quarta-feira, julho 29, 2009
El tiempo de una mil-billonésima de segundo
El Mundo (Madrid)
por MÓNICA G.SALOMONE - Toledo
Imagen en cuatro dimensioens de estructuras y morfologías en láminas superfinas de oro, con microscopía electrónica ultrarrápida.- B. BARWICK/H. S. PARK/O.-H. KWON/J. S. BASKIN/A. H. ZEWAIL
A la escala de los átomos y las moléculas, el mundo se mueve en fragmentos de tiempo de femtosegundos. Un femtosegundo es la mil billonésima parte de un segundo; es a un segundo, lo que un segundo a 32 millones de años. En un femtosegundo la luz recorre sólo 0,3 milésimas de milímetro, el diámetro de una bacteria pequeña. ¿Es posible ver cómo cambia el mundo en pedazos temporales tan difíciles de imaginar? Sí, y desde hace ya dos décadas. Gracias a las técnicas de detección ultrarrápida los científicos pueden hoy ver exactamente qué pasa durante una reacción química, más o menos como si fueran los fotogramas de una película. Y las aplicaciones están siendo tan numerosas como diversas: desde la búsqueda de materiales para fabricar células fotovoltaicas más baratas y eficaces, al diseño de fármacos o para abordar problemas básicos fundamentales en física y biología, como el plegamiento de proteínas o el fenómeno de la superconductividad de altas temperaturas. Más de 500 investigadores de 43 países se reunieron la semana pasada en Toledo en el congreso más importante del área, bianual, celebrado por primera vez en España.
"Todos los cambios que tienen lugar en los átomos y las moléculas ocurren en la escala de femtosegundos. Para una reacción química, o un cambio en las enzimas de tu cuerpo, el primer paso es en la escala de femtosegundos", explica el Nobel de Química Ahmed Zewail, inventor en 1987 del láser de femtosegundo, la técnica que permitió entrar en el femtomundo. Zewail inauguró el congreso de Toledo, organizado por el grupo de femtociencia de Abderrazzak Douhal, de la Universidad de Castilla La Mancha (UCLM).
Para explicar su trabajo, estos científicos recurren a ejemplos como el de la técnica de fotografía rápida con la que a finales del XIX se demostró que los caballos mantienen todas sus patas en el aire en un momento de su galope (hecho del que pendía una apuesta de 25.000 dólares). Hizo falta captar un instante de dos milésimas de segundo. Pero eso es hoy una eternidad. El flash de una cámara cotidiana congela el tiempo una milésima de segundo; un ordenador doméstico ejecuta una instrucción de software en millonésimas de segundo. Y el récord no está ni siquiera en los femtosegundos. Desde principios de esta década se puede bajar a los attosegundos, mil veces más cortos que los femtosegundos. Como tiempos cada vez más cortos corresponden a distancias cada vez más cortas, el attosegundo -en el que la luz apenas atraviesa un protón- permite ver cambios dentro de los átomos, en los veloces y ligeros electrones.
"Pero para ver cómo se comportan moléculas y átomos enteros, que son lo que cuenta en las reacciones químicas, basta el femtosegundo", señala Majed Chargui, de la Escuela Politécnica Federal de Lausana, en Suiza. La química convencional ve cómo empieza una reacción y cómo acaba. Pero no sabe qué ocurre entre medias, cómo aparecen y se desvanecen las especies químicas de transición. Una película con fotogramas de femtosegundos muestra los entresijos de la reacción, y permite así avanzar en problemas de áreas muy dispares. "Este campo ha experimentado una gran expansión en la última década. Aquí hay gente que trabaja en nuevos fármacos, en materiales, en reconocimiento molecular...", señala Zewail.
Uno de los avances considerados importantes es la técnica desarrollada por el grupo de Chargui, que permite no sólo identificar las moléculas que intervienen en el proceso de la reacción sino también ver su estructura. En vez de iluminar las moléculas con luz visible utiliza rayos X. "Para conocer la estructura de una molécula nos hace falta radiación de longitud de onda más corta que la luz visible", afirma Chargui. LOS rayos X se usan habitualmente para analizar estructuras de proteínas previamente cristalizadas -sólidas, por tanto-, pero la técnica de Chargui, además de mostrar la película de las reacciones, puede aplicarse a moléculas en fase líquida, algo esencial en biología -"La vida no funciona con cristales"-. Su técnica requiere rayos x procedentes de un sincrotrón, lo que implica que sólo puede llevarse a cabo en una de estas instalaciones.
El grupo de Chargui publicó en la revista Science a principios de este año el primer trabajo que describe la evolución estructural de una molécula en femtosegundos usando rayos X. Se trata de una familia de moléculas esenciales para el desarrollo de mejores células fotovoltaicas, y los investigadores han observado algo curioso. En algunas de esas moléculas, en concreto las que tienen átomos de hierro, se dan procesos físicos muy similares a los que ocurren en proteínas de la sangre, las porfirinas de la hemoglobina, que también tienen un átomo de hierro.
Otra de las novedades es la microscopía electrónica en cuatro dimensiones desarrollada por Zewail. El microscopio electrónico es desde hace décadas una potente herramienta para mostrar la estructura -estática- de la materia a escala atómica. Con la técnica patentada por Zewail, director del Centro de Biología Física para Ciencia y Tecnología Ultrarrápida del Instituto Tecnológico de California (EEUU), es posible ver cómo esta estructura cambia en femtosegundos.
La microscopía electrónica en cuatro dimensiones controla la trayectoria de cada uno de los electrones, y logra que lleguen a la muestra en un punto y a intervalos de tiempo precisos. Así, millones de electrones permiten reconstruir la película a cámara ultralenta de lo que ocurre a escala atómica. La técnica sirve para sistemas físicos o biológicos. Los investigadores la usan actualmente para ver componentes de las células, o las propias proteínas. Esperan que aporte pistas importantes sobre un problema clave en biología: cómo adquieren las proteínas su estructura tridimensional. También se ha empezado a estudiar con esta técnica materiales superconductores a altas temperaturas, una propiedad que resulta aún un misterio para los físicos.
En uno de sus últimos trabajos, publicados en Science, el grupo de Zewail aplica la técnica a láminas superfinas de oro y de grafito. En el caso del grafito se observa cómo los átomos de carbono empiezan a vibrar de forma coherente, emitiendo un sonido inaudible para el oído humano. Los investigadores llaman al fenómeno nanodrumming.
En España trabaja en femtociencia y microscopia resuelta en el tiempo para estudiar moléculas individuales el grupo de Abderrazzak Douhal, organizador del congreso. Una de sus líneas es cómo cambia la conformación de una molécula individual y por consiguiente su estructura cuando se encuentran confinadas en nanocavidades o nanoporos moleculares -como jaulas-, algo importante por ejemplo para transportar fármacos a los órganos necesarios dentro del organismo o en fotovoltaica y en general en nanociencia.
por MÓNICA G.SALOMONE - Toledo
Imagen en cuatro dimensioens de estructuras y morfologías en láminas superfinas de oro, con microscopía electrónica ultrarrápida.- B. BARWICK/H. S. PARK/O.-H. KWON/J. S. BASKIN/A. H. ZEWAILA la escala de los átomos y las moléculas, el mundo se mueve en fragmentos de tiempo de femtosegundos. Un femtosegundo es la mil billonésima parte de un segundo; es a un segundo, lo que un segundo a 32 millones de años. En un femtosegundo la luz recorre sólo 0,3 milésimas de milímetro, el diámetro de una bacteria pequeña. ¿Es posible ver cómo cambia el mundo en pedazos temporales tan difíciles de imaginar? Sí, y desde hace ya dos décadas. Gracias a las técnicas de detección ultrarrápida los científicos pueden hoy ver exactamente qué pasa durante una reacción química, más o menos como si fueran los fotogramas de una película. Y las aplicaciones están siendo tan numerosas como diversas: desde la búsqueda de materiales para fabricar células fotovoltaicas más baratas y eficaces, al diseño de fármacos o para abordar problemas básicos fundamentales en física y biología, como el plegamiento de proteínas o el fenómeno de la superconductividad de altas temperaturas. Más de 500 investigadores de 43 países se reunieron la semana pasada en Toledo en el congreso más importante del área, bianual, celebrado por primera vez en España.
"Todos los cambios que tienen lugar en los átomos y las moléculas ocurren en la escala de femtosegundos. Para una reacción química, o un cambio en las enzimas de tu cuerpo, el primer paso es en la escala de femtosegundos", explica el Nobel de Química Ahmed Zewail, inventor en 1987 del láser de femtosegundo, la técnica que permitió entrar en el femtomundo. Zewail inauguró el congreso de Toledo, organizado por el grupo de femtociencia de Abderrazzak Douhal, de la Universidad de Castilla La Mancha (UCLM).
