos de una geomorfología inusual. Pero dichos estudios no tuvieron demasiada repercusión ni respaldo de otros científicos.


Un ejemplo de tal estudio es el análisis de un grupo de montículos o pequeños montes que aparecen en la región. Dichos montículos son unas estructuras redondeadas, que destacan por su fuerte albedo (o brillo), lo cual los hace destacar por su contraste respecto al terreno circundante. Existe solo un puñado de estos montículos en la zona, y no son parte de ninguna otra estructura mayor. Pero, ¿qué tienen de especial dichos montículos para atraer el interés de los investigadores? No su morfología o posible origen, sino su distribución. La manera precisa en que están situados sobre la planicie, y las relaciones y distancias que existen entre un montículo y otro. Porque no parecen estar dispuestos al azar.


Los montículos aparentan formar triángulos rectángulos (un ángulo recto) e isósceles (dos lados iguales). Los escépticos pueden argumentar, con correcto criterio, que en cualquier conjunto de montículos al azar (o cráteres, para el caso), se podrá obtener, de vez en cuando, alguna geometría más o menos curiosa. Sin embargo, no es la aparición de un triángulo isósceles o rectángulo lo que sorprende, sino la repetición del mismo tipo de triángulos, con ángulos idénticos, en varias ocasiones.


El primero que se percató de que estos pequeños objetos geológicos podían no estar ubicados aleatoriamente fue Richard C. Hoagland, un personaje que popularizó enormemente el tema de Sidonia, pero también causó un daño casi irreparable con sus especulaciones sin ningún fundamento sobre Sidonia y otros asuntos de corte ufológico.


Así que es entendible que el estudio de dichos montículos haya sido muchas veces visto como un mero ejemplo más de piramidología, que es una disciplina pseudocientífica y delirante que trata de atribuir todo tipo de significados a cualquier medida que se haga de las pirámides de Guiza, en Egipto. Fueron tales los disparates vertidos por los pretendidos estudiosos, que el velo de la duda empaña cualquier tipo de investigación en la que se quiera encontrar relaciones geométricas entre formaciones geológicas o arqueológicas.


Pero lo cierto es que el análisis estadístico se usa mucho en arqueología. Fue el Dr. Horace W. Crater, físico cuántico del Instituto Espacial de la Universidad de Tennessee, el que abordó el asunto de los montículos y su geometría interna de forma totalmente científica y rigurosa, llegando a publicar varios artículos en revistas científicas con arbitraje.


El autor de estas páginas se involucró desde España en dicho estudio, criticando al principio las conclusiones obtenidas por el Dr. Crater y su colega, el profesor de filosofía Stanley V. McDaniel, de la Universidad de Sonoma. Sinceramente, a pesar de que los cálculos parecían muy cuidadosos, me incomodaba la sensación de que se estaba favoreciendo o dando prioridad a algunos triángulos frente a otros. Me explicaré: las distancias entre montículos, y los ángulos que forman entre sí, son complicados de medir por varios factores, entre ellos la baja resolución, la dificultad de encontrar el centro exacto, y otros posibles errores en la medida. Así, algunas mediciones arrojaban unas diferencias de más de medio grado o incluso un grado. Y eso entraba en conflicto con los modelos que se manejaban, en los que se estaban caracterizando ángulos con una precisión de décimas de grado. ¿No era ese proceder altamente reminiscente de la metodología pseudocientífica que impregnaba los estudios de los piramidólogos?


Nada más lejos de la realidad. Como pude comprobar, el modelo teórico preciso era algo impuesto por la propia geometría. Se puede llegar a esta conclusión, si en lugar de fijarnos en los montículos tomándolos de tres en tres (es decir, observando los triángulos), nos centramos en tomarlos de dos en dos (esto es, considerando las líneas rectas formadas, o segmentos rectilíneos). Para mi sorpresa, los 6 montículos principales estudiados, denominados Hexad (o hexada, por ser seis), forman una fascinante figura geométrica con una característica sobresaliente y que no debería presentarse en una distribución al azar: hay 11 líneas que son paralelas con alguna otra. No solo eso, también hay 5 relaciones perpendiculares.


En la figura de solo 5 montículos (llamada Pentad o pentada, por ser cinco), en la que se excluye el montículo etiquetado como P, las relaciones paralelas o perpendiculares alcanzan 9 líneas del máximo posible, que son 10.


