Autor Tema: FORO-CIENCIA (Leído 858556 veces)

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Captan en Marte un "Diablo de Polvo" alzándose a 20 kilómetros de altura

ASTRONOMÍA

El MRO detectó un “Diablo de Polvo” en Marte. (Foto: NASA/JPL-Caltech/UA)

Un Diablo de Polvo ("Dust Devil") marciano alzado a unos 20 kilómetros (12 millas) de altura fue captado recientemente en imágenes, mientras deambulaba por la región de Amazonis Planitia, en el Hemisferio Norte del Planeta Rojo.
El asombroso espectáculo fue avistado por la cámara HiRISE de la nave MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) de la NASA, en órbita a Marte. A pesar de esa gran altura, el penacho mide de ancho unas pocas decenas de metros.
Los diablos de polvo también se producen en la Tierra. Son columnas de aire que giran y son visibles gracias al polvo que aspiran del terreno. A diferencia de un tornado, un diablo de polvo normalmente se forma en un día claro cuando el suelo se calienta por el sol, caldeándose también el aire cercano a la superficie. A medida que este aire caliente se eleva con rapidez a través de una pequeña bolsa de aire frío ubicada sobre él, la masa de aire puede empezar a girar, si las condiciones son las adecuadas.
El diablo de polvo avistado en Marte se formó un día que pertenece a la etapa final de la primavera marciana septentrional, a dos semanas del solsticio de verano boreal marciano, el momento en que el Sol calienta con más fuerza el suelo en las latitudes medias septentrionales.
La MRO ha estado examinando el Planeta Rojo con seis instrumentos científicos desde 2006. Ahora, en una extensión de la misión, la nave continúa dando datos sobre los fantasmales terrenos de ese mundo y sobre las maneras en que procesos como el viento, los impactos de meteoritos y las heladas estacionales afectan a la superficie de Marte. Esta misión ha enviado más datos sobre Marte que todas las demás misiones orbitales y de superficie combinadas.
Cada observación realizada por la cámara telescópica HiRISE cubre varios kilómetros cuadrados, y puede revelar detalles tan pequeños como una mesa.
De las operaciones con la cámara HiRISE se ocupa mayormente la Universidad de Arizona, en Tucson. El instrumento fue construido por Ball Aerospace & Technologies Corp., en Boulder, Colorado, también en Estados Unidos.

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Primera evidencia clara de erosión espacial en el cometa Wild 2

ASTRONOMÍA

Rastro de polvo en una muestra de aerogel. (Foto: NASA)

La tendencia tradicional a considerar a los cometas como cuerpos que no cambian a lo largo de su historia está siendo cuestionada a raíz de los resultados de un análisis de granos de polvo del cometa Wild 2.
En dicho análisis, se ha detectado la presencia de hierro en un grano de polvo, una evidencia de la erosión espacial que podría explicar el color rojizo, como de herrumbre, en la superficie del Wild 2.
Los granos de polvo del Wild 2 se recogieron con la misión Stardust de la NASA. Lanzada en 1999, la sonda espacial Stardust recogió en 2004 minúsculas partículas desprendidas de la superficie del cometa y las trajo a la Tierra en una cápsula que aterrizó en Utah dos años después.
Los granos de polvo, que circulaban a gran velocidad, fueron atrapadas en celdillas de aerogel, una espuma que en su 99 por ciento es espacio vacío. Este material singular permitió desacelerar a las partículas del modo más adecuado. En un espacio de tan sólo unos pocos milímetros, éstas pasaron de velocidades de 6 kilómetros por segundo a detenerse.
Desde la llegada de ese polvo a la Tierra, un equipo internacional de científicos ha estado analizando las muestras y las marcas en forma de zanahoria que quedaron en el aerogel.
El equipo de John Bridges, de la Universidad de Leicester, Reino Unido, ha finalizado un análisis que muestra que la superficie del cometa Wild 2 ha sido bombardeada por partículas del viento solar y por micrometeoritos durante toda su historia de 4.500 millones de años. Esta erosión espacial ha depositado granos nanométricos de hierro que ha enrojecido la superficie del cometa.
Ésta es la primera evidencia mineralógica de la erosión espacial que ha sido identificada en las muestras del Wild 2. Esta erosión espacial ya se sospechaba por los peculiares datos espectroscópicos del cometa.
Los resultados del análisis hacen encajar otra pieza en el rompecabezas de la historia de los cometas.

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Lanzados dos satélites de comunicaciones para el área asiática

ASTRONÁUTICA

Un cohete Ariane-5ECA colocó en órbita el 15 de mayo a dos satélites de comunicaciones asiáticos. El despegue se produjo desde la base de Kourou, en la Guayana Francesa, a las 22:13 UTC. A bordo viajaban el JCSAT-13, de la empresa japonesa SKY Perfect JSAT, y el Vinasat-2, un ingenio para VNPT (Vietnam Posts and Telecom), de Vietnam.
La misión VA206 transcurrió sin problemas y permitió situar a los pasajeros en una órbita de transferencia geoestacionaria. Los dos se separaron poco después de la fase propulsada y maniobrarían por sus propios medios durante las siguientes horas y días.
El JCSAT-13 es un satélite de 4.528 kg construido por la empresa estadounidense Lockheed Martin sobre una plataforma A2100AXS. A bordo transporta un total de 44 repetidores en banda Ku, que operarán desde la posición geoestacionaria 124 grados Este durante al menos 15 años. Sustituirá al actual JCSAT-4A, ofreciendo servicios de televisión a Japón, Oceanía y Asia.
En cuanto al Vinasat-2, trabajará desde la posición 131,8 grados Este para ofrecer servicios de comunicaciones tanto a Vietnam como a otros países de la región. Para ello transporta 24 repetidores en banda Ku, instalados sobre una plataforma A2100A de Lockheed Martin. El satélite pesó 2.969 kg al despegue.
[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=qudnTh32MKA&feature=player_embedded[/youtube]

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Nuevo dispositivo para energizar marcapasos y otros dispositivos de acceso difícil

INGENIERÍA

Nuevo sistema de transferencia de energía. (Foto: Fraunhofer IKTS)

Es fácil cambiarle las pilas a una linterna o recargarle la batería al teléfono móvil. Sin embargo, debido a su vida limitada, la energía de las baterías no es una opción viable para muchas aplicaciones en los campos de la medicina o la ingeniería, tales como implantes dentro del cuerpo o sensores insertados dentro de estructuras de edificios, puentes u otras construcciones.
Durante más de medio siglo, los marcapasos han marcado el ritmo de muchos corazones. La ingeniería de los implantes microelectrónicos ha avanzado desde entonces: se han vuelto cada vez más pequeños y tecnológicamente sofisticados. La tendencia es avanzar hacia sistemas inteligentes miniaturizados que se harán cargo de funciones terapéuticas y de diagnóstico en diversas clases de enfermedades o situaciones de riesgo para la salud. Por ejemplo, los sensores implantables futuros medirán niveles de glucosa, de presión arterial o de saturación de oxígeno en tejidos tumorales, transmitiendo los datos del paciente a través de telemetría. Además, los sistemas de dosificación de medicamentos y de ciertos dispositivos de bombeo podrán suministrar fármacos en lugares específicos del cuerpo, reduciendo así los efectos secundarios de una distribución innecesariamente global de la sustancia.
Todo este instrumental se compone de sondas, actuadores, unidades de procesamiento de señales y controles electrónicos, y aquí es donde radica el problema: todos estos aparatos deben tener una fuente de energía. Las baterías se suelen descartar por su limitada durabilidad; después de todo, los implantes permanecen dentro del cuerpo durante años. Actualmente, los sistemas de energización externa inalámbrica más comunes son los basados en ondas de radio y los de inducción. Sin embargo, estos presentan diferencias en la eficiencia basadas en la ubicación, la posición y el grado de movimiento, y además suelen tener un radio de alcance limitado.
Pronto, un nuevo sistema de transferencia de energía debería poder superar las limitaciones de los métodos anteriores. El equipo de Holger Lausch, en el Instituto Fraunhofer de Tecnologías y Sistemas Cerámicos (IKTS) en Hermsdorf, Alemania, ha conseguido transmitir energía inalámbricamente desde un módulo transmisor portátil hasta un módulo generador móvil (el receptor).
El módulo de transferencia, de forma cilíndrica, es tan pequeño y compacto que se puede llevar sujeto al cinturón. El transmisor proporciona una corriente eléctrica de unos 100 milivatios, y tiene un alcance de unos 50 centímetros. Como resultado, el receptor puede estar ubicado en casi cualquier parte del cuerpo. Con este nuevo dispositivo portátil, se puede suministrar energía de forma remota a implantes, sistemas de dosificación de medicamentos y otros dispositivos médicos sin tener que acceder físicamente a ellos.

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Emisiones magnetizadas de plasma para impulsar naves interplanetarias y abatir a satélites inservibles

INGENIERÍA

Una nave interplanetaria parte bajo el impulso de un Mag-beam. (Foto: University of Washington)

Un nuevo y revolucionario sistema de emisiones magnetizadas de plasma, ya diseñado pero aún no construido, permitiría impulsar naves espaciales a velocidades lo bastante altas como para, por ejemplo, reducir de forma drástica el tiempo de viaje de una nave tripulada a Marte, facilitando de igual manera su regreso. Sería posible viajar a Marte y regresar a la Tierra en 90 días, en vez de los 2 años y medio que hoy se tardaría en ir y volver mediante la tecnología convencional de propulsión espacial.
El sistema posibilitaría que los viajes espaciales interplanetarios se convirtieran en algo rápido y rutinario.
Además, proyectando a distancia chorros de plasma de esta clase sería factible expulsar a satélites inservibles y demás chatarra espacial de las órbitas que ahora ocupan, y sin necesidad de instalarles ningún dispositivo a esos objetos molestos. De este modo, se podría barrer las órbitas más congestionadas, haciendo mucho más segura y fácil la circulación por ellas de los vehículos espaciales en uso.
Este innovador sistema de propulsión se llama "Mag-beam" y es fruto de años de trabajo del equipo de Robert Winglee, director del Departamento de Ciencias Terrestres y Espaciales de la Universidad de Washington en Seattle.
En su planteamiento orientado a propulsar naves interplanetarias, el Mag-beam implica la instalación de una estación espacial alrededor de la Tierra que genere un chorro de iones magnetizados, los cuales interactuarán con una vela magnética desplegada por la nave que deba viajar a Marte. Para que el método sea práctico, deberá instalarse alrededor de Marte otra unidad de plasma que permita frenar a la nave antes de llegar a su destino. Pero los vehículos ya no necesitarán llevar grandes y pesados sistemas de propulsión, por lo que podrán dedicar casi todo su volumen a la carga útil. Sería factible instalar unidades de plasma en diversos puntos del sistema solar, de manera que sucesivas misiones puedan aprovecharse de ellas y viajar a cualquier lugar del sistema. Cerca de la Tierra, las unidades generarán el plasma ionizado mediante energía solar. Mucho más allá, emplearán energía nuclear para la tarea.
En su modalidad para expulsar fuera de sus órbitas a satélites inservibles y otros objetos molestos, la estación orbital equipada con el cañón sería capaz de utilizar un flujo de iones enfocados para empujar satélites muertos y otros desechos hacia la atmósfera terrestre, donde se quemarían durante la reentrada.
Como método de propulsión interplanetaria, el Mag-beam interactuaría con un receptor especializado en la nave espacial, empujándola hasta velocidades quizá superiores a los 30.000 kilómetros por hora (unas 18.000 millas por hora). Los satélites en órbita a la Tierra no tienen esos receptores especializados, pero si se dispara el rayo directamente al satélite, generaría suficiente fuerza como para moverlo hacia la atmósfera.
La acumulación de satélites muertos en órbita puede parecer una simple cuestión de limpieza y orden, pero entraña un grave problema: A medida que el espacio en torno a la Tierra se llena de objetos artificiales, aumentan también las probabilidades de una colisión entre dos satélites.
Una colisión entre satélites agrava el problema ya que entonces, en lugar de dos objetos grandes por los cuales preocuparse, se crea toda una nube de restos, que, moviéndose más rápido que una bala, es capaz de amenazar a los satélites en uso de la franja orbital afectada, e incluso, si las circunstancias contribuyen a ello, puede poner en riesgo a los inquilinos de la Estación Espacial Internacional u otros vehículos espaciales tripulados.
En la actualidad, ya es factible usar un Mag-beam para retirar basura espacial de las franjas orbitales de más interés. Se estima que el perfil de la misión sería comparable al de la de un satélite estándar, y el costo estaría en torno a los 300 millones de dólares.
La tecnología no sería útil para desviar de su rumbo de colisión contra la Tierra a asteroides o cometas, porque la masa de estos cuerpos es demasiado grande para la capacidad del Mag-beam.

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Venus se alineará con la Tierra y el Sol el próximo 5 de junio

ASTRONOMÍA

Tránsito de Venus por delante del sol durante el año 2004. (Imagen: E.Slawik, Nature)

Durante el martes 5 de junio, un fenómeno astronómico excepcional será visible desde la Tierra: el tránsito de Venus por el Sol. Este planeta cruzará por delante del disco solar y será una oportunidad única para que los astrónomos calibren y mejoren las técnicas actuales que permiten detectar planetas extrasolares.
“Los científicos tenemos la obligación moral de aprovechar al máximo esta oportunidad, pues no se nos volverá a presentar otra igual”, afirma el astrónomo Jay M. Psachoff, que trabaja en la Escuela Universitaria Williams (EE UU).
El tránsito de un planeta es una rara alineación en el que un astro se interpone en la línea que forman el Sol y la Tierra. El tránsito de Venus no volverá a suceder hasta el año 2117.
La última vez que se pudo observar desde la Tierra fue en 2004. “Pero esta vez es particularmente especial porque el Sol está atravesando una fase de mucha actividad”, señala Psachoff.
“Lo que veremos será muy similar a lo que podemos observar cuando los exoplanetas pasan por delante de su estrella”, afirma el científico en un comentario publicado en la revista Nature.
La sonda Venus Express lleva desde 2006 orbitando Venus y enviando información a la Tierra. Los datos que se reciben son medidas atmosféricas que el satélite toma al amanecer y al atardecer de cada día en distintos lugares del planeta, “por lo que es imposible saber si las diferencias que observamos se deben a cambios en el espacio o en el tiempo”, señala Psachoff. Durante el tránsito se podrá observar la totalidad de la atmósfera del planeta.
“Usaremos telescopios de todo el mundo para obtener la mayor cantidad de información posible”, explica el experto.

Fuente: SINC

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Las tortugas mesozoicas españolas eran las más diversas

PALENTOLOGÍA

Ejemplar MCCM-LH 84, holotipo de la nueva especie española Hoyasemys jimenezi, hallada en el yacimiento conquense de Las Hoyas (arriba), y ejemplar IRSNB R11–12, holotipo de Chitracephalus dumonii, especie distribuida por varios países europeos, tales com

Durante el Cretácico inferior (hace entre unos 135 y 95 millones de años), Pan-Cryptodira, el linaje de tortugas que incluye a un alto porcentaje de las especies modernas, era más diverso en Europa que en cualquier otro continente. Su mayor diversidad se ha registrado en España, en concreto en yacimientos situados en la actual Cordillera Ibérica.
Algunos de los descubrimientos se realizaron hace más de un siglo, pero apenas habían sido estudiados. La mayor parte de los hallazgos se ha efectuado en excavaciones realizadas a finales del siglo XX y en el siglo XXI. Además de algunos esqueletos relativamente completos, este registro se compone de varios caparazones y numerosas placas. Su estudio está aportando datos sobre el origen de varios de los grupos de tortugas actuales, así como sobre su diversidad y sus modos de vida.
En el Departamento de Paleontología de la Facultad de Ciencias Geológicas de la Universidad Complutense de Madrid se está desarrollando un proyecto de tesis doctoral que persigue analizar la diversidad de tortugas que habitaron en el Mesozoico de Europa, con especial énfasis en el análisis sobre las especies ibéricas.
Algunos de los resultados obtenidos han sido publicados en revistas especializadas, entre otras, Journal of Vertebrate Paleontology, Acta Palaeontologica Polonica, Palaeontology y Cretaceous Research.
Durante el Mesozoico (hace entre 250 y 65 millones de años), la posición geográfica relativa de los continentes actuales cambió considerablemente. La comparación y el estudio detallado de los fósiles de tortugas hallados en el Cretácico inferior de la Cordillera Ibérica permiten reconocer grupos de tortugas muy variados.
Debido a su posición, la Península Ibérica fue poblada por grupos de tortugas también presentes en otros continentes, como Norte América, y Asia. Además, formó parte del área de distribución de grupos de tortugas exclusivamente europeos e, incluso, de especies no conocidas fuera del territorio peninsular.
Muchos de los fósiles hallados pertenecen a varios grupos de tortugas primitivas, diferentes a las conocidas en la actualidad. Sin embargo, también se identifican algunas especies que estaban relacionadas con grupos que han sobrevivido hasta nuestros días, como son las actuales tortugas de caparazón blando o las tortugas marinas.
Enterrados durante millones de años, estos fósiles están permitiendo conocer cómo eran algunas de las tortugas que poblaron España durante el Mesozoico. Su estudio ha permitido describir varios géneros y especies nuevos para la ciencia, así como desentrañar algunos misterios sobre su origen y modos de vida.
Las tortugas son un grupo de reptiles singular, cuya característica más llamativa es la presencia de un caparazón, dentro del que, la mayoría de sus especies pueden retraer el cuello y la cola, y las extremidades. Esta estructura les otorga una protección especial que, unida a otras modificaciones corporales, les ha permitido sobrevivir durante más de 220 millones de años.
Su peculiar morfología hace que existan ahora muchas hipótesis vigentes sobre su origen. Es probable que puedan estar emparentadas con los lagartos o con el grupo en el que se incluyen tanto cocodrilos como aves.
Las tortugas están adaptadas a diferentes entornos. Existen especies que habitan en ambientes marinos, otras en aguas dulces e, incluso, algunas son completamente terrestres. Sin embargo, a pesar de su relativa diversidad actual, ésta fue mucho mayor en el pasado, especialmente durante el Jurásico superior y a lo largo del Cretácico (hace entre 155 y 65 millones de años).
De ese periodo se identifican numerosos yacimientos europeos, en los que se han hallado abundantes especies de dinosaurios, como por ejemplo Stegosaurus, Allosaurus e Iguanodon, presentes en el registro de la Península Ibérica.
Sin embargo, junto a los restos fósiles de estos reptiles, se preservan con frecuencia los de otros animales con los que convivían. Debido a que los elementos óseos que constituyen el caparazón de las tortugas son muy resistentes, es común su hallazgo en esos yacimientos. No obstante, la información sobre las especies de tortugas europeas que habitaron con los dinosaurios no avianos era, hasta ahora, muy limitada.

Fuente: UCM

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Los secretos de la eficiencia de vuelo de los murciélagos

ZOOLOGÍA

Murciélago. (Foto: Breuer and Swartz/Brown University)

Tanto con la construcción de una máquina voladora como con la evolución natural de un ser volador, hay presión para optimizar la eficiencia. Un nuevo análisis realizado por biólogos, físicos e ingenieros revela el grado sutil pero importante al que esa presión ha dado forma a las alas de los murciélagos.
Las observaciones y cálculos que este grupo de especialistas ha realizado muestran que los murciélagos al flexionar sus alas hacia dentro durante el movimiento hacia arriba efectuado por el ala, usan sólo el 65 por ciento de la energía inercial que emplearían si se mantuvieran sus alas completamente extendidas. A diferencia de los insectos, los murciélagos tienen alas pesadas y musculosas con articulaciones flexibles semejantes a las de una mano.
El estudio, llevado a cabo por el equipo de Sharon Swartz, Kenneth Breuer, Attila Bergou y Daniel Riskin, de la Universidad Brown, en Providence, Rhode Island, Estados Unidos, sugiere que los murciélagos usan su flexibilidad para compensar esa masa.
La masa del ala es importante, pero a menudo se pasa por alto en los análisis de eficacia de vuelo. Lo común es tener más en cuenta la sustentación en el aire y la resistencia al avance, y dejar de lado la medición de la energía necesaria para mover las alas.
Siempre se ha pensado que los murciélagos sólo flexionan hacia dentro sus alas al moverlas hacia arriba para así reducir la resistencia al avance ejercida por el aire. Aunque obviamente esa forma de flexionar las alas reduce dicha resistencia, la importancia evolutiva de este rasgo de la técnica de vuelo de los murciélagos no parece estar tanto en la cuestión aerodinámica en sí, sino en el ahorro energético derivado de ello.
Los resultados de la nueva investigación permitirán conocer mejor los entresijos del vuelo de los murciélagos y de algunos pájaros. Y también podrían tener aplicaciones para el diseño de pequeños robots voladores que en vez de comportarse como aviones o helicópteros logren una mayor eficiencia batiendo alas flexibles, a imitación de los murciélagos. Este posible campo de aplicación no es una mera especulación, como lo demuestra el hecho de que la investigación la ha financiado la USAF (Fuerza Aérea Estadounidense).
La clave es que a un vehículo con alas pesadas y que no deba volar a velocidades muy grandes le puede beneficiar mucho en términos de ahorro energético flexionar las alas hacia dentro al moverlas hacia arriba.

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Investigando cómo se comporta el hidrógeno a presiones descomunales

QUÍMICA

Se ha conseguido examinar el hidrógeno sometido a presiones nunca antes alcanzadas. (Foto: Carnegie I.)

Cómo el hidrógeno, el elemento químico más abundante en el cosmos, reacciona ante condiciones de presión y temperatura extremas es uno de los principales retos de la física moderna. La importancia de conocer bien al hidrógeno abarca muchos más ámbitos que el exclusivo de este elemento; los conocimientos que se obtengan mediante experimentos que usen al hidrógeno para explorar la naturaleza de los enlaces químicos pueden ampliar significativamente el conocimiento científico sobre la materia.
Recientemente, se ha conseguido examinar el hidrógeno sometido a presiones nunca antes alcanzadas.
A fin de poder estudiar el hidrógeno en esta nueva situación, los científicos, del Instituto Carnegie de Ciencia, en Washington, D.C., Estados Unidos, desarrollaron nuevas técnicas para contener al hidrógeno a una presión de 300 gigapascales (unas 3 millones de veces la presión atmosférica normal) y examinar sus propiedades electrónicas y de enlace químico usando radiación infrarroja.
Observar el comportamiento del hidrógeno a presiones muy altas ha sido un reto difícil de superar, debido a lo difícil que es comprimirlo hasta ese punto. Se sabe que el hidrógeno tiene tres fases moleculares sólidas. Sin embargo, apenas se sabe nada de las estructuras y propiedades de las fases a presiones muy altas.
Por ejemplo, ha sido de particular interés una transición hacia una fase que se produce a unos 150 gigapascales (alrededor de 1,5 millones de veces la presión atmosférica) y a bajas temperaturas. Sin embargo, no se ha podido estudiar el hidrógeno a presiones mucho más altas usando técnicas de compresión estáticas, debido a los obstáculos tecnológicos que lo han venido impidiendo.
Se ha considerado que, sometido a presiones altas, el hidrógeno se transforma en un metal (adquiere las propiedades típicas de los metales), lo que significa, entre otras cosas, que es capaz de conducir la electricidad. Podría incluso convertirse en un superconductor, o en un superfluido que nunca se congela, un estado completamente nuevo y exótico de la materia.
En este nuevo trabajo, el equipo de investigación, que incluyó a Chang-sheng Zha, Zhenxian Liu, y Russell Hemley, desarrolló nuevas técnicas para medir muestras de hidrógeno a presiones superiores a 300 gigapascales (más de 3 millones de veces la presión atmosférica normal) y a temperaturas que oscilan desde los 261 grados centígrados bajo cero (438 grados Fahrenheit bajo cero) hasta cerca de la temperatura ambiente.
El equipo comprobó que el estado molecular se mantenía estable a presiones muy altas, lo cual confirma la extraordinaria estabilidad del enlace químico entre los átomos. Este trabajo refuta las interpretaciones de los experimentos realizados por otros investigadores, publicadas el año pasado, que indicaban que aparecía un estado metálico bajo estas condiciones.

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Genes que determinan el tamaño del cerebro humano y su inteligencia

NEUROLOGÍA

Los niveles más elevados de expresión (mostrados como puntitos de color) en cierta variante de un gen, están asociados a un mayor tamaño de los centros de memoria (sombreados en verde). (Imagen: UCLA Laboratory of Neuro Imaging)

Un equipo de más de 200 científicos de 100 instituciones de todas partes del mundo ha trabajado en el que ha sido el estudio más grande sobre el cerebro, mapeando los genes humanos que fomentan o sabotean la resistencia del cerebro a diversas enfermedades mentales.
El estudio también ha desvelado nuevos genes que podrían explicar diferencias entre individuos en la inteligencia y el tamaño del cerebro.
Tres años atrás, el laboratorio de Paul Thompson, profesor de neurología en la Escuela de Medicina David Geffen de la UCLA (Universidad de California en Los Ángeles), inició una colaboración científica con los genetistas Nick Martin y Margaret Wright del Instituto de Investigación Médica de Queensland en Brisbane, Australia, y con la genetista Barbara Franke del Centro Médico de la Universidad Radboud de Nijmegen, en los Países Bajos. Los cuatro investigadores buscaron y recibieron la ayuda de laboratorios de todas partes del mundo que trabajaban con imágenes cerebrales. Estos laboratorios contribuyeron a la investigación reuniendo y aportando sus escaneos cerebrales y datos genómicos. De este modo, nació el Proyecto ENIGMA (por las siglas de Enhancing Neuro Imaging Genetics through Meta-Analysis).
Por separado y ateniéndose sólo a sus escaneos, cada uno de los centros no podía revisar una cantidad lo bastante alta de escaneos cerebrales como para obtener resultados definitivos. Al compartir los datos en el marco del Proyecto ENIGMA, fue posible obtener una muestra lo suficientemente grande como para detectar patrones claros en la variación genética y mostrar cómo estos cambios alteran físicamente al cerebro y determinan la resistencia del cerebro a diversas enfermedades mentales.
Los investigadores del proyecto ENIGMA midieron el tamaño del cerebro y el de sus centros de memoria, en imágenes de resonancia magnética de 21.151 personas sanas, analizando a la vez el ADN de cada una.
Cuando los científicos analizaron el ADN de las personas cuyas imágenes mostraban cerebros más pequeños, encontraron una reiterada relación entre cambios sutiles en el código genético y centros de la memoria más pequeños.
Los investigadores del proyecto ENIGMA también han descubierto genes que explican diferencias individuales en la inteligencia. Han constatado que una variante en un gen llamado HMGA2 afecta al tamaño del cerebro y a la inteligencia de la persona. El ADN se compone de cuatro bases: A, C, T y G. La gente cuyo gen HMGA2 tenía una letra "C" en lugar de una "T" en una ubicación particular del gen, tenía un cerebro más grande y lograba una mayor eficiencia en los tests estándar de coeficiente intelectual. Que una sola letra provoque un cambio positivo tan grande es sin duda un hecho muy llamativo, tal como subraya Thompson.

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La Soyuz TMA-04M se une a la estación espacial

ASTRONÁUTICA

(Foto: NASA TV)

Después de un tránsito sin dificultades, la cápsula rusa Soyuz TMA-04M se acopló a la estación espacial el 17 de mayo. La nave se aproximó a la ISS con normalidad y se unió al módulo Poisk, a las 04:36 UTC. Con la llegada de los tres pasajeros, la tripulación del complejo orbital vuelve a estar al completo, permitiendo dirigir la atención hacia el próximo acontecimiento importante, la visita de la primera nave comercial Dragon.
El acoplamiento de la Soyuz se efectuó básicamente de forma automática, supervisado por los tres cosmonautas de a bordo, Gennady Padalka, Sergei Revin y Joseph Acaba, quienes disfrutaron de la tranquila maniobra. Una vez asegurada la conexión, un proceso que incluye la comprobación de la posible existencia de fugas de aire, se abrieron las escotillas y los dos grupos pudieron celebrar el esperado encuentro. Los seis cosmonautas fueron oficialmente recibidos en una ceremonia de bienvenida en el módulo Zvezda, transmitida por televisión a la Tierra. Acaba fue felicitado por su 45 aniversario. El comandante de la estación, Oleg Kononenko, por su parte, dio a los recién llegados los habituales informes de seguridad. Durante los próximos días, se aclimatarán al complejo, adoptarán sus nuevas responsabilidades y trasladarán los elementos personales incluidos en la carga de la cápsula.
Los astronautas estarán pendientes del previsto lanzamiento para el sábado día 19 del cohete Falcon-9 que llevará al espacio a la nave Dragon, que incluye suministros pero cuya principal misión es demostrar que puede acercarse de forma automática a la estación y ser capturada por su brazo robótico y acoplada al complejo. Antes, la Dragon practicará varias maniobras para asegurar que sus movimientos no supongan ningún peligro para la ISS, como hiciera en su día el primer ATV europeo. La nave será unida al módulo Harmony y se podrá acceder a ella el día 23 de mayo. Permanecerá en esa situación hasta el 31 de mayo, cuando será desacoplada para su regreso a la Tierra y recuperación.
Federico García del Real Viudes nos presenta ahora una breve reseña biográfica de los tres cosmonautas que viajaron en la Soyuz TMA-04M:
-Gennady Ivanovich Padalka: Veteranísimo cosmonauta, es la cuarta vez que viaja al espacio. Cumplirá 54 años durante el presente vuelo, ya que nació el 21 de Junio de 1958, en Krasnodar, Rusia. Está casado con Irina Anatolievna Padalka (Ponomareva) y tiene tres hijas, Yulia, Ekaterina y Sonya. Es astronauta desde 1989 y piloto de primera clase, Coronel de la Fuerza Aérea Rusa, con más de 1.500 horas de vuelo en 6 tipos de aviones e instructor paracaidista con más de 300 saltos. El 13 de Agosto de 1998 realizó su primer vuelo al espacio a bordo del Soyuz TM-28, que viajó a la estación Mir. Allí permaneció 199 días formando parte de la tripulación de larga duración número 26, junto a Avdeyev. Durante ese periodo realizó dos salidas extravehiculares (EVA), acumulando un tiempo en el exterior de 6,40 horas. Su segundo vuelo, ahora hacia la Estación Espacial Internacional, lo realizó el 19 de Abril de 2004, en la Soyuz TMA-4. Permaneció 188 días en el espacio, formando parte de la 9ª tripulación permanente. De nuevo realizó cuatro EVAs, acumulando 16 horas y 18 minutos de actividad extravehicular. Su tercer viaje fue de nuevo a la ISS, a bordo de la Soyuz TMA-14, el 26 de Marzo de 2009. Permaneció en órbita 198 días como parte de la tripulación permanente 19/20. Realizó dos EVA de casi cinco horas de duración. Acumula más de 585 días en el espacio y dependiendo de la duración de este vuelo puede alcanzar el segundo puesto en la clasificación de personas que más tiempo han atesorado tras Sergei K. Krikaliev. Fue la persona 382 en viajar al espacio.
-Sergei Nikolayevich Revin: Es la primera vez que vuela al espacio, y el 523 en hacerlo. Nacido el 12 de Enero de 1966 en Moscú (46 años), está casado con Irina Alexandrovna Revina y tiene un hijo, Yaroslav. Graduado como Ingeniero Electrónico-Físico, trabajó en la empresa NPO-Energía antes de calificarse como cosmonauta de prueba en 1998.
-Joseph “Joe” Acabá Herrero: Es astronauta de la NASA del Grupo 19 (año 2004). Nacido el 17 de Mayo de 1968 en California, tiene por tanto 45 años. Hijo de padres puertorriqueños, es hidrogeólogo. Viajó al espacio como especialista de misión el 15 de Marzo de 2009, en el Discovery STS-119, durante 12,81 días. Su destino fue la Estación Espacial Internacional, donde realizó dos EVAs. Fue la persona 488 en volar a la órbita.
[youtube]http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=neZkBzaGeOY[/youtube]

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Linterna de plasma para matar con rapidez bacterias en la piel de personas

INGENIERÍA

Linterna de plasma. (Foto rof Xin Pei Lu (Huazhong Uni of Science and Technol.) e IOP Publishing)

Un grupo de científicos chinos y australianos ha desarrollado un dispositivo portátil, pequeño, alimentado por pilas eléctricas, y parecido en algunos rasgos a una linterna, que genera plasma y elimina en escasos minutos las bacterias presentes en la piel de una persona. El plasma es conocido por ser el cuarto estado de la materia (los otros tres son el sólido, el líquido y el gaseoso) y se forma cuando procesos de alta energía despojan de electrones a los átomos y producen flujos de gas ionizado a alta temperatura.
La linterna de plasma podría ser usada en escenarios de desastres naturales, campos de batalla, y en muchos otros casos que requieran de tratamiento médico en lugares remotos.
En la creación del dispositivo han trabajado, por parte china, expertos de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong, y la Universidad de la Ciudad de Hong Kong. Por parte australiana, han intervenido especialistas de la CSIRO y la Universidad de Sídney.
La linterna es alimentada por una batería de 12 voltios y no requiere de alimentación externa alguna. Tampoco necesita una toma externa de gas ni sistema externo de manejo. El propio dispositivo está equipado con resistencias para evitar que se caliente demasiado y sea así seguro al tacto.
En el estudio llevado a cabo por el equipo de Kostya (Ken) Ostrikov de la CSIRO, la linterna de plasma neutralizó con eficacia un biofilm grueso de una de las bacterias más resistentes al calor y a los antibióticos, la Enterococcus faecalis. Los resultados muestran que el plasma no sólo neutralizó la capa superior de células, sino que penetró hasta el fondo de las capas, matando a las bacterias.
Los biofilms fueron creados incubando las bacterias durante siete días. Los biofilms tenían unos 25 micrómetros de grosor, y estaban compuestos por 17 capas distintas de bacterias. Cada uno fue tratado durante cinco minutos con la linterna de plasma y luego analizado para ver cuántas bacterias habían sobrevivido.
Las bacterias tienden a formar biofilms, lo cual las hace muy resistentes a las agresiones. Por regla general, se recurre a aplicar un calor intenso para eliminarlas, pero obviamente esta solución no es válida si la superficie es la piel de una persona, ya que la quemaría.
En cambio, la temperatura del penacho de plasma en los experimentos con el nuevo dispositivo osciló entre 20 y 23 grados centígrados, lo cual está muy cerca de la temperatura ambiente y por tanto evita que se produzca algún daño a la piel.
El nuevo dispositivo es fácil de fabricar y su producción cuesta menos de 100 dólares estadounidenses.

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Una ventaja crucial de los mamíferos sobre los dinosaurios

BIOLOGÍA

El hecho de que los dinosaurios pusieran huevos hizo que tuvieran una desventaja considerable en comparación con los mamíferos vivíparos. (Foto: Universität Zürich; Jeanne Peter)

La estrategia reproductiva de los dinosaurios marcó el principio del fin, según las conclusiones a las que se ha llegado en un nuevo estudio. El hecho de que los dinosaurios pusieran huevos hizo que tuvieran una desventaja considerable en comparación con los mamíferos vivíparos.
Una madre dinosaurio de cuatro toneladas pesaba 2.500 veces más que su bebé recién salido del huevo.
A modo de comparación, un elefante madre con un peso de cuatro toneladas tan sólo pesa 22 veces más que su elefantito recién nacido.
En otras palabras, los bebés de las especies de mamíferos de gran tamaño nacen siendo significativamente grandes.
La espectacular diferencia de tamaños entre los dinosaurios recién salidos del huevo y sus padres respondía al hecho de que hay límites en el tamaño que pueden alcanzar los huevos. Después de todo, un huevo de mayor tamaño requiere de un cascarón más grueso, y como el embrión necesita que le llegue oxígeno a través de la cáscara, al final ni el cascarón ni el huevo pueden crecer más. En consecuencia, las crías de dinosaurio recién salidas del huevo no podían ser tan grandes como las de las especies de mamíferos de gran tamaño.
Un equipo de especialistas, integrado por Daryl Codron y Marcus Clauss de la Universidad de Zúrich en Suiza, y sus colegas de la Sociedad Zoológica de Londres, ha analizado ahora qué consecuencias pudo tener esta marcada diferencia de tamaños entre crías y adultos.
La conclusión es que, a través de una cadena de efectos poblacionales y ecológicos, los dinosaurios debían afrontar, en comparación con los mamíferos, más dificultades en su ciclo de vida desde que salían del cascarón hasta que alcanzaban el tamaño adulto, y que ello, cuando las condiciones del entorno se volvieron más hostiles, se convirtió en una especie de Talón de Aquiles para los dinosaurios, contribuyendo así, y quizá de modo decisivo, a la extinción de estas bestias que dominaron el mundo.
Los mamíferos, en cambio, prosperaron, y hoy en día se puede considerar que ocupan, sobre todo el Ser Humano, el trono que en el pasado ocuparon los dinosaurios.

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Agujero negro de masa estelar a 12 millones de años-luz

ASTRONOMÍA

Centauro A. (Foto: NASA)

Un equipo internacional de científicos ha descubierto un agujero negro pequeño (de masa comparable a la de una estrella) en la galaxia Centauro A, a 12 millones de años-luz de distancia de la Tierra. Ésta es la primera vez que un agujero negro de tamaño "normal" se ha detectado fuera del entorno inmediato de nuestra galaxia.
Los agujeros negros de menor masa se forman cuando las estrellas muy masivas llegan al final de sus vidas, expulsando la mayor parte de su material al espacio en una explosión de supernova, y dejando sólo un núcleo compacto que se derrumba sobre sí mismo, comprimiéndose de manera colosal, formándose así un agujero negro. Se piensa que hay millones de estos agujeros negros de poca masa esparcidos por cada galaxia.
A pesar de su relativa abundancia, los agujeros negros pueden ser difíciles de detectar, ya que no emiten luz, por lo que normalmente se les percibe a través de su acción sobre los objetos que les rodean, por ejemplo absorbiendo material, el cual se calienta en el proceso y emite rayos-X. Sin embargo, a pesar de esto, la inmensa mayoría de los agujeros negros siguen sin ser detectados.
En los últimos años, se ha logrado hacer algunos avances en la búsqueda de agujeros negros ordinarios en sistemas binarios, mediante la estrategia de buscar la emisión de rayos X que se produce cuando absorben el material de sus estrellas compañeras. Hasta ahora, los únicos agujeros negros de masa pequeña detectados estaban relativamente cerca, en nuestra galaxia la Vía Láctea, o en galaxias cercanas del Grupo Local (un cúmulo de galaxias que incluye a la galaxia de Andrómeda).
El equipo de Mark Burke y Somak Raychaudhury, de la Universidad de Birmingham en el Reino Unido, y Ralph Kraft del Centro para la Astrofísica, gestionado conjuntamente por la Universidad de Harvard y el Instituto Smithsoniano en Estados Unidos, utilizó el satélite astronómico Chandra de la NASA para observar a la galaxia Centauro A, y detectó un objeto cuya emisión en rayos-X era 50.000 veces más brillante que la de nuestro Sol. Un mes más tarde, ese brillo se había atenuado por un factor de más de 10, y más tarde por un factor de más de 100, por lo que se hizo indetectable.
Este comportamiento es característico de un agujero negro de poca masa en un sistema binario durante las etapas finales de un episodio de absorción de materia en grandes cantidades, y es típico de agujeros negros similares en la Vía Láctea. Esto implica que el equipo de investigación realizó la primera detección lejana de un agujero negro normal (de masa estelar), abriendo así la oportunidad de comenzar a verificar las características de la población de los agujeros negros de otras galaxias.

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Los surtidores de metano del fondo marino sirvieron de oasis para los ammonites

PALEONTOLOGÍA

Fósiles encontrados cerca de un antiguo surtidor de metano. (Foto: AMNH/S. Thurston)

Se ha descubierto que los ammonites, un grupo extinto de invertebrados marinos emparentados evolutivamente con los calamares, los pulpos y los nautilos, se aposentaron en los singulares ambientes que rodeaban los surtidores de metano en el mar que en su día cubría a las Grandes Llanuras de la región central de Estados Unidos.
Los ammonites aparecieron hace unos 400 millones de años (a principios del Período Devónico) y experimentaron una súbita y prolífica diversificación evolutiva en el Jurásico temprano. De hecho, los ammonites se convirtieron en una parte tan abundante y diversa de la fauna marina, que hoy son, para los paleontólogos, los clásicos fósiles "índice" utilizados para determinar la edad relativa de las rocas.
Las formaciones geológicas presentes en algunas zonas de Dakota del Sur, Wyoming y Montana se formaron por la deposición de sedimentos en el mar que dividía en dos a Norteamérica durante el Cretácico Tardío, hace entre 80 y 65 millones de años. Estas formaciones son destinos populares para los paleontólogos que buscan fósiles de muchos tipos, desde huesos de dinosaurio, hasta conchas de almejas. En los últimos años, varios grupos de investigadores han centrado su atención en grandes montículos de material fosilizado presentes en estas áreas. En tales puntos, hace millones de años, fluidos ricos en metano pasaban a través de los sedimentos del fondo marino.
El equipo de Neil Landman, conservador en la División de Paleontología del Museo Americano de Historia Natural, en la ciudad de Nueva York, ha llegado a la conclusión de que esos surtidores de metano fueron pequeños oasis en el fondo marino, ecosistemas de dimensiones modestas pero esencialmente autosostenibles. Se han encontrado miles de esos antiguos surtidores marinos en el lecho del antiguo mar, y la mayoría acogió una fauna bastante rica, que incluyó, como se ha verificado ahora, a los ammonites.
En la región de las Colinas Negras (o las Black Hills en inglés), de Dakota del Sur, Landman e investigadores del Museo de Historia Natural de las Colinas Negras en Hill City, Dakota del Sur, la Escuela de Minas y Tecnología del mismo estado, la Universidad de Stony Brook, en el estado de Nueva York, el Brooklyn College en Nueva York, y la Universidad del Sur de Florida en Tampa, están investigando un antiguo surtidor de 74 millones de años, que acoge fósiles muy bien conservados.
La mayoría de los surtidores han sido erosionados considerablemente durante los últimos 70 millones años. Sin embargo, este surtidor forma parte de un precipicio cuya parte frontal se desplomó recientemente. El desmoronamiento de esa estructura geológica dejó al descubierto conchas de todo tipo de criaturas marinas.
Mediante el estudio de estas conchas bien preservadas, los investigadores trataron de determinar el papel de los ammonites en este singular ecosistema. Analizando la abundancia de isótopos de carbono, oxígeno, y estroncio, el grupo hizo un descubrimiento sorprendente: Los ammonites del surtidor, que antes se creía que simplemente transitaban por allí cuando los sorprendió la muerte, en realidad habían transcurrido toda su vida en ese entorno.
Se tiende a considerar que los ammonites eran animales muy dinámicos, que se desplazaban de un sitio a otro muy a menudo. Esa es una característica que los distingue de otros moluscos que tienden a permanecer fijos en un punto del fondo del mar. Pero, para sorpresa de los investigadores, los análisis demuestran que estos ammonites, aunque podían desplazarse, al parecer pasaron toda su vida en las inmediaciones del surtidor, constituyendo una parte importante de la comunidad de seres de distintas especies allí congregados.

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