Para explicar su trabajo, estos científicos recurren a ejemplos como el de la técnica de fotografía rápida con la que a finales del XIX se demostró que los caballos mantienen todas sus patas en el aire en un momento de su galope (hecho del que pendía una apuesta de 25.000 dólares). Hizo falta captar un instante de dos milésimas de segundo. Pero eso es hoy una eternidad. El flash de una cámara cotidiana congela el tiempo una milésima de segundo; un ordenador doméstico ejecuta una instrucción de software en millonésimas de segundo. Y el récord no está ni siquiera en los femtosegundos. Desde principios de esta década se puede bajar a los attosegundos, mil veces más cortos que los femtosegundos. Como tiempos cada vez más cortos corresponden a distancias cada vez más cortas, el attosegundo -en el que la luz apenas atraviesa un protón- permite ver cambios dentro de los átomos, en los veloces y ligeros electrones.
"Pero para ver cómo se comportan moléculas y átomos enteros, que son lo que cuenta en las reacciones químicas, basta el femtosegundo", señala Majed Chargui, de la Escuela Politécnica Federal de Lausana, en Suiza. La química convencional ve cómo empieza una reacción y cómo acaba. Pero no sabe qué ocurre entre medias, cómo aparecen y se desvanecen las especies químicas de transición. Una película con fotogramas de femtosegundos muestra los entresijos de la reacción, y permite así avanzar en problemas de áreas muy dispares. "Este campo ha experimentado una gran expansión en la última década. Aquí hay gente que trabaja en nuevos fármacos, en materiales, en reconocimiento molecular...", señala Zewail.
Uno de los avances considerados importantes es la técnica desarrollada por el grupo de Chargui, que permite no sólo identificar las moléculas que intervienen en el proceso de la reacción sino también ver su estructura. En vez de iluminar las moléculas con luz visible utiliza rayos X. "Para conocer la estructura de una molécula nos hace falta radiación de longitud de onda más corta que la luz visible", afirma Chargui. LOS rayos X se usan habitualmente para analizar estructuras de proteínas previamente cristalizadas -sólidas, por tanto-, pero la técnica de Chargui, además de mostrar la película de las reacciones, puede aplicarse a moléculas en fase líquida, algo esencial en biología -"La vida no funciona con cristales"-. Su técnica requiere rayos x procedentes de un sincrotrón, lo que implica que sólo puede llevarse a cabo en una de estas instalaciones.
El grupo de Chargui publicó en la revista Science a principios de este año el primer trabajo que describe la evolución estructural de una molécula en femtosegundos usando rayos X. Se trata de una familia de moléculas esenciales para el desarrollo de mejores células fotovoltaicas, y los investigadores han observado algo curioso. En algunas de esas moléculas, en concreto las que tienen átomos de hierro, se dan procesos físicos muy similares a los que ocurren en proteínas de la sangre, las porfirinas de la hemoglobina, que también tienen un átomo de hierro.
Otra de las novedades es la microscopía electrónica en cuatro dimensiones desarrollada por Zewail. El microscopio electrónico es desde hace décadas una potente herramienta para mostrar la estructura -estática- de la materia a escala atómica. Con la técnica patentada por Zewail, director del Centro de Biología Física para Ciencia y Tecnología Ultrarrápida del Instituto Tecnológico de California (EEUU), es posible ver cómo esta estructura cambia en femtosegundos.
La microscopía electrónica en cuatro dimensiones controla la trayectoria de cada uno de los electrones, y logra que lleguen a la muestra en un punto y a intervalos de tiempo precisos. Así, millones de electrones permiten reconstruir la película a cámara ultralenta de lo que ocurre a escala atómica. La técnica sirve para sistemas físicos o biológicos. Los investigadores la usan actualmente para ver componentes de las células, o las propias proteínas. Esperan que aporte pistas importantes sobre un problema clave en biología: cómo adquieren las proteínas su estructura tridimensional. También se ha empezado a estudiar con esta técnica materiales superconductores a altas temperaturas, una propiedad que resulta aún un misterio para los físicos.
En uno de sus últimos trabajos, publicados en Science, el grupo de Zewail aplica la técnica a láminas superfinas de oro y de grafito. En el caso del grafito se observa cómo los átomos de carbono empiezan a vibrar de forma coherente, emitiendo un sonido inaudible para el oído humano. Los investigadores llaman al fenómeno nanodrumming.
En España trabaja en femtociencia y microscopia resuelta en el tiempo para estudiar moléculas individuales el grupo de Abderrazzak Douhal, organizador del congreso. Una de sus líneas es cómo cambia la conformación de una molécula individual y por consiguiente su estructura cuando se encuentran confinadas en nanocavidades o nanoporos moleculares -como jaulas-, algo importante por ejemplo para transportar fármacos a los órganos necesarios dentro del organismo o en fotovoltaica y en general en nanociencia.
Burbujas en la estrella gigante Betelgeuse
El País (mMdrid)
por ALICIA RIVERA
Imagen del gas de la estrella Betelgeuse tomada con los telescopios VLT.
Ilustración del penacho de la estrella Betelgeuse
Betelgeuse es una estrella tan grande que si estuviera en el centro de nuestro Sistema Solar, abarcaría hasta la órbita de Júpiter. Es una de las estrellas más grandes conocidas (unas mil veces mayor que el Sol y entre 15 y 20 veces más masiva) y una de las más luminosas (emite la luz de 100.000 soles). Es una gigante roja, un astro que, pese a que sólo tiene unos pocos millones de años (el sol tiene 4.500 millones), se aproxima al final de su existencia y explotará como una supernova. Está a unos 650 años luz de distancia de la tierra, en la constelación de Orión, y los astrónomos llevan años observándola. Ahora dos equipos científicos independientes han obtenido las imágenes de mayor resolución de esta supergigante Betelgeuse en las que se aprecia un colosal penacho de gas y una igualmente enorme burbuja hirviendo en su superficie.
Gigante en la constelación de Orión
Betelgeuse está encogiendo, según un estudio liderado por Charles Townes (Universidad de California en Berkeley) y dado a conocer hace un par de meses en la revista The Astrophysical Journal, el superastro se ha reducido en un 15% desde 1993 hasta ahora. ¿Por qué? Hay varias hipótesis: que sea una oscilación, que la explosión de supernova sea inminente o que la estrella este abombada y cambia su aspecto, vista desde aquí, a medida que rota.
Pierre Kervella (Observatorio de París) y sus colegas han utilizado una cámara avanzada del conjunto de grandes telescopios VLT (del Observatorio Europeo Austral, ESO, en Chile) y han aplicado una técnica denominada 'imagen afortunada' a las observaciones que han hecho con el instrumento de óptica adaptativa (NACO). Con esta técnica se seleccionan sólo las imágenes con mayor resolución y luego se combinan para sacar una foto única que tiene muchísimo más detalle que cualquier que se pueda obtener con exposición prolongada. La resolución que han obtenido es de 37 milisegundos de arco, lo que equivale más o menos a ver una pelota de tenis en la Estación Espacial Internacional (ISS) mirando desde la superficie terrestre, informa el ESO.
"Gracias a estas magníficas imágenes hemos detectado un gran penacho de gas que se extiende en el espacio desde la superficie de Betelgeuse", explica Kervella. El penacho se extiende hasta seis veces el tamaño del astro, por lo menos. "Es una clara indicación de que de que no toda la cubierta exterior de la estrella está emitiendo materia uniformemente en todas las direcciones". Esto podría explicarse mediante dos mecanismos posibles: uno, que esa pérdida de masa, el penacho, se está produciendo en las zonas polares de Betelgeuse debido a su rotación; la segunda explicación es que el penacho se genera sobre una masa de gas que se está moviendo dentro de la estrella debido a un fenómeno de convección.
Para dirimir el caso, había que lograr mayor resolución aún en las observaciones de Betelgeuse, explica el ESO, y había que ir más allá de la potencia de los telescopios VLT (los cuatro grandes tienen cada uno un diámetro de 8,2 metros). La solución era recurrir a la avanzada técnica de interferometría, que combina las observaciones realizadas con varios telescopios para obtener una única imagen. Kelichi Ohnaka (Instituto Max Planck de Radioastronomía, Alemania) y sus colegas han hecho interferometría con tres telescopios auxiliares (1,8 metros de diámetro cada uno) del complejo VLT y, con la cámara especial Amber, han obtenido una resolución equivalente a la que tendría un telescopio de 48 metros. Así han logrado ver -indirectamente- Betelgeuse con cuatro veces mayor detalle que la obtenida por Kervella y sus colegas. Esta vez es como distinguir una canica en la ISS desde la Tierra.
"Nuestras observaciones con Amber son las de mayos resolución jamás obtenidas de Betelgeuse", dice Ohnaka, quién afirma que tienen respuesta para la incógnita sobre el origen del penacho de gas: "Hemos detectado que el gas se está moviendo el diferentes áreas de la superficie de esa estrella, y es la primera vez que se descubre ese fenómeno en un astro diferente del Sol". El gas de la atmósfera de Betelgeuse se mueve vigorosamente arriba y abajo, y las burbujas son tan grandes como la misma estrella. Estos movimientos a gran escala de gas bajo la superficie del astro provocan el penacho de gas que se extiende en el espacio, concluyen los científicos, que presentan sus conclusiones en la revista Astronomy and Astrophysics.
por ALICIA RIVERA
Imagen del gas de la estrella Betelgeuse tomada con los telescopios VLT.
Ilustración del penacho de la estrella BetelgeuseBetelgeuse es una estrella tan grande que si estuviera en el centro de nuestro Sistema Solar, abarcaría hasta la órbita de Júpiter. Es una de las estrellas más grandes conocidas (unas mil veces mayor que el Sol y entre 15 y 20 veces más masiva) y una de las más luminosas (emite la luz de 100.000 soles). Es una gigante roja, un astro que, pese a que sólo tiene unos pocos millones de años (el sol tiene 4.500 millones), se aproxima al final de su existencia y explotará como una supernova. Está a unos 650 años luz de distancia de la tierra, en la constelación de Orión, y los astrónomos llevan años observándola. Ahora dos equipos científicos independientes han obtenido las imágenes de mayor resolución de esta supergigante Betelgeuse en las que se aprecia un colosal penacho de gas y una igualmente enorme burbuja hirviendo en su superficie.
Gigante en la constelación de Orión
Betelgeuse está encogiendo, según un estudio liderado por Charles Townes (Universidad de California en Berkeley) y dado a conocer hace un par de meses en la revista The Astrophysical Journal, el superastro se ha reducido en un 15% desde 1993 hasta ahora. ¿Por qué? Hay varias hipótesis: que sea una oscilación, que la explosión de supernova sea inminente o que la estrella este abombada y cambia su aspecto, vista desde aquí, a medida que rota.
Pierre Kervella (Observatorio de París) y sus colegas han utilizado una cámara avanzada del conjunto de grandes telescopios VLT (del Observatorio Europeo Austral, ESO, en Chile) y han aplicado una técnica denominada 'imagen afortunada' a las observaciones que han hecho con el instrumento de óptica adaptativa (NACO). Con esta técnica se seleccionan sólo las imágenes con mayor resolución y luego se combinan para sacar una foto única que tiene muchísimo más detalle que cualquier que se pueda obtener con exposición prolongada. La resolución que han obtenido es de 37 milisegundos de arco, lo que equivale más o menos a ver una pelota de tenis en la Estación Espacial Internacional (ISS) mirando desde la superficie terrestre, informa el ESO.
"Gracias a estas magníficas imágenes hemos detectado un gran penacho de gas que se extiende en el espacio desde la superficie de Betelgeuse", explica Kervella. El penacho se extiende hasta seis veces el tamaño del astro, por lo menos. "Es una clara indicación de que de que no toda la cubierta exterior de la estrella está emitiendo materia uniformemente en todas las direcciones". Esto podría explicarse mediante dos mecanismos posibles: uno, que esa pérdida de masa, el penacho, se está produciendo en las zonas polares de Betelgeuse debido a su rotación; la segunda explicación es que el penacho se genera sobre una masa de gas que se está moviendo dentro de la estrella debido a un fenómeno de convección.
Para dirimir el caso, había que lograr mayor resolución aún en las observaciones de Betelgeuse, explica el ESO, y había que ir más allá de la potencia de los telescopios VLT (los cuatro grandes tienen cada uno un diámetro de 8,2 metros). La solución era recurrir a la avanzada técnica de interferometría, que combina las observaciones realizadas con varios telescopios para obtener una única imagen. Kelichi Ohnaka (Instituto Max Planck de Radioastronomía, Alemania) y sus colegas han hecho interferometría con tres telescopios auxiliares (1,8 metros de diámetro cada uno) del complejo VLT y, con la cámara especial Amber, han obtenido una resolución equivalente a la que tendría un telescopio de 48 metros. Así han logrado ver -indirectamente- Betelgeuse con cuatro veces mayor detalle que la obtenida por Kervella y sus colegas. Esta vez es como distinguir una canica en la ISS desde la Tierra.
"Nuestras observaciones con Amber son las de mayos resolución jamás obtenidas de Betelgeuse", dice Ohnaka, quién afirma que tienen respuesta para la incógnita sobre el origen del penacho de gas: "Hemos detectado que el gas se está moviendo el diferentes áreas de la superficie de esa estrella, y es la primera vez que se descubre ese fenómeno en un astro diferente del Sol". El gas de la atmósfera de Betelgeuse se mueve vigorosamente arriba y abajo, y las burbujas son tan grandes como la misma estrella. Estos movimientos a gran escala de gas bajo la superficie del astro provocan el penacho de gas que se extiende en el espacio, concluyen los científicos, que presentan sus conclusiones en la revista Astronomy and Astrophysics.
Los primeros animales vivieron en lagos y no en el mar, como se creía
El Mundo (Madrid)
por Tana Oshima | Madrid
Los investigadores recogen muestras de roca en el sur de China. | M. Kennedy, UC Riverside
¿Y si los primeros animales no hubieran evolucionado en el mar, sino en un lago? Ésta es la hipótesis que ha sido postulada por investigadores de la Universidad de California en Riverside (EEUU) tras analizar los componentes químicos de los sedimentos en los que yacen los restos de los primeros animales.
Según el registro fósil, las primeras formas de vida compleja surgieron hace unos 600 millones de años, después de miles de millones de vida unicelular. A partir de ahí, se cree que hubo un florecimiento sin parangón de diversidad y disparidad de formas animales que se ha dado en llamar "la explosión del Cámbrico", pues ocurrió en torno a ese periodo geológico.
Pero la teoría más aceptada establece que tanto la vida original como su diversificación posterior hacia las primeras formas animales tuvo lugar en el mar. Ahora, esta nueva hipótesis, publicada en el último número del 'Proceedings of Natinal Academy of Science' ('PNAS'), lanza un desafío científico sugiriendo que dicha evolución no ocurrió en el mar, sino en los lagos.
De momento, lo que Thomas F. Bristow y colegas han podido comprobar mediante análisis químicos y sedimentológicos es que al menos las especies enterradas en la formación china de Doushantuo, que representan a los animales más antiguos hasta ahora conocidos, vivieron en medios lacustres en lugar de marinos.
La Formación de Doushantuo, en el sur de China, es una auténtica caja de sorpresas. Se trata del mayor 'cementerio' fósil de las primeras formas de vida compleja; lo que en paleontología se denomina un 'Konservat Lagerstätte', es decir, un yacimiento de "alta categoría", tanto por la diversidad de especies que concentra como por su buen estado de conservación.
En estas formaciones del Yangtzé se encuentran los animales más antiguos del mundo y, lo que es más espectacular aún, en forma de embriones. Pertenecen a la llamada "fauna" de Ediacara, considerada la forma animal más antigua (si bien algunos estudios sugieren que no se trata de fauna ni de flora, sino de un reino nuevo) y también a especies de los inicios del Cámbrico, en torno a la "explosión" de la vida animal. Allí, los investigadores tomaron muestras de los sedimentos que envolvían a los fósiles y encontraron un componente mineral incompatible en el medio marino.
"Nuestro primer hallazgo inesperado fue la abundancia de un mineral arcilloso llamado smectita", explica Bristow. "En rocas de esta edad, la smectita se transforma normalmente en otros tipos de arcilla. Sin embargo, la smectita en estas rocas no se transformó y tiene una composición química especial que ha requerido unas condiciones específicas en el agua; condiciones que se dan en lagos alcalinos y salinos", añade.
¿Se originó la vida misma en un lago?
"Todos nuestros análisis muestran que los minerales y la geoquímica de las rocas no son compatibles con su deposición en agua salada", continúa el principal autor del estudio. "Es más: hallamos smectita sólo en algunas zonas del sur de China, y no de forma uniforme como se podría esperar de depósitos marinos. Ése fue un indicador importante de que las rocas que albergan los fósiles no tienen un origen marino. Otras evidencias también indicaron que estos primeros animales vivieron en un lago".
Los investigadores no descartan, sin embargo, que otros organismos similares, o incluso más antiguos, vivieran en medios marinos, pero lo que muestra el presente hallazgo es que aquellos animales estaban adaptados a un medio distinto al oceánico; mucho más inestable y variable.
Tras estas evidencias, los investigadores llegan a preguntarse si la vida misma no se originó en un lago, contrariamente a lo establecido, y abren nuevas puertas en la teoría evolutiva: debido a que los lagos son entornos aislados, sin conexiones entre sí, los científicos especulan si no podría haber habido evoluciones paralelas entre los organismos, en lugar de un concepto más lineal que se suele tener de la evolución a lo largo del tiempo.
por Tana Oshima | Madrid
Los investigadores recogen muestras de roca en el sur de China. | M. Kennedy, UC Riverside¿Y si los primeros animales no hubieran evolucionado en el mar, sino en un lago? Ésta es la hipótesis que ha sido postulada por investigadores de la Universidad de California en Riverside (EEUU) tras analizar los componentes químicos de los sedimentos en los que yacen los restos de los primeros animales.
Según el registro fósil, las primeras formas de vida compleja surgieron hace unos 600 millones de años, después de miles de millones de vida unicelular. A partir de ahí, se cree que hubo un florecimiento sin parangón de diversidad y disparidad de formas animales que se ha dado en llamar "la explosión del Cámbrico", pues ocurrió en torno a ese periodo geológico.
Pero la teoría más aceptada establece que tanto la vida original como su diversificación posterior hacia las primeras formas animales tuvo lugar en el mar. Ahora, esta nueva hipótesis, publicada en el último número del 'Proceedings of Natinal Academy of Science' ('PNAS'), lanza un desafío científico sugiriendo que dicha evolución no ocurrió en el mar, sino en los lagos.
De momento, lo que Thomas F. Bristow y colegas han podido comprobar mediante análisis químicos y sedimentológicos es que al menos las especies enterradas en la formación china de Doushantuo, que representan a los animales más antiguos hasta ahora conocidos, vivieron en medios lacustres en lugar de marinos.
La Formación de Doushantuo, en el sur de China, es una auténtica caja de sorpresas. Se trata del mayor 'cementerio' fósil de las primeras formas de vida compleja; lo que en paleontología se denomina un 'Konservat Lagerstätte', es decir, un yacimiento de "alta categoría", tanto por la diversidad de especies que concentra como por su buen estado de conservación.
En estas formaciones del Yangtzé se encuentran los animales más antiguos del mundo y, lo que es más espectacular aún, en forma de embriones. Pertenecen a la llamada "fauna" de Ediacara, considerada la forma animal más antigua (si bien algunos estudios sugieren que no se trata de fauna ni de flora, sino de un reino nuevo) y también a especies de los inicios del Cámbrico, en torno a la "explosión" de la vida animal. Allí, los investigadores tomaron muestras de los sedimentos que envolvían a los fósiles y encontraron un componente mineral incompatible en el medio marino.
"Nuestro primer hallazgo inesperado fue la abundancia de un mineral arcilloso llamado smectita", explica Bristow. "En rocas de esta edad, la smectita se transforma normalmente en otros tipos de arcilla. Sin embargo, la smectita en estas rocas no se transformó y tiene una composición química especial que ha requerido unas condiciones específicas en el agua; condiciones que se dan en lagos alcalinos y salinos", añade.
¿Se originó la vida misma en un lago?
"Todos nuestros análisis muestran que los minerales y la geoquímica de las rocas no son compatibles con su deposición en agua salada", continúa el principal autor del estudio. "Es más: hallamos smectita sólo en algunas zonas del sur de China, y no de forma uniforme como se podría esperar de depósitos marinos. Ése fue un indicador importante de que las rocas que albergan los fósiles no tienen un origen marino. Otras evidencias también indicaron que estos primeros animales vivieron en un lago".
Los investigadores no descartan, sin embargo, que otros organismos similares, o incluso más antiguos, vivieran en medios marinos, pero lo que muestra el presente hallazgo es que aquellos animales estaban adaptados a un medio distinto al oceánico; mucho más inestable y variable.
Tras estas evidencias, los investigadores llegan a preguntarse si la vida misma no se originó en un lago, contrariamente a lo establecido, y abren nuevas puertas en la teoría evolutiva: debido a que los lagos son entornos aislados, sin conexiones entre sí, los científicos especulan si no podría haber habido evoluciones paralelas entre los organismos, en lugar de un concepto más lineal que se suele tener de la evolución a lo largo del tiempo.
sexta-feira, julho 24, 2009
Viaje a Marte en 39 días
El Mundo (Madrid)
El largo camino hasta Marte comienza a acortarse. El desarrollo de cohetes impulsados por motores de plasma, actualmente en fase de pruebas, permitirá reducir la duración de la travesía espacial de seis meses a sólo 39 días. Un recorte tan sensible de esta aventura espacial significaría que los astronautas pasarían menos tiempo expuestos a radiación, además de minimizar la pérdida de masa ósea y muscular, así como las alteraciones circulatorias provocadas por largos periodos en condiciones de ingravidez.
El Motor de Magnetoplasma de Impulso Específico Variable (VASIMR por sus siglas en inglés) ha sido desarrollado por la empresa Ad Astra, dirigida por el ex astronauta Franklin Chang Díaz, veterano de siete misiones en la Estación Espacial, y cuenta con la colaboración de la NASA. El nuevo director de la agencia, Charles Boden, ha afirmado que éste es un ejemplo en la colaboración entre sector público y privado, así como un paso clave para conseguir llegar a Marte. En 2012 o 2013, está previsto que el motor realice una prueba en la Estación Espacial proporcionando impulsos para mantenerla en su órbita.
Según explican los creadores de VASIMR, los cohetes propulsados por combustibles químicos consumen la mayor parte de sus reservas en el despegue, por lo que una vez en el espacio, las naves más que viajar, flotan. Los motores de plasma propulsan la nave acelerando átomos cargados electricamente (también llamados iones) a través de un campo magnético. Aunque en el momento del despegue producen un empuje mucho menor que los motores de combustible -por lo que no pueden salir de la orbita terrestre por sí mismos-, una vez se hallan en el espacio tienen impulso durante años, acelerando de manera progresiva hasta obtener más velocidad que los químicos.
Aplicaciones
Esta tecnología ya se ha utilizado en misiones de exploración que implican desplazamientos hasta áreas remotas del universo, como la sonda Dawn, enviada por la NASA para la exploración de los asteroides Vesta y Ceres, lo mismo que la nave japonesa Hayabusa que investigará Itowaka, otro cuerpo rocoso.
Entre sus aplicaciones inmediatas, estos motores podrían transportar carga hasta estaciones lunares, arrastrar satelites para mantenerlos en su órbita o impulsar naves que impacten contra asteroides para modificar su trayectoria. El modelo que incluirá la prueba en la Estación Espacial, funciona unicamente con energía solar, sin embargo un hipotético viaje a Marte requeriría un millar de veces más energía solar, por lo que tendría que llevar un reactor nuclear, algo que la Unión Soviética ya ensayó en los años 60 y 80.
El largo camino hasta Marte comienza a acortarse. El desarrollo de cohetes impulsados por motores de plasma, actualmente en fase de pruebas, permitirá reducir la duración de la travesía espacial de seis meses a sólo 39 días. Un recorte tan sensible de esta aventura espacial significaría que los astronautas pasarían menos tiempo expuestos a radiación, además de minimizar la pérdida de masa ósea y muscular, así como las alteraciones circulatorias provocadas por largos periodos en condiciones de ingravidez.
El Motor de Magnetoplasma de Impulso Específico Variable (VASIMR por sus siglas en inglés) ha sido desarrollado por la empresa Ad Astra, dirigida por el ex astronauta Franklin Chang Díaz, veterano de siete misiones en la Estación Espacial, y cuenta con la colaboración de la NASA. El nuevo director de la agencia, Charles Boden, ha afirmado que éste es un ejemplo en la colaboración entre sector público y privado, así como un paso clave para conseguir llegar a Marte. En 2012 o 2013, está previsto que el motor realice una prueba en la Estación Espacial proporcionando impulsos para mantenerla en su órbita.
Según explican los creadores de VASIMR, los cohetes propulsados por combustibles químicos consumen la mayor parte de sus reservas en el despegue, por lo que una vez en el espacio, las naves más que viajar, flotan. Los motores de plasma propulsan la nave acelerando átomos cargados electricamente (también llamados iones) a través de un campo magnético. Aunque en el momento del despegue producen un empuje mucho menor que los motores de combustible -por lo que no pueden salir de la orbita terrestre por sí mismos-, una vez se hallan en el espacio tienen impulso durante años, acelerando de manera progresiva hasta obtener más velocidad que los químicos.
Aplicaciones
Esta tecnología ya se ha utilizado en misiones de exploración que implican desplazamientos hasta áreas remotas del universo, como la sonda Dawn, enviada por la NASA para la exploración de los asteroides Vesta y Ceres, lo mismo que la nave japonesa Hayabusa que investigará Itowaka, otro cuerpo rocoso.
Entre sus aplicaciones inmediatas, estos motores podrían transportar carga hasta estaciones lunares, arrastrar satelites para mantenerlos en su órbita o impulsar naves que impacten contra asteroides para modificar su trayectoria. El modelo que incluirá la prueba en la Estación Espacial, funciona unicamente con energía solar, sin embargo un hipotético viaje a Marte requeriría un millar de veces más energía solar, por lo que tendría que llevar un reactor nuclear, algo que la Unión Soviética ya ensayó en los años 60 y 80.
quinta-feira, julho 23, 2009
Un impacto cósmico pudo provocar la Edad de Hielo
El Mundo (Madrid)
Imagen del cometa Hale-Bopp. | Philipp Salzgeber
La teoría más extendida para explicar la desaparición de los dinosaurios de la faz de la Tierra es la del meteorito. Un cuerpo celeste impactó sobre nuestro planeta y generó una especie de invierno nuclear, en el que los gases emanados ocultaron el sol, las plantas murieron, y, con ellas, el resto de la cadena alimentaria (salvo los dinosaurios aviares y los mamíferos). Eso ocurrió hace 65 millones de años.
Ahora, nuevas evidencias de restos de un cometa demuestran que hubo otro impacto que provocó una nueva crisis de la vida, aunque mucho más reciente: hace sólo 12.900 años.
Científicos de la Univesidad de California en Santa Barbara y de la Universidad de Oregón han descubierto diamantes microscópicos enterrados a pocos metros de la superficie de la isla de Santa Rosa, en la costa de Santa Barbara. Tras ser analizados, los investigadores han concluido que pertenecen a un antiguo cometa que debió impactar en Norteamérica. El estudio se describe en el último número de la revista 'Proceedings of the National Academy of Sciences' (PNAS).
James Kennett, profesor emérito de la Universidad de California en Santa Barbara, recuerda que fue en ese mismo momento de la prehistoria cuando se extinguió el mamut pigmeo, una versión enana y endémica de la isla del mamut norteamericano. "Ya que coincide con este evento, creemos que está relacionado".
El sedimento en el que se encontraron los restos hexagonales del cometa también está relacionado con otro tipo de diamantes y contiene pruebas que indican cambios ambientales muy bruscos, como los causados por un fuego.
"Hubo un episodio importante de extinciones hace 12.900 años", añade J. Kennett. Se estima que unos 35 tipos de mamíferos, como los félidos dientes de sable, y 19 tipos de aves desaparecieron de Norteamérica para siempre. "No se podría explicar este conjunto de materiales sin un impacto cósmico y una serie de incendios asociados. Esta hipótesis encaja con el enfriamiento climático abrupto como el que ha quedado registrado en los sedimentos oceánicos bajo el canal de Santa Barbara.
Dicho enfriamiento tuvo lugar cuanto el polvo debido a los múltiples impactos, las altas temperaturas y las altas presiones se elevó hacia la atmósfera causando una caída drástica de la radiación solar, dijo Kennett.
Los diamantes diminutos quedaron entonces enterrados a cuatro metros del suelo y coinciden con la desaparición de la cultura Clovis, los primeros pobladores norteamericanos.
Imagen del cometa Hale-Bopp. | Philipp SalzgeberLa teoría más extendida para explicar la desaparición de los dinosaurios de la faz de la Tierra es la del meteorito. Un cuerpo celeste impactó sobre nuestro planeta y generó una especie de invierno nuclear, en el que los gases emanados ocultaron el sol, las plantas murieron, y, con ellas, el resto de la cadena alimentaria (salvo los dinosaurios aviares y los mamíferos). Eso ocurrió hace 65 millones de años.
Ahora, nuevas evidencias de restos de un cometa demuestran que hubo otro impacto que provocó una nueva crisis de la vida, aunque mucho más reciente: hace sólo 12.900 años.
Científicos de la Univesidad de California en Santa Barbara y de la Universidad de Oregón han descubierto diamantes microscópicos enterrados a pocos metros de la superficie de la isla de Santa Rosa, en la costa de Santa Barbara. Tras ser analizados, los investigadores han concluido que pertenecen a un antiguo cometa que debió impactar en Norteamérica. El estudio se describe en el último número de la revista 'Proceedings of the National Academy of Sciences' (PNAS).
James Kennett, profesor emérito de la Universidad de California en Santa Barbara, recuerda que fue en ese mismo momento de la prehistoria cuando se extinguió el mamut pigmeo, una versión enana y endémica de la isla del mamut norteamericano. "Ya que coincide con este evento, creemos que está relacionado".
El sedimento en el que se encontraron los restos hexagonales del cometa también está relacionado con otro tipo de diamantes y contiene pruebas que indican cambios ambientales muy bruscos, como los causados por un fuego.
"Hubo un episodio importante de extinciones hace 12.900 años", añade J. Kennett. Se estima que unos 35 tipos de mamíferos, como los félidos dientes de sable, y 19 tipos de aves desaparecieron de Norteamérica para siempre. "No se podría explicar este conjunto de materiales sin un impacto cósmico y una serie de incendios asociados. Esta hipótesis encaja con el enfriamiento climático abrupto como el que ha quedado registrado en los sedimentos oceánicos bajo el canal de Santa Barbara.
Dicho enfriamiento tuvo lugar cuanto el polvo debido a los múltiples impactos, las altas temperaturas y las altas presiones se elevó hacia la atmósfera causando una caída drástica de la radiación solar, dijo Kennett.
Los diamantes diminutos quedaron entonces enterrados a cuatro metros del suelo y coinciden con la desaparición de la cultura Clovis, los primeros pobladores norteamericanos.
quarta-feira, julho 15, 2009
El Sol se despierta ¿o no?
El Pais (Madrid)
Primera gran mancha solar del nuevo ciclo de la estrella
Una gran mancha solar bastante activa revitalizó la pasada semana el Sol, tras un largo tiempo de tranquilidad, periodo que ha marcado uno de los mínimos más largos del ciclo solar de 11 años desde comienzos del siglo pasado. El satélite Soho observó del 5 al 10 de julio la mancha (en realidad un grupo de ellas), que pertenece, por su orientación magnética al nuevo ciclo (el número 24) hasta que se escondió al pasar a la cara oculta de la estrella. "Es posible que vuelva a emerger el 24 o 25 de julio, porque la actividad observada era importante y no desaparecerá de repente", comenta el astrofísico Luis Sánchez Duarte, de la Agencia Europea del Espacio. También subraya que la mancha solar, seguramente la mayor desde hace casi dos años, ha coincidido con varios agujeros en la corona solar, otro síntoma de recuperación.
La última predicción de los expertos de Estados Unidos indica que el ciclo solar número 24 de manchas solares alcanzará su máximo en mayo de 2013 pero será más débil que la mayoría de los inmediatamente anteriores. "Si acertamos, el ciclo solar 24 alcanzará un máximo de 90 manchas solares, el menor de todos los ciclos desde 1928, cuando el ciclo 16 sólo llegó a 78 manchas solares". En 2007, los expertos no se pusieron de acuerdo y dieron dos predicciones distintas, ninguna de los cuales se cumplió exactamente. Lo que ha sucedido es que el mínimo se prolongó durante casi todo 2008 y hasta este mes, pero nadie sabe si la mancha solar ahora observada marcará el inicio de la recuperación del Sol o éste volverá a dormitar.
La relación de una mayor o menor cantidad de manchas solares con el clima terrestre no está nada clara, aunque existen muchas hipótesis. En general, se cree que la influencia del Sol sobre el clima es mínima. Algunas teorías tienen en cuenta aspectos como la variación, debida a un mayor o menor número de manchas solares, de la cantidad de rayos cósmicos que alcanzan la alta atmósfera terrestre y su influencia en la formación de nubes.
Primera gran mancha solar del nuevo ciclo de la estrellaUna gran mancha solar bastante activa revitalizó la pasada semana el Sol, tras un largo tiempo de tranquilidad, periodo que ha marcado uno de los mínimos más largos del ciclo solar de 11 años desde comienzos del siglo pasado. El satélite Soho observó del 5 al 10 de julio la mancha (en realidad un grupo de ellas), que pertenece, por su orientación magnética al nuevo ciclo (el número 24) hasta que se escondió al pasar a la cara oculta de la estrella. "Es posible que vuelva a emerger el 24 o 25 de julio, porque la actividad observada era importante y no desaparecerá de repente", comenta el astrofísico Luis Sánchez Duarte, de la Agencia Europea del Espacio. También subraya que la mancha solar, seguramente la mayor desde hace casi dos años, ha coincidido con varios agujeros en la corona solar, otro síntoma de recuperación.
La última predicción de los expertos de Estados Unidos indica que el ciclo solar número 24 de manchas solares alcanzará su máximo en mayo de 2013 pero será más débil que la mayoría de los inmediatamente anteriores. "Si acertamos, el ciclo solar 24 alcanzará un máximo de 90 manchas solares, el menor de todos los ciclos desde 1928, cuando el ciclo 16 sólo llegó a 78 manchas solares". En 2007, los expertos no se pusieron de acuerdo y dieron dos predicciones distintas, ninguna de los cuales se cumplió exactamente. Lo que ha sucedido es que el mínimo se prolongó durante casi todo 2008 y hasta este mes, pero nadie sabe si la mancha solar ahora observada marcará el inicio de la recuperación del Sol o éste volverá a dormitar.
La relación de una mayor o menor cantidad de manchas solares con el clima terrestre no está nada clara, aunque existen muchas hipótesis. En general, se cree que la influencia del Sol sobre el clima es mínima. Algunas teorías tienen en cuenta aspectos como la variación, debida a un mayor o menor número de manchas solares, de la cantidad de rayos cósmicos que alcanzan la alta atmósfera terrestre y su influencia en la formación de nubes.
Venus, un planeta con océanos y volcanes
El Mundo (Madrid)
por Rosa M. Tristán
Venus, considerado el planeta 'hermano' de la Tierra, pudo ser aún más similar al nuestro de lo que se creía y tener océanos y una tectónica de placas muy similares, según los datos que ha enviado el satélite europeo Venus Express y ha dado a conocer la Agencia Espacial Europea (ESA).
La sonda, que orbita el planeta desde su lanzamiento, en 2005, ha trazado el primer mapa de la superficie del hemisferio sur gracias a un instrumento que lleva a bordo, el VIRTIS, que capta las radiaciones de ondas infrarrojas que emite el astro, que suele estar cubierto de nubes.
En total, se han captado más de un millar de imágenes entre mayo de 2006 y diciembre de 2007 mediante un sistema que trabaja con una determinada longitud de onda infrarroja, lo que convierte a Venus Express en la primera sonda que logra averiguar, de forma indirecta, datos de la composición química de las rocas.
Estos nuevos datos apoyan la teoría de que las mesetas y las montañas que se observan en Venus son antiguos continentes que, en el pasado remoto, estuvieron rodeados por el mar y fueron producidos por una actividad volcánica.
Nils Müller, de la Universidad de Münster, en Berlin, que forma parte del equipo de investigación de estos datos, reconocen que "no es una prueba, pero tampoco lo contradice; lo que sabemos es que las rocas de la meseta son diferentes de las de otras partes".
Para averiguar el tipo de rocas, VIRTIS capturó la radiación que éstas emiten y que es diferente según su composición. Lo hizo cuando orbitaba el planeta durante la noche porque, como pasa con los ladrillos puestos al Sol, es entonces cuando emiten calor. En función de la cantidad de calor irradiada, se puede saber cómo son los materiales.
Ya en los años 70 y 80, los ochos 'landers' rusos que aterrizaron en Venus, en una zona alejada de las montañas, encontraron basalto bajo la zona de su aterrizaje.
Ahora, los datos de la Venus Express muestra que las rocas de las mesetas Phoebe y Alfa son de un color más claro y más viejas que el resto del planeta. El granito se forma cuando rocas muy antiguas de basalto se mueven hacia el interior de la superficie del planeta cuando los continentes se cambian de lugar, un fenómeno llamado tectónica de placas.
Cuando el agua se mezcla con el basalto se obtiene granito, que sale a la superficie mediante erupciones volcánicas. "Si hay granito en Venus es que en el pasado hubo un océano y tectónica de placas", asegura Müller.
El científico precisa que, para confirmarlo, sería necesario enviar una sonda que aterrizara en esa zona de Venus. En todo caso, cree que el agua que allí había se ha perdido en el espacio, aunque aún podría haber alguna actividad volcánica, aunque las variaciones de temperatura que se han registrado son sólo de entre tres y 20ºC, demasiado poco para un escenario con lava activa.
Lanzamiento de la sonda
Los expertos especulan con que las rocas más oscuras proceden de flujos volcánicos más recientes.
La sonda Venus Express fue lanzada por la ESA en 2005 (comenzó a operar en abril de 2006) desde un cohete ruso Soyuz, utilizando en gran medida la tecnología que se había desarrollado para la Mars Express. Los objetivos científicos de Venus Express son estudiar la atmósfera, el medio de plasma y la superficie de Venus en detalle así como las interacciones superficie-atmósfera.
A finales de 2006 ya concluyó su primer mapa de temperaturas del hemisferio sur y aunque estaba previsto que la misión durará año y medio, finalmente, se ha prolongado hasta finales de este año.
Sus primeros resultados científicos incluían relevantes datos sobre el pasado de la atmósfera de Venus, más rica en agua y la presencia de relámpagos eléctricos en las nubes de ácido sulfúrico del planeta.
por Rosa M. Tristán
Venus, considerado el planeta 'hermano' de la Tierra, pudo ser aún más similar al nuestro de lo que se creía y tener océanos y una tectónica de placas muy similares, según los datos que ha enviado el satélite europeo Venus Express y ha dado a conocer la Agencia Espacial Europea (ESA).
La sonda, que orbita el planeta desde su lanzamiento, en 2005, ha trazado el primer mapa de la superficie del hemisferio sur gracias a un instrumento que lleva a bordo, el VIRTIS, que capta las radiaciones de ondas infrarrojas que emite el astro, que suele estar cubierto de nubes.
En total, se han captado más de un millar de imágenes entre mayo de 2006 y diciembre de 2007 mediante un sistema que trabaja con una determinada longitud de onda infrarroja, lo que convierte a Venus Express en la primera sonda que logra averiguar, de forma indirecta, datos de la composición química de las rocas.
Estos nuevos datos apoyan la teoría de que las mesetas y las montañas que se observan en Venus son antiguos continentes que, en el pasado remoto, estuvieron rodeados por el mar y fueron producidos por una actividad volcánica.
Nils Müller, de la Universidad de Münster, en Berlin, que forma parte del equipo de investigación de estos datos, reconocen que "no es una prueba, pero tampoco lo contradice; lo que sabemos es que las rocas de la meseta son diferentes de las de otras partes".
Para averiguar el tipo de rocas, VIRTIS capturó la radiación que éstas emiten y que es diferente según su composición. Lo hizo cuando orbitaba el planeta durante la noche porque, como pasa con los ladrillos puestos al Sol, es entonces cuando emiten calor. En función de la cantidad de calor irradiada, se puede saber cómo son los materiales.
Ya en los años 70 y 80, los ochos 'landers' rusos que aterrizaron en Venus, en una zona alejada de las montañas, encontraron basalto bajo la zona de su aterrizaje.
Ahora, los datos de la Venus Express muestra que las rocas de las mesetas Phoebe y Alfa son de un color más claro y más viejas que el resto del planeta. El granito se forma cuando rocas muy antiguas de basalto se mueven hacia el interior de la superficie del planeta cuando los continentes se cambian de lugar, un fenómeno llamado tectónica de placas.
Cuando el agua se mezcla con el basalto se obtiene granito, que sale a la superficie mediante erupciones volcánicas. "Si hay granito en Venus es que en el pasado hubo un océano y tectónica de placas", asegura Müller.
El científico precisa que, para confirmarlo, sería necesario enviar una sonda que aterrizara en esa zona de Venus. En todo caso, cree que el agua que allí había se ha perdido en el espacio, aunque aún podría haber alguna actividad volcánica, aunque las variaciones de temperatura que se han registrado son sólo de entre tres y 20ºC, demasiado poco para un escenario con lava activa.
Lanzamiento de la sonda
Los expertos especulan con que las rocas más oscuras proceden de flujos volcánicos más recientes.
La sonda Venus Express fue lanzada por la ESA en 2005 (comenzó a operar en abril de 2006) desde un cohete ruso Soyuz, utilizando en gran medida la tecnología que se había desarrollado para la Mars Express. Los objetivos científicos de Venus Express son estudiar la atmósfera, el medio de plasma y la superficie de Venus en detalle así como las interacciones superficie-atmósfera.
A finales de 2006 ya concluyó su primer mapa de temperaturas del hemisferio sur y aunque estaba previsto que la misión durará año y medio, finalmente, se ha prolongado hasta finales de este año.
Sus primeros resultados científicos incluían relevantes datos sobre el pasado de la atmósfera de Venus, más rica en agua y la presencia de relámpagos eléctricos en las nubes de ácido sulfúrico del planeta.
domingo, julho 12, 2009
El Herschel envía sus primeras imágenes
El Mundo (Madrid)
Imagen de las galaxias M66 y M74. | ESA.
El observatorio espacial Herschel, lanzado por la Agencia Espacial Europea el pasado 14 de junio para investigar sobre los orígenes del universo, ha enviado ya sus primeras imágenes, superando las expectativas de sus creadores, que no esperaban contar con los primeros resultados hasta octubre. Sin embargo, el mayor telescopio de infrarrojos del mundo ha superado las expectativas de sus creadores hallando agua y carbono en remotas regiones del universo, y revelando docenas de galaxias en su primer mes de vida útil.
El Herschel está equipado para localizar la luz procedente de diferentes objetos dentro y fuera de nuestra galaxia. Su investigación está enfocada al estudio de la formación de galaxias en las primeras etapas del universo, el origen de las estrellas y estudiar la composición química de diferentes cuerpos en el espacio. La ESA ha calificado de "espectaculares" los primeros datos obtenidos por el telescopio.
Tan sólo unas semanas después de su lanzamiento, el telescopio ya había rastreado dos galaxias, proporcionando a los investigadores fotografías con la mayor longitud de onda conseguida nunca por un telescopio humano, que sin embargo sólo es la menor de la que dispone el Herschel. La nitidez de las imágenes provocó que pudieran localizarse nuevas galaxias en el fondo de la imagen.
Agua y carbono en Cygnus
Entre los objetivos del Herschel está, además, la búsqueda de galaxias en rincones distantes del universo. Debido a la lejanía de estos sistemas, la luz tarda grandes lapsos de tiempo en llegar a los receptores, de manera que los científicos esperan que su detección proporcione valiosa información sobre las etapas tempranas de nuestra galaxia.
A través de su potente espectrómetro, conocido como HIFI (Instrumento Heterodino para Infrarrojos lejanos), el telescopio Herschel también ha observado carbono ionizado, monóxido de carbono y agua una de las regiones de la constelación de Cygnus.
Tras el envío de estas imágenes, el Herschel se encuentra en su fase de verificación, en la que el instrumental será recalibrado y sometido a nuevas pruebas. Esta etapa finalizará en noviembre, momento en el que el telescopio retomará su fase de investigación científica.
Imagen de las galaxias M66 y M74. | ESA.El observatorio espacial Herschel, lanzado por la Agencia Espacial Europea el pasado 14 de junio para investigar sobre los orígenes del universo, ha enviado ya sus primeras imágenes, superando las expectativas de sus creadores, que no esperaban contar con los primeros resultados hasta octubre. Sin embargo, el mayor telescopio de infrarrojos del mundo ha superado las expectativas de sus creadores hallando agua y carbono en remotas regiones del universo, y revelando docenas de galaxias en su primer mes de vida útil.
El Herschel está equipado para localizar la luz procedente de diferentes objetos dentro y fuera de nuestra galaxia. Su investigación está enfocada al estudio de la formación de galaxias en las primeras etapas del universo, el origen de las estrellas y estudiar la composición química de diferentes cuerpos en el espacio. La ESA ha calificado de "espectaculares" los primeros datos obtenidos por el telescopio.
Tan sólo unas semanas después de su lanzamiento, el telescopio ya había rastreado dos galaxias, proporcionando a los investigadores fotografías con la mayor longitud de onda conseguida nunca por un telescopio humano, que sin embargo sólo es la menor de la que dispone el Herschel. La nitidez de las imágenes provocó que pudieran localizarse nuevas galaxias en el fondo de la imagen.
Agua y carbono en Cygnus
Entre los objetivos del Herschel está, además, la búsqueda de galaxias en rincones distantes del universo. Debido a la lejanía de estos sistemas, la luz tarda grandes lapsos de tiempo en llegar a los receptores, de manera que los científicos esperan que su detección proporcione valiosa información sobre las etapas tempranas de nuestra galaxia.
A través de su potente espectrómetro, conocido como HIFI (Instrumento Heterodino para Infrarrojos lejanos), el telescopio Herschel también ha observado carbono ionizado, monóxido de carbono y agua una de las regiones de la constelación de Cygnus.
Tras el envío de estas imágenes, el Herschel se encuentra en su fase de verificación, en la que el instrumental será recalibrado y sometido a nuevas pruebas. Esta etapa finalizará en noviembre, momento en el que el telescopio retomará su fase de investigación científica.
sexta-feira, julho 03, 2009
Nubes sobre Marte
El Mundo (Madrid)
Cuando pasa más de un año de la llegada de la nave Phoenix a la superficie de Marte, la misión continúa revelando valiosa información sobre las reservas de agua del planeta. Los investigadores de la NASA han descubierto la formación de nubes de agua helada en la atmósfera del planeta rojo durante los últimos días de verano.
El hallazgo, aparecido en el último número de la revista 'Science', hace públicos datos recogidos por la Phoenix en sus primeros cinco meses en Marte. En este periodo la nave ha sido testigo de un cambio de estación -de verano a otoño-, lo que proporciona a los científicos una visión sin precedentes de las condiciones en la superficie del planeta.
Asimismo los expertos encontraron indicios de precipitaciones en forma de cristales de hielo que caen durante la noche para después sublimarse por la mañana dando lugar a agua. "Esperábamos encontrar hielo, pero las nevadas han sido una sorpresa más que bienvenida", afirma el investigador principal Peter H. Smith. Durante el día, el vapor que se origina desde el suelo se mezcla y asciende hasta unos cuatro kilómetros de altura donde se forman nubes de nuevo.
El ciclo hidrológico marciano es aún más evidente en la región Ártica, donde la abundancia de agua a mediados de verano hace que la capa de hielo en la superficie alcance mínimos. Ese agua retorna al suelo durante el otoño, si bien ese proceso nunca había sido observado. "En verano hay mucho polvo en la atmósfera. A medida que nos acercábamos al otoño el polvo se despejó, y de repente había nubes a cuatro kilómetros sobre la superficie", explica Smith.
El agua modificó la composición del suelo
Observaciones llevadas a cabo por la Misión Viking ya indicaron que la atmósfera estaba saturada de vapor de agua por la noche, lo que sugería que las precipitaciones debían jugar un papel en el intercambio de agua entre atmósfera y superficie.
Los investigadores encontraron indicios de que finas películas de agua habrían modificado a lo largo de los años la composición del suelo. A diferencia de la tierra, Marte tiene un eje gravitatorio inestable, actualmente se inclina unos 25 grados desde su vertical. Tal vez en otro momento la inclinación fuese mayor, lo que, según los expertos, haría que el polo norte del planeta estuviese más expuesto a la luz del sol, creando condiciones más cálidas y húmedas durante el verano.
Este tipo de condiciones propiciaría un aumento de la cantidad de agua en la atmósfera, hasta trescientas veces la actual. Hubiese sido suficiente para crear copos de nieve que, al derretirse en días de verano, hubiesen formado pequeñas películas de agua.
Cuando pasa más de un año de la llegada de la nave Phoenix a la superficie de Marte, la misión continúa revelando valiosa información sobre las reservas de agua del planeta. Los investigadores de la NASA han descubierto la formación de nubes de agua helada en la atmósfera del planeta rojo durante los últimos días de verano.
El hallazgo, aparecido en el último número de la revista 'Science', hace públicos datos recogidos por la Phoenix en sus primeros cinco meses en Marte. En este periodo la nave ha sido testigo de un cambio de estación -de verano a otoño-, lo que proporciona a los científicos una visión sin precedentes de las condiciones en la superficie del planeta.
Asimismo los expertos encontraron indicios de precipitaciones en forma de cristales de hielo que caen durante la noche para después sublimarse por la mañana dando lugar a agua. "Esperábamos encontrar hielo, pero las nevadas han sido una sorpresa más que bienvenida", afirma el investigador principal Peter H. Smith. Durante el día, el vapor que se origina desde el suelo se mezcla y asciende hasta unos cuatro kilómetros de altura donde se forman nubes de nuevo.
El ciclo hidrológico marciano es aún más evidente en la región Ártica, donde la abundancia de agua a mediados de verano hace que la capa de hielo en la superficie alcance mínimos. Ese agua retorna al suelo durante el otoño, si bien ese proceso nunca había sido observado. "En verano hay mucho polvo en la atmósfera. A medida que nos acercábamos al otoño el polvo se despejó, y de repente había nubes a cuatro kilómetros sobre la superficie", explica Smith.
El agua modificó la composición del suelo
Observaciones llevadas a cabo por la Misión Viking ya indicaron que la atmósfera estaba saturada de vapor de agua por la noche, lo que sugería que las precipitaciones debían jugar un papel en el intercambio de agua entre atmósfera y superficie.
Los investigadores encontraron indicios de que finas películas de agua habrían modificado a lo largo de los años la composición del suelo. A diferencia de la tierra, Marte tiene un eje gravitatorio inestable, actualmente se inclina unos 25 grados desde su vertical. Tal vez en otro momento la inclinación fuese mayor, lo que, según los expertos, haría que el polo norte del planeta estuviese más expuesto a la luz del sol, creando condiciones más cálidas y húmedas durante el verano.
Este tipo de condiciones propiciaría un aumento de la cantidad de agua en la atmósfera, hasta trescientas veces la actual. Hubiese sido suficiente para crear copos de nieve que, al derretirse en días de verano, hubiesen formado pequeñas películas de agua.
Japón desarrolla cápsula endoscópica de control remoto
Novosti (Moscovo)
Tokio, 3 de julio, RIA Novosti. Investigadores japoneses desarrollaron una cápsula endoscópica de control remoto para diagnosticar enfermedades intestinales, comunicó la víspera la cadena de televisión NHK.
La endoscopia por cápsula a pesar de que evita a los pacientes la molestia de tragar el endoscopio tradicional, se usa hasta ahora a una escala reducida porque los médicos no están en condiciones de controlar el movimiento de la mini-cámara y visualizar los fragmentos que más les interesan.
El nuevo dispositivo es un cilindro de 3 cm de longitud y 1,4 cm de diámetro. En un extremo lleva incorporada la cámara, y en el otro, una "aleta magnética", gracias a la cual es posible dirigir su recorrido, variar el enfoque y detenerse en lugares sospechosos.
"Así no corremos el riesgo de pasar por alto algunas cosas durante la endoscopia. Esperamos que nos ayude a detectar enfermedades como el cáncer en las fases más tempranas", declaró el profesor Naotake Otsuka, jefe de un grupo de investigadores de la Universidad de Ryukoku, en Kioto, que desarrollaron la cápsula dirigible conjuntamente con el Instituto de Medicina de Osaka.
Los científicos ya probaron su dispositivo al realizar la endoscopia en un perro y se convencieron de que la cámara realmente capta las imágenes que necesitan. En el próximo año planean pasar a los ensayos clínicos para acelerar la introducción del invento en la práctica.
Tokio, 3 de julio, RIA Novosti. Investigadores japoneses desarrollaron una cápsula endoscópica de control remoto para diagnosticar enfermedades intestinales, comunicó la víspera la cadena de televisión NHK.
La endoscopia por cápsula a pesar de que evita a los pacientes la molestia de tragar el endoscopio tradicional, se usa hasta ahora a una escala reducida porque los médicos no están en condiciones de controlar el movimiento de la mini-cámara y visualizar los fragmentos que más les interesan.
El nuevo dispositivo es un cilindro de 3 cm de longitud y 1,4 cm de diámetro. En un extremo lleva incorporada la cámara, y en el otro, una "aleta magnética", gracias a la cual es posible dirigir su recorrido, variar el enfoque y detenerse en lugares sospechosos.
"Así no corremos el riesgo de pasar por alto algunas cosas durante la endoscopia. Esperamos que nos ayude a detectar enfermedades como el cáncer en las fases más tempranas", declaró el profesor Naotake Otsuka, jefe de un grupo de investigadores de la Universidad de Ryukoku, en Kioto, que desarrollaron la cápsula dirigible conjuntamente con el Instituto de Medicina de Osaka.
Los científicos ya probaron su dispositivo al realizar la endoscopia en un perro y se convencieron de que la cámara realmente capta las imágenes que necesitan. En el próximo año planean pasar a los ensayos clínicos para acelerar la introducción del invento en la práctica.
Plantas salvaron nuestro planeta de congelación, según estudio
Novosti (Moscovo)
Moscú, 3 de julio, RIA Novosti. Si no fuera por la vegetación, nuestro planeta se habría transformado en una bola de hielo, afirman los autores de un estudio publicado esta semana en la revista Nature.
Hace 50 millones de años el clima en la Tierra era tan cálido que había plantas tropicales y cocodrilos en el Ártico pero las temperaturas fueron bajando a medida que en la atmósfera disminuía la concentración del dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero.
La actividad volcánica es constante proveedora del CO2 pero la erosión de las rocas de silicatos contribuye a remover este gas de la atmósfera y encerrarlo en carbonatos sobre el lecho de los océanos. Resulta que las plantas juegan un papel clave en este proceso, pues absorben el dióxido carbónico directamente del aire y aceleran su disolución en aguas subterráneas.
La concentración del CO2 en la atmósfera empezó a estabilizarse tras alcanzar el nivel de 200-250 millonésimas, a pesar de que en principio las plantas deberían haber absorbido la totalidad de este gas y enfriado radicalmente el clima tras la formación de grandes cadenas montañosas, como las del Tíbet o los Andes
Un grupo de investigadores dirigidos por Mark Pagani, del Instituto de Clima y Energía de Yale, demostró mediante una serie de simulaciones que las plantas reducen la absorción del CO2 atmosférico cuando sus niveles se vuelven peligrosamente bajos para el crecimiento.
Ken Caldeira, de la Institución Carnegie de Washington, subrayó que "estamos en deuda con las plantas". "Estabilizaron el clima al inhibir niveles críticamente bajos del CO2 que habrían convertido a la Tierra en una bola de hielo florando en el Espacio", dijo.
David Beerling, de la Universidad de Sheffield, agregó que las plantas son "una de las importantes fuerzas geológicas de la Naturaleza" y que las consecuencias de su funcionamiento "determinan la fisonomía de todo el planeta".
Moscú, 3 de julio, RIA Novosti. Si no fuera por la vegetación, nuestro planeta se habría transformado en una bola de hielo, afirman los autores de un estudio publicado esta semana en la revista Nature.
Hace 50 millones de años el clima en la Tierra era tan cálido que había plantas tropicales y cocodrilos en el Ártico pero las temperaturas fueron bajando a medida que en la atmósfera disminuía la concentración del dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero.
La actividad volcánica es constante proveedora del CO2 pero la erosión de las rocas de silicatos contribuye a remover este gas de la atmósfera y encerrarlo en carbonatos sobre el lecho de los océanos. Resulta que las plantas juegan un papel clave en este proceso, pues absorben el dióxido carbónico directamente del aire y aceleran su disolución en aguas subterráneas.
La concentración del CO2 en la atmósfera empezó a estabilizarse tras alcanzar el nivel de 200-250 millonésimas, a pesar de que en principio las plantas deberían haber absorbido la totalidad de este gas y enfriado radicalmente el clima tras la formación de grandes cadenas montañosas, como las del Tíbet o los Andes
Un grupo de investigadores dirigidos por Mark Pagani, del Instituto de Clima y Energía de Yale, demostró mediante una serie de simulaciones que las plantas reducen la absorción del CO2 atmosférico cuando sus niveles se vuelven peligrosamente bajos para el crecimiento.
Ken Caldeira, de la Institución Carnegie de Washington, subrayó que "estamos en deuda con las plantas". "Estabilizaron el clima al inhibir niveles críticamente bajos del CO2 que habrían convertido a la Tierra en una bola de hielo florando en el Espacio", dijo.
David Beerling, de la Universidad de Sheffield, agregó que las plantas son "una de las importantes fuerzas geológicas de la Naturaleza" y que las consecuencias de su funcionamiento "determinan la fisonomía de todo el planeta".
quarta-feira, julho 01, 2009
Un nuevo paso hacia la fotosíntesis artificial
El Mundo (Madrid)
Hojas de un Ginkgo en el Jardín Botánico de Madrid. | Jaime Villanueva
Un equipo internacional de investigadores ha modificado la clorofila de un alga de forma que se parezca a las extremadamente eficientes antenas de luz de las bacterias. A continuación se determinó la estructura de estas antenas de luz, lo que supone el primer paso para convertir la luz del sol en energía mediante una 'hoja' artificial.
Los investigadores han publicado su artículo en la versión online del 'PNAS'. Swapna Ganapathy, de la Universidad de Leiden, Holanda, ha basado su tesis doctoral en este estudio, dirigido por Huub de Groot.
El objetivo ideal, y de momento utópico, es crear 'nanobosques' o carreteras en las que las fisuras de la superficie se rellenan con moléculas de pigmento que recogen la radiación solar y la convierten en combustible y otras formas de energía limpia.
Pero antes de que eso pueda ocurrir, es necesario desarrollar sistemas artificiales de fotosíntesis de manera que sea tanto rápida como eficiente.
Para generar combustible a partir de luz solar son necesarias dos cosas: una antena que recoja la luz y un catalizador. El presente estudio se centra en ese primer paso: la antena.
Imitando a las bacterias
Los recolectores más rápidos de luz se encuentran en la naturaleza: en las hojas verdes, en las algas y en las bacterias. Las antenas fotosintéticas de las bacterias -clorosomas- son las más rápidas de todas y están capacitadas para captar cantidades mínimas de partículas de luz en condiciones muy desfavorables, como ocurre en el fondo del mar. Estos clorosomas están hechos de moléculas de clorofila. Ahora se trata de imitar estos sistemas de forma muy precisa.
Investigadores alemanes de la Universidad de Würzburg, miembros del equipo de Huub de Groot, modificaron las clorofilas de la espirulina, un alga, para que fuesen lo más parecido posible a los pigmentos de las bacterias. El grupo de Leiden estudió después la estructura de estas antenas semisintéticas.
De Groot y colegas lograron determinar la estructura molecular y supramolecular en detalle de su antena fotosintética 'artificial'. Lo hicieron mediante técnicas específicas de nanotecnología.
Los investigadores tienen todavía que determinan cómo la antena 'artificial' de la espirulina funciona en la práctica. "Es un enfoque totalmente nuevo", admite De Groot.
Hojas de un Ginkgo en el Jardín Botánico de Madrid. | Jaime VillanuevaUn equipo internacional de investigadores ha modificado la clorofila de un alga de forma que se parezca a las extremadamente eficientes antenas de luz de las bacterias. A continuación se determinó la estructura de estas antenas de luz, lo que supone el primer paso para convertir la luz del sol en energía mediante una 'hoja' artificial.
Los investigadores han publicado su artículo en la versión online del 'PNAS'. Swapna Ganapathy, de la Universidad de Leiden, Holanda, ha basado su tesis doctoral en este estudio, dirigido por Huub de Groot.
El objetivo ideal, y de momento utópico, es crear 'nanobosques' o carreteras en las que las fisuras de la superficie se rellenan con moléculas de pigmento que recogen la radiación solar y la convierten en combustible y otras formas de energía limpia.
Pero antes de que eso pueda ocurrir, es necesario desarrollar sistemas artificiales de fotosíntesis de manera que sea tanto rápida como eficiente.
Para generar combustible a partir de luz solar son necesarias dos cosas: una antena que recoja la luz y un catalizador. El presente estudio se centra en ese primer paso: la antena.
Imitando a las bacterias
Los recolectores más rápidos de luz se encuentran en la naturaleza: en las hojas verdes, en las algas y en las bacterias. Las antenas fotosintéticas de las bacterias -clorosomas- son las más rápidas de todas y están capacitadas para captar cantidades mínimas de partículas de luz en condiciones muy desfavorables, como ocurre en el fondo del mar. Estos clorosomas están hechos de moléculas de clorofila. Ahora se trata de imitar estos sistemas de forma muy precisa.
Investigadores alemanes de la Universidad de Würzburg, miembros del equipo de Huub de Groot, modificaron las clorofilas de la espirulina, un alga, para que fuesen lo más parecido posible a los pigmentos de las bacterias. El grupo de Leiden estudió después la estructura de estas antenas semisintéticas.
De Groot y colegas lograron determinar la estructura molecular y supramolecular en detalle de su antena fotosintética 'artificial'. Lo hicieron mediante técnicas específicas de nanotecnología.
Los investigadores tienen todavía que determinan cómo la antena 'artificial' de la espirulina funciona en la práctica. "Es un enfoque totalmente nuevo", admite De Groot.