Hexad.   © 1997 César Sirvent

Pentad.   © 1997 César Sirvent

Cráteres alineados de forma completamente natural, para tomar como comparación con los montículos.


De ahí proviene el modelo geométrico tan exacto: de la imposición de que las relaciones paralelas o perpendiculares sean exactas. Así que lo que se ve a simple vista, que es una ligera desviación de esta perfección matemática, y que puede llegar al grado o más de diferencia, como indicábamos antes, no es más que una medida del nivel de precisión del ajuste de los montículos al modelo geométrico. Es más, mediante simulaciones por ordenador, se puede determinar la probabilidad de que unos montículos que no tuvieran ninguna relación entre sí estuvieran ordenados con tal precisión: resulta ser de una entre doscientos mil millones. Esto es más improbable que acertar la combinación ganadora de la lotería primitiva, o incluso más difícil que acertar el primer premio de la lotería nacional... ¡dos veces seguidas! Hasta el propio reputado matemático Dr. Ralph Greenberg, muy escéptico sobre el tema, tuvo que conceder que la figura del Pentad era sumamente intrigante.

Las nuevas imágenes que se han ido adquiriendo sobre la zona e incluso los propios montículos, así como nuevos estudios geológicos, sugieren que los montículos podrían ser volcanes de barro. Esto demostraría que no se eligieron formaciones rocosas al azar en el estudio, sino que, ahora sabemos que podrían tratarse de este tipo de volcanes. Un volcán de barro, que también existe en la Tierra, es una estructura cónica que no tiene nada que ver con los volcanes de lava o magma fundido. Lo que se expulsa, desde las profundidades de la corteza, son gases, mezclados con arcillas y agua. En el caso de Marte, se han detectado una gran cantidad de posibles volcanes de barro en la región de Acidalia Planitia, que es, precisamente, donde está ubicada la Cara de Marte, y, apenas a unos kilómetros de ella, los citados montículos. De hecho, el brillo con el que destacan en las fotos de la Viking se debe, probablemente, a que el material eyectado es rico en minerales de hierro. Además, se sospecha que el estudio in situ de dichos montículos de barro podría proporcionar datos muy interesantes sobre posible vida microscópica actual, puesto que en las profundidades de la corteza podrían darse mejores condiciones para la vida que en la superficie marciana.


Volcanes de barro en la Tierra, en Gobustan, Azerbaijan.

En este artículo, presento el detalle de un nuevo estudio realizado, empleando métodos de Geometría analítica. Recordarán los lectores que hablábamos de que los vértices del Pentad configuraban 9 líneas que son o bien paralelas a otra, o bien perpendiculares a otra línea dada. Pues bien, resulta natural preguntarse qué polígono tiene la máxima relación de líneas paralelas y perpendiculares. Obviamente, no es un pentágono regular, que tiene todas sus líneas paralelas (no los lados, cuidado, sino las líneas uniendo un vértice con los restantes). Así que, descartado el pentágono regular... ¿es la figura del Pentad en Marte la geometría con ese número más alto de relaciones?


De ser cierta esta propiedad, resultaría asombroso, y alejaría aún más la posibilidad de que la distribución sea debida a procesos geológicos aleatorios. Pues bien, el resultado del análisis demuestra que no, existe otro polígono distinto al Pentad, y que tiene 10 líneas paralelas o perpendiculares, es decir, alcanza el máximo de 10. Lo sorprendente de este hallazgo es que dicha figura, que se presenta gráficamente aquí, no difiere demasiado de la del Pentad. Solo le separa la ubicación de un único montículo, un punto ficticio que hemos denominado X, y que podría encontrarse muy próximo a una de las estructuras inicialmente consideradas anómalas.


Es decir, sustituyendo el montículo E por el X, obtenemos la figura geométrica con más relaciones del tipo más esencial desde un punto de vista geométrico.


Nuevo diagrama de simetría con posible solución al enigma geométrico marciano. © 2015 César Sirvent


Permítanme una divagación no exenta de cierta fantasía. En la película Misión a Marte, los astronautas se enfrentan a un desafío presentado por la Cara de Marte: una adivinanza respecto a una molécula de ADN, y es la resolución de este acertijo lo que les permite avanzar en su investigación. ¿Es quizá el Pentad una suerte de puzle o adivinanza geométrica? ¿Se debería excavar o tomar imágenes de profundidad cerca de la presunta ubicación de este hipotético montículo X?














domingo, 10 de octubre de 2021

sábado, 29 de junio de 2019

F35A72 and F70A13 files from Viking 1, Mars.

The original files, in order to be preserved due to the policy of NASA of changing URLs and destroying or modifying original raw data. Copyright: 1976, NASA.



Mounds in Cydonia

The image below is a colored fragment of Viking orbiter's frame 035A72, a snapshot of the martian landscape taken in 1976.

A red hue has been added to the original gray-scale image, and some of the mounds appearing there have been labeled. The image have been re-scaled and rotated.

The colored segments of line join these mounds. The average size of each mounds is of about 350 meters. The image was not ortho-rectified, and the direction of the lines was adjusted by hand.

Any measurement should be made using orthorectified images (account for satelite perspective). Also notice that the adjustments has been made by hand, and is only for illustration purposes. As solicited by some readers, I will post another image in which (loosing some "nicety" of the image) you may take direct measurements to evaluate the fit of the ideal pattern to the actual distribution. Any individual interested in making his/her own measurements should use the original source data. Orthorectification would be convenient, which can be accomplished to a high degree of accuracy with standard image processing tools (the elevation of the mounds is small enough to allow for stretching be quite equivalent to a proper orthorectification).

Here you will find the original Viking frames, converted to GIF. No modification has been made. The original source from NASA does not longer exist.



Diagram of symmetry. Parallel and perpendicular relationships among six mounds in Mars. Origin of frame: photograph 035A72, Viking Orbiter A. NASA, 1976. © 1997 Cesar Sirvent.Licencia de Creative Commons
Diagram of Symmetry Cydonia Mars by Cesar Sirvent is licensed under a Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional License.
Creado a partir de la obra en http://www.thequantummachine.com.

Notice the extremely curious bidimensional arrangement of the 6 labelled mounds. They were chosen for being the mounds with highest albedo in the entire photograph.
They are a subset of at least 6 more mounds, which also show a peculiar arrangement. However, these six labelled mounds form an isolated subset, with an intriguing geometrical disposition.
The colored lines represent the geometrical relationships among the mounds. Lines of the same color represent parallel lines. Also notice that the white line is perpendicular to the green lines.

Also take into account the remaining perpendicular relationships among the depicted lines.
It should be clearly stressed that the mounds had been noticed as geometrically ordered by Crater and McDaniel(1994).
It was just in 1996-1997 that, when measuring distances among these very same mouds, I found the parallel-perpendicular relationships, which strike me as more basic than the triangle-based model of Crater-McDaniel.

In any case, the mounds and geometrical model are identical in both interpretations, but I see the parallelism interpretation as more shocking, at least to the eye. The acuracy of the real positions of the mounds respect to the geometrical model is very high (precission up to the level of 1-2 pixels in average. The highest deviation is of around 3.5 pixels, quite noticeable for the mound P in the by-hand adjustment). Computer simulations (as well as heuristic method using pixel areas) show that the chances of the mounds being ordered "just by chance" (without an underlaying cause or origin) is less than 1 in 200,000,000,000.
The question remains open of what (known or not-yet-known) geological mechanisms can account for such order. Till date, no geologist have come with a model. Notice also that a "perfect" fit would lower the chances so much that a statistical analysis would not be necessary. Also that this is an "aerial" photograph, we don't know if the fit would be stronger in "ground" measurements having into account the orography of the terrain.

Caution note: The methodology and results of the mounds research have been criticized (see rebuttals below). It is my opinion that most of this criticism arises from the possible conclusions that may be extracted about intentional design in the distribution of mounds. I personally don't believe such conclusions are logically derived from the results, and the hypothesis which is presented is merely that the spatial distribution is not random, i.e., that the mounds are not independent each other. An example of an obvious non-random alignment quite similar in properties to the mounds distribution is the crater chain at the bottom of the page. They are likely created from a disrupted meteoritic body. No critic would object that the craters are independent each other (random).I claim the same for the set of mounds.


Some useful links:

Rebuttals:http://www.math.washington.edu/~greenber/moundillustrations.html
Original work:See objections at the bottom of the paper --- http://it.utsi.edu/~spsr/articles/jsefnl.htm
http://www.mcdanielreport.com/flmnds2.htm
http://www.mcdanielreport.com/sirvent.htm
http://www.mcdanielreport.com/geometry.htm
http://www.mcdanielreport.com/mounds.htm

Image of crater chains: