Autor Tema: FORO-CIENCIA (Leído 860945 veces)

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Control más eficaz de microbios termofílicos para usarlos en procesos industriales

MICROBIOLOGÍA

Aguas termales pobladas por organismos termófilos, en el Parque de Yellowstone. (Foto: Rosalie LaRue / NPS)

Muchos procesos de fabricación dependen de microorganismos para realizar transformaciones químicas complicadas o crear sustancias a partir de otras.
Ahora se ha ideado un modo de controlar un microbio termofílico (microorganismo cuya temperatura ambiental ideal es mucho más alta que la máxima soportada por el Ser Humano) mediante una especie de interruptor en forma de cambio entre dos temperaturas: Con la temperatura baja, el microbio fabrica un producto, pero no lo hace con la alta. La innovación podría hacer más fácil el uso de microorganismos como fábricas en miniatura para la producción de ciertos materiales con creciente demanda pero que no son fáciles de elaborar, como por ejemplo biocombustibles.
Obtenido originalmente de sedimentos marinos calientes, el hipertermófilo Pyrococcus furiosus crece mejor a temperaturas de alrededor de 100 grados centígrados (212 grados Fahrenheit), la temperatura de ebullición del agua. El P. furiosus es una arquea, un organismo unicelular que se asemeja a las bacterias, pero que puede realizar muchos procesos que estas últimas no pueden llevar a cabo. Al igual que ocurre con otros hipertermófilos, las enzimas del P. furiosus son estables a las altas temperaturas que facilitan muchos procesos industriales, lo cual hace que esta arquea resulte muy interesante para la biotecnología y para diversos sectores industriales. Sin embargo, no todos los productos se pueden fabricar a gran temperatura. Algunas enzimas sólo funcionan a temperaturas más bajas.
Los autores del nuevo estudio insertaron un gen de otro organismo en el P. furiosus e hicieron que, con sólo bajar la temperatura, usara ese gen para fabricar un producto nuevo. El organismo donante, el Caldicellulosiruptor bescii, crece mejor a una temperatura más fría, de 78 grados centígrados, por lo que el producto proteico de su gen, la lactato deshidrogenasa, es más estable a esa temperatura relativamente baja.
El equipo de Michael Adams, del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular en la Universidad de Georgia, Estados Unidos, insertó el gen de la lactato deshidrogenasa en un punto estratégico, justo al lado de un componente que activa los genes que lo rodean cuando el P. furiosus está pasando frío a una temperatura de 72 grados centígrados. En esencia, esto brinda a los científicos un interruptor para controlar la producción de lactato: Se pone el organismo a 72 grados centígrados para activar la producción de lactato, y se le vuelve a exponer a una temperatura de 100 grados centígrados para detener dicha producción, evitando así tener que usar inductores químicos. Además, como el P. furiosus se encuentra mayormente inactivo a esa temperatura más baja, crear este nuevo producto no interfiere con su metabolismo, ni éste con la tarea de elaborar el producto.

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La importancia evolutiva de las "camas" que construyen los chimpancés en el suelo

ZOOLOGÍA

Los chimpancés pueden improvisar camas usando ramas y hojas. (Foto elphine Bruyere. CC BY-SA 3.0)

El primer estudio sobre las "camas" que algunos chimpancés salvajes construyen en el suelo para dormir, y que apenas han sido documentadas científicamente, ofrece nuevas pistas sobre la transición desde la costumbre de dormir en los árboles a la de dormir en el suelo que afrontaron los antiguos homínidos. Aunque la mayoría de los simios construye sus camas en los árboles, este estudio se centró en un grupo de chimpancés salvajes de África occidental quienes a menudo confeccionan camas en el suelo.
Un equipo internacional de primatólogos de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido y la Universidad de Kioto en Japón, dirigido por Kathelijne Koops, estudió la población de chimpancés (Pan troglodytes verus) en los Montes Nimba, de Guinea, en África occidental. Todas las especies de monos antropomorfos construyen camas para dormir en ellas cada noche. A los simios les toma unos minutos construir estas improvisadas camas; doblan, rompen y entrelazan ramas creando un armazón circular, que rellenan luego con ramas más pequeñas, obteniendo una plataforma robusta y al mismo tiempo lo bastante cómoda para dormir sobre ella.
Se cree que, al igual que los simios modernos, el ancestro común del chimpancé y del Ser Humano también dormía en los árboles hace 6 millones de años. Sin embargo, las camas que construía en las distintas fases de su evolución no se conservan en el registro fósil o arqueológico, así que es imposible estudiar directamente la transición de nuestros antepasados desde la costumbre de dormir en los árboles a la de hacerlo en el suelo. Analizar los detalles de este comportamiento poco común de hacer camas en el suelo que exhiben los citados chimpancés puede proporcionar pistas vitales sobre esa antigua transición, teniendo en cuenta que el chimpancé es nuestro pariente evolutivo más cercano.
Aunque aún es pronto para sacar conclusiones, lo observado por el equipo de investigación sugiere que los homínidos prehistóricos pudieron dormir en el suelo antes de que apareciera el Homo erectus ("hombre erguido"), la primera especie que estaba adaptada completamente a la vida en el suelo. Esto es intrigante, ya que contradice muchas ideas asumidas como ciertas, y apunta a que nuestros ancestros directos no eran la única ni la primera especie que bajó de los árboles para establecerse en el suelo.

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Un cohete H-2A lanza cuatro satélites

ASTRONÁUTICA

Shizuku. (Foto: JAXA)

El segundo lanzamiento espacial del día 17 de mayo estuvo protagonizado por un cohete japonés, en una misión que ha permitido por primera vez el uso comercial del vehículo H-2A. A bordo viajaban cuatro satélites.
El despegue sucedió a las 16:39 UTC, desde la base de Tanegashima. El cohete F21 situó en una órbita heliosincrónica de unos 700 km a su carga principal, el satélite japonés Shizuku, propiedad de la agencia JAXA. También llamado GCOM-W (Global Change Observation Mission - Water), se trata, como su nombre indica, de un ingenio dedicado a estudios climatológicos y del medio ambiente, en especial del ciclo del agua. Estamos ante el primer satélite de la nueva familia GCOM. Para sus objetivos, el Shizuku utiliza un radiómetro de microondas denominado AMSR2, el cual permitirá analizar las precipitaciones, vientos, temperaturas oceánicas, contenido de vapor de agua en la atmósfera, etc. La vida útil del satélite se estima en 5 años. Su peso al despegue fue de 1.880 kg.
El segundo vehículo colocado en órbita es el KOMPSat 3 (Arirang-3), propiedad del instituto KARI de Corea del Sur. Montado sobre una plataforma coreana y con un instrumental proporcionado por la europea Astrium, el vehículo estará dedicado también a la observación de la Tierra: Una cámara fotografiará la superficie en alta resolución (menos de 1 metro). El satélite pesó unos 800 kg durante el lanzamiento y deberá operar durante unos 4 años.
Para completar la misión, el cohete H-2A transportó dos pequeños satélites. El SDS-4 pesa 50 kg y ha sido diseñado por la JAXA para ensayos tecnológicos (comunicaciones, materiales, equipos...). El Horyu-2, por su parte, sólo pesa 7 kg, ha sido construido por el instituto tecnológico japonés de Kyushu y transporta una cámara inglesa de prueba y un experimento sobre paneles solares.
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[youtube]http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=bVgS1l2F5JA[/youtube]

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Lanzado el satélite de comunicaciones Nimiq-6

ASTRONÁUTICA

El tercer y último vuelo espacial del 17 de mayo se inició en Baikonur y supuso el lanzamiento de un cohete Proton-M/Briz-M con el satélite de comunicaciones canadiense Nimiq-6 a bordo. El despegue se produjo a las 19:12 UTC.
La misión comercial llevó a su carga hasta una órbita de transferencia geoestacionaria. Su destino final será la posición 91,1 grados Este, desde donde ofrecerá servicios de televisión a Canadá y el resto de Norteamérica. Para ello dispone de 32 repetidores en banda Ku.
El satélite ha sido construido para la compañía Telesat por Space Systems/Loral, sobre una plataforma LS-1300 de unos 4.500 kg de peso. La empresa Bell TV ha alquilado toda la capacidad para satisfacer la demanda de sus suscriptores. Se espera que el vehículo funcione en su lugar durante unos 15 años.
Como ya es habitual, la misión del Proton ha sido larga, unas 9 horas, y ha supuesto hasta cinco maniobras de la etapa superior Briz-M, que finalmente liberó a su pasajero en la trayectoria de transferencia esperada.
[youtube]http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=9RidrNqalxw[/youtube]

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Una "miniinternet" dentro de cada ordenador

COMPUTACIÓN

Los chips de los ordenadores han dejado de ser cada vez más rápidos. Para poder mantener el ritmo de aumento de la potencia de cómputo de los chips al que nos hemos acostumbrado en los últimos años, los fabricantes los están dotando de "núcleos", o unidades de procesamiento, adicionales.
Hoy en día, un chip típico recién salido de fábrica puede tener seis u ocho núcleos, todos comunicándose entre sí mediante un solo manojo de cables o bus. Sin embargo, mediante un bus sólo se pueden comunicar a la vez dos núcleos, lo cual sería una limitación seria para chips con cientos o incluso miles de núcleos, un diseño contemplado por muchos ingenieros electrónicos como el futuro de la computación.
La ingeniera electrónica y de computación Li-Shiuan Peh, profesora en el MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) en Cambridge, Estados Unidos, propone que los núcleos se comuniquen del mismo modo en que lo hacen los ordenadores conectados a internet: transmitiendo la información en paquetes de datos. Cada núcleo tendría su propio router, el cual podría enviar un paquete por cualquiera de varios caminos, dependiendo de las condiciones reinantes en la red.
No es una idea improvisada. Peh y sus colegas llevan ya mucho tiempo investigando sobre esta estrategia de diseño. El equipo de investigación ha establecido los límites teóricos de la eficacia de una red de conmutación de paquetes dentro de un chip, y también ha realizado mediciones en un chip de prueba en el que estuvieron muy cerca de alcanzar varios de esos límites.
En esta línea de investigación, también han trabajado Sunghyun Park y Anantha Chandrakasan, del MIT.

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Descubren el primer resto óseo neandertal en uno de los yacimientos del Alto Valle del Jarama

PALEONTOLOGÍA

Metatarsiano encontrado, que corresponde al dedo pulgar del pie izquierdo de un adulto neandertal. (Imagen: Jesús F. Jordá Pardo)

Un grupo de investigadores españoles ha descubierto el primer resto óseo de Homo neanderthalensis del yacimiento de Jarama VI (Guadalajara, España). El fragmento corresponde al dedo pulgar del pie izquierdo de un adulto neandertal y presenta una mordedura de un pequeño animal, posiblemente de un zorro.
“Hasta la fecha conocíamos la presencia de neandertales en el yacimiento de Jarama VI (Alto Valle del Jarama, Guadalajara) por los restos de sus actividades tecnológicas, pero no habíamos encontrado ningún resto paleoantropológico”, explica Jesús F. Jordá Pardo, investigador del departamento de Prehistoria y Arqueología de la UNED.
Ahora, los investigadores han descubierto un resto óseo de Homo neanderthalensis, en concreto, uno de los huesos de la planta del pie, el metatarsiano que corresponde al dedo pulgar del pie izquierdo de un adulto.
El hallazgo, publicado en la revista Journal of Human Evolution, ha contado con la participación de la Universidad Rovira y Virgili, el Instituto de Paleoecología Humana y Evolución Social, la Universidad de Burgos, el Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana de Atapuerca y el Museo Nacional de Ciencias Naturales.
El resto fósil encontrado presenta una peculiaridad, ya que pudo ser mordido por un animal. “Las características que presenta la superficie del hueso, entre las que hemos podido detectar una fractura producida por masticación así como una raya oblicua y unas pequeñas estrías y fosas, corresponden a las incisiones producidas por la dentición de un carnívoro de pequeño tamaño, probablemente un zorro”, comenta Jordá Pardo.
Para la determinación taxonómica del hueso, este se ha comparado con otros metatarsianos de neandertales de diferentes yacimientos de España, Francia e Israel. También se ha contrastado con las colecciones de la Sima de los Huesos de la sierra de Atapuerca (Burgos) y con restos de humanos modernos.
Según las dataciones radiocarbónicas realizadas por los investigadores, estos restos humanos tendrían entre 30.000 y 40.000 años de antigüedad, una horquilla cronológica que coincide con la de los últimos neandertales de la Península Ibérica.
Sin embargo, el fragmento podría ser incluso anterior, puesto que el yacimiento está siendo analizado por las universidades de Oxford (Reino Unido) y Colonia (Alemania), mediante técnicas de datación más sofisticadas que podrían precisar mejor este espacio de tiempo. Los resultados se publicarán en los próximos meses.
Con independencia de la fecha exacta, el valor del hallazgo radica en que los restos de neandertales no abundan en el interior de la Península Ibérica, luego el fragmento se une a la breve lista de yacimientos conocidos de la provincia de Guadalajara (cueva de Los Casares y cueva de Los Torrejones) y de Madrid (yacimiento Camino y cueva de la Buena Pinta).
Junto al resto óseo, los investigadores han estudiado todas las evidencias líticas (hechas de piedra) que permiten reconstruir el proceso tecnológico utilizado por estos neandertales para tallar las diferentes materias primas utilizadas como cuarzo, cuarcita y sílex. De hecho, el yacimiento Jarama VI es conocido por ser muy rico en utensilios de piedra del Musteriense, realizados con estos materiales.
El grupo de neandertales que habitaban en el abrigo rocoso empleaba estos instrumentos para cazar, destazar los animales, descarnar huesos o limpiar pieles. Como prueba de estas actividades, los investigadores han encontrado restos óseos de la fauna consumida, como caballos, ciervos, rebecos y cabras, en cuyas superficies se observaron evidencias de manipulación antrópica, como fracturas y marcas de corte, que se diferencian muy bien de las marcas de carnívoros. Además, se han recuperado restos de micromamíferos aportados al yacimiento por la acción de aves rapaces nocturnas.
A la vista de todos estos utensilios y fósiles, los científicos aseguran que el grupo humano neandertal que habitaba allí lo hizo durante un extenso periodo. “Se trataría de una comunidad de neandertales que habitaron durante un largo período de tiempo la fachada sur del Sistema Central, donde ocupaban las cuevas y los abrigos rocosos que se abren en las calizas mesozoicas”, detalla Jordá Pardo.
Los restos demuestran que la población neandertal de Jarama VI habitó la zona durante una época en la que el clima era mucho más frío que ahora. Además, en ese período se produjo un ascenso brusco del nivel del río Jarama, lo que obligó a la comunidad a abandonar el asentamiento por un tiempo, ante la inundación de la cavidad en la que habitaban. “La vida no era fácil durante el Pleistoceno Superior para estos antiguos habitantes del centro de la Península Ibérica”, concluye el investigador.

Fuente: divulgaUNED

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Un globo aerostático ayuda a medir el viento

METEOROLOGÍA

Prueba de vuelo en el terrado de la Facultad de Física de la UB. (Imagen: UB)

Miembros de la Facultad de Física de la Universitat de Barcelona han creado un sistema innovador de prospección eólica diseñado para poder aplicarse especialmente en entornos marinos. El proyecto se basa en un globo aerostático del que cuelga un módulo con sensores meteorológicos y otros sistemas de posicionamiento que permiten saber, en cada momento, cuál es la fuerza y la dirección del viento, independientemente de la orientación del globo.
El prototipo, que ha sido coordinado por el profesor Bernat Codina, del Departamento de Astronomía y Meteorología de la UB, y que ha desarrollado Andriy Lyasota, ingeniero aeronáutico ruso -actualmente alumno del máster universitario de Ingeniería en Energía (UB-UPC)-, permite enviar los datos mediante una conexión Wi-Fi a la unidad de seguimiento y registro. El módulo de sensores, además, dispone de luces de posicionamiento y de anticolisión que permiten mantener el globo elevado de forma permanente.
El globo mide tres metros de largo y tiene una forma similar a una oblada. Gracias a este diseño puede soportar vientos de hasta 150 km/h y alcanzar una altura de 150 metros mediante un cable que soporta 600 kilos. En la fase inicial del proyecto los investigadores han fabricado un prototipo real del sistema, y las primeras pruebas de vuelo y de obtención de datos "han sido muy prometedoras", según sus creadores.
"La tecnología actual nos ha permitido recuperar la idea de utilizar un globo aerostático e incorporar en él todo un equipo de sensores que en conjunto pesa cuatro kilos", explica el profesor Codina.
Está previsto que en el futuro la energía eólica se desarrolle, sobre todo, en el entorno marino. Hasta ahora, los estudios previos para detectar los emplazamientos idóneos se han hecho instalando torres meteorológicas u otros sistemas de medida sobre plataformas marítimas que requieren grandes inversiones.
El sistema desarrollado en la UB permitiría instalar el globo aerostático en una boya flotante, lo que aportaría una reducción significativa de costes en la campaña previa de prospección.
Por otra parte, tal y como apunta Andriy Lyasota, "este sistema permitiría minimizar el impacto ambiental en el fondo marino, ya que no requiere ninguna edificación". Sin embargo, el experto concluye que habría que resolver algunos retos tecnológicos, "como conseguir que pueda aguantar hasta un año en condiciones extremas", para poder aplicarse en prospecciones eólicas.

Fuente: U. Barcelona

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El Telescopio solar más grande de Europa se instala en Tenerife

ASTRONOMÍA

Telescopio solar GREGOR en el Observatorio del Teide del IAC, Tenerife. (Foto: Kiepenheuer-Institut für Sonnenphysik (KIS))

Tras diez años de desarrollo, el telescopio alemán GREGOR arranca sus operaciones en el Observatorio del Teide del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), España. Se trata del telescopio solar más grande de Europa y el tercero en dimensiones del mundo. Además de su diámetro, su avanzada tecnología permitirá a la comunidad científica –española, alemana e internacional- estudiar el Sol con un nivel de detalle sin precedentes hasta la fecha. No sólo se podrán comprender mejor los procesos físicos que acontecen en la mayoría de estrellas del universo, sino también resolver cuestiones terrenales: la actividad solar afecta e incluso daña los satélites y las redes de energía de diferentes regiones de la Tierra. Profundizar en su conocimiento puede ayudar a mitigar estos problemas de alto impacto económico.
GREGOR tiene una apertura de 1,5 metros, superior a la del resto de telescopios solares instalados en los observatorios del IAC. Su diámetro y el novedoso sistema de óptica adaptativa, que compensa las turbulencias atmosféricas, logra una calidad de imagen que, hasta el momento, ningún telescopio solar terrestre había obtenido, tanto en el rango visible como en el infrarrojo. La resolución espacial, espectral y temporal resultante permite que los investigadores puedan seguir los procesos físicos en la superficie del Sol en escalas tan pequeñas como 70 km.
El telescopio ha sido diseñado para realizar observaciones de la fotosfera solar –la capa de la que procede la mayor parte de la luz y el calor que se reciben en la Tierra-, y la cromosfera, capa de la atmósfera solar que se sitúa justo encima de la anterior. Pero también podrá utilizarse durante la noche: se monitorizarán ‘soles distantes’ para averiguar si tienen el mismo comportamiento cíclico que nuestra estrella.
"GREGOR se construyó, principalmente, para estudiar los procesos físicos en la superficie visible del Sol. En estas capas vemos cómo la energía procedente de su interior emerge para, después, ser lanzada al espacio exterior y, en ocasiones, llegar a la Tierra", explica el director del Kiepenheuer-Institut für Sonnenphysik (Alemania), Oskar von der Lühe.
Al contrario de los telescopios solares tradicionales, el diseño de GREGOR es completamente abierto: la clásica cúpula se sustituye por un techo retráctil que se abre para que el viento circule y evite el sobrecalentamiento de la estructura y de los espejos. Esta especial arquitectura exige una importante estabilidad mecánica de la estructura del telescopio para eliminar las vibraciones inducidas por el viento.
El espejo primario es una estructura ligera compuesta por un material especial que no se deforma al ser sometido a la radiación solar. Sin embargo, para evitar turbulencias internas, el espejo es refrigerado por su parte posterior.
La luz captada por GREGOR es distribuida hacia los diferentes instrumentos de análisis que incorpora. El primero de ellos es un sistema de imagen que registrará observaciones de la superficie solar en diversas longitudes de onda. Sus responsables esperan que las imágenes presenten una extraordinaria riqueza de detalles. Asimismo, el telescopio incorpora un dispositivo de interferometría para estudiar la fotosfera y la cromosfera solares. Su objetivo es analizar las interacciones de los campos magnéticos con el plasma solar, altamente dinámico. A estos dos instrumentos, se añade GRIS (Grating Infrared Spectrograph), un espectrógrafo que estudiará la atmósfera solar en la parte infrarroja del espectro. Este instrumento, que ha sido diseñado y desarrollado en el IAC, será capaz de generar mapas detallados de los campos magnéticos del Sol.
"Esperamos obtener datos de una calidad superior a la de los telescopios espaciales", explica el investigador del IAC Manuel Collados, investigador principal del instrumento GRIS. A su juicio, GREGOR es además un "banco de pruebas" de cara a la futura construcción del Telescopio Solar Europeo (EST, en su acrónimo inglés) que contará con un espejo primario de cuatro metros.
GREGOR ha sido construido por un consorcio alemán bajo el liderazgo del Kiepenheuer-Institut für Sonnenphysik en Friburgo. En él, han participado el Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, el Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung en Katlenburg/Lindau, el Institut für Astrophysik Göttingen, el Astronomical Institute of the Academy of Sciences de la República Checa y el Instituto de Astrofísica de Canarias.

Fuente: IAC

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Planetas errantes capturados por estrellas

ASTRONOMÍA

Representación artística de un planeta capturado. (Foto: Christine Pulliam (CfA))

En lo que supone una nueva vuelta de tuerca en la apasionante y reciente línea de investigación sobre la existencia de planetas que circulan por la galaxia sin girar en torno a ninguna estrella, una nueva investigación sugiere ahora que miles de millones de estrellas en nuestra galaxia han capturado planetas solitarios que alguna vez deambularon por el espacio interestelar.
Ocasionalmente, los mundos nómadas (expulsados de los sistemas estelares que los formaron), encuentran un nuevo hogar alrededor de un sol diferente. Este hallazgo podría explicar la existencia de algunos planetas que orbitan sorprendentemente lejos de sus estrellas, y también ofrecería una explicación para la existencia de un sistema planetario doble.
Para llegar a su conclusión, Hagai Perets del Centro para la Astrofísica (CfA) en Cambridge, Massachusetts, gestionado conjuntamente por la Universidad de Harvard y el Instituto Smithsoniano, y Thijs Kouwenhoven de la Universidad de Pekín en China, analizaron una simulación de cúmulos estelares jóvenes conteniendo planetas libres. Encontraron que si el número de planetas solitarios iguala al número de estrellas, entre el 3 y el 6 por ciento de las estrellas capturan un planeta con el paso del tiempo. Cuanto más masiva sea una estrella, más probable es que atraiga y atrape a un planeta que se encuentra a la deriva.
El equipo de investigación estudió cúmulos estelares jóvenes porque la captura es más probable cuando estrellas y planetas libres están aglomerados en un pequeño espacio. Con el discurrir del tiempo, en los cúmulos estelares se tiende a producir una dispersión, debido a la estrecha interacción entre sus estrellas, por lo que cualquier encuentro estrella-planeta tiene las mejores oportunidades de ocurrir en la etapa temprana de la historia del cúmulo.
Los planetas solitarios son una consecuencia natural de la formación de estrellas. Los sistemas estelares recién nacidos a menudo contienen múltiples planetas. Si dos planetas interactúan, uno puede acabar siendo expulsado y convertirse en un viajero interestelar, como consecuencia de una combinación compleja de efectos que recuerda en algunos aspectos a las vicisitudes más llamativas de las bolas durante una partida de billar. Si más tarde encuentra otra estrella y las condiciones son propicias, el planeta puede entrar en órbita en torno a ella.
Un planeta capturado tiende a orbitar en torno a su estrella a una distancia de cientos o miles de veces la existente entre la Tierra y el Sol. También es probable que tenga una órbita inclinada respecto a la de cualquier planeta nativo, y puede incluso girar en torno a su estrella en sentido contrario a los demás.
Los astrónomos no han detectado aún casos de planetas claramente capturados. Además, las apariencias pueden engañar. Las interacciones gravitacionales dentro de un sistema planetario pueden lanzar a un planeta a una órbita amplia e inclinada, que imite la órbita típica de un mundo capturado.
Encontrar un planeta en una órbita distante alrededor de una estrella de poca masa sería una buena señal de captura, porque el disco de la estrella no habría tenido material suficiente para permitir que el planeta se formase a tanta distancia.
El mejor indicio hasta la fecha de captura planetaria proviene del Observatorio Europeo Austral, que en 2006 anunció el descubrimiento de dos planetas (con un peso de 14 y 7 veces el de Júpiter) orbitando el uno en torno al otro (en torno al centro común de gravedad) y careciendo de estrella.

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Los agujeros negros ‘apagan’ la formación estelar en las galaxias del universo lejano

ASTROFÍSICA

Representación artística de los procesos que tienen lugar alrededor de agujeros negros supermasivos en los centros de las galaxias. (Foto: NASA/ESA/JPL-Caltech/STScI/R. Hurt (SSC))

Un equipo internacional de astrofísicos agrupados en el proyecto HerMES, en el que participa el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), en España, ha descubierto que el número de estrellas que se forman durante la vida temprana de las galaxias puede ser controlado por los agujeros negros masivos de sus núcleos. El hallazgo, que ha publicado la revista Nature, ayudará a contestar la pregunta de por qué la masa de los bulbos galácticos, las concentraciones centrales de estrellas en las galaxias, parece estar relacionada con la masa de sus agujeros negros.
Uno de los hallazgos de los últimos años ha sido que las galaxias con agujeros negros masivos presentan ritmos altos de formación estelar, con casos en los que se forman estrellas a un ritmo incluso mil veces mayor al de la Vía Láctea en la actualidad.
Sin embargo, los resultados obtenidos por Herschel en el último estudio del proyecto HerMES, liderado por el investigador Mat Page, del Mullard Space Science Laboratory de la University College London, muestran que los agujeros negros que crecen con mayor rapidez están en galaxias con muy poca formación estelar. Esto es, una vez que la radiación procedente de las cercanías del agujero negro excede cierta potencia, se ‘apaga’ la formación estelar en esta galaxia.
Para llegar a estas conclusiones se han realizado observaciones en el infrarrojo lejano con el instrumento SPIRE del Observatorio Espacial Herschel, perteneciente a la Agencia Espacial Europea (ESA), con el objetivo de calcular el ritmo de formación estelar en galaxias distantes en una pequeña zona del cielo denominada Chandra Deep Field North, en la constelación de la Osa Mayor. Estas observaciones han sido complementadas por las disponibles de esa misma zona del cielo en rayos X, obtenidas ya hace algunos años por otro grupo de investigadores con el satélite Chandra de la NASA, con las que se puede deducir el ritmo de crecimiento de los agujeros negros.
Todas las galaxias grandes tienen un agujero negro masivo en su centro, con una masa de varios millones de veces la de una estrella similar al Sol. Un enigma que ha permanecido sin resolver durante más de una década es la razón por la que las masas de los agujeros negros están relacionadas con las masas de los bulbos galácticos. Durante mucho tiempo se ha sospechado que esto se debía a los acontecimientos en la vida temprana de las galaxias, cuando las estrellas en el bulbo se estaban formando. Para estudiar esta fase, la comunidad astronómica necesita observar galaxias que se encuentran muy distantes, a miles de millones de años luz.
Las galaxias que emiten intensamente en rayos X (las que se detectan con satélites como Chandra) son galaxias ‘activas’ por la presencia de un agujero negro supermasivo en su núcleo. Por otra parte, las galaxias que emiten en el infrarrojo lejano son aquellas en las que se están formando estrellas a un ritmo muy alto.
En este trabajo se ha concluido que las galaxias activas de mayor luminosidad en rayos X no se detectan en el infrarrojo lejano en las observaciones realizadas por Herschel-SPIRE. Según detalla el astrofísico del IAC, profesor de la Universidad de La Laguna y coautor del estudio Ismael Pérez Fournon, “la presencia de un núcleo activo de luminosidad muy alta en rayos X, asociado a un agujero negro supermasivo, produce chorros de materia y fuertes vientos galácticos que impiden la formación de estrellas en la galaxia que lo alberga. Esto da lugar a una transformación muy rápida de la galaxia; se para de repente su crecimiento, se apaga la formación de nuevas estrellas”.
Aunque los agujeros negros no se pueden ver, el material que se encuentra más cercano a ellos puede llegar a estar a altísimas temperaturas, por lo que emite grandes cantidades de luz en un rango muy amplio de longitudes de onda, desde ondas de radio a rayos X. La luminosidad de este material central caliente puede ser billones de veces más brillante que el Sol. Las emisiones más brillantes indicarán la existencia de un agujero negro más masivo.
La intensa luz emitida alrededor del agujero negro impide ver la mayor parte de la luz emitida en el resto de la galaxia, excepto la que tiene una longitud de onda por debajo de un milímetro. Esta luz en el infrarrojo lejano y ondas submilimétricas no se puede detectar con los telescopios normales porque es absorbida total o parcialmente por la atmósfera terrestre, pero puede ser captada por Herschel, el mayor telescopio espacial en funcionamiento, a millón y medio de kilómetros de la Tierra.
Page, responsable del trabajo, explica: “Las galaxias estuvieron formando estrellas como locas cuando el universo era joven, pero intentar ver la luz de la formación de estrellas contra el resplandor del material caliente en torno al agujero negro ha sido casi imposible hasta ahora. Todo eso ha cambiado con la cámara SPIRE de Herschel, que permite observar en unas longitudes de onda poco estudiadas antes y que tiene una sensibilidad excepcional”.

Fuente: IAC

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En los próximos 40 años, aumentará la radiación galáctica en el vecindario de la Tierra

ASTROFÍSICA

Eyección de masa coronal. (Foto: NASA / SDO)

Mucho se ha descubierto sobre el Sol gracias a la astronáutica. Satélites astronómicos, sondas espaciales y diversos vehículos espaciales han reunido mucha información sobre el astro rey y su comportamiento. Y se ha venido asumiendo como típica la actividad solar durante la Era Espacial.
Ahora, una investigación indica que la Era Espacial ha coincidido con un periodo de actividad solar inusualmente alta, referido como el Gran Máximo Solar. Debido a ello, el alcance durante las últimas décadas de algunos de los efectos protectores que ejerce la actividad solar al escudarnos contra radiaciones procedentes de otras regiones de la galaxia podría haber sido mayor de lo habitual. Los análisis de isótopos en capas de hielo y anillos de crecimiento anual de los árboles delatan que el actual Gran Máximo Solar es uno de sólo una veintena en los últimos 9.300 años, y sugieren que los altos niveles del campo magnético solar registrados durante la Era Espacial se reducirán en el futuro.
El nivel de radiación en el espacio cercano a la Tierra es de gran interés para científicos e ingenieros, ya que puede representar una amenaza para dispositivos artificiales, con consecuencias como por ejemplo daños en la electrónica de los satélites. También puede ser un peligro para la salud a los astronautas y, en menor medida, para la tripulación de aviones a gran altitud (por las muchas horas que, debido a su oficio, pasan volando).
Las principales fuentes de radiación espacial en nuestro vecindario sideral son los rayos cósmicos galácticos (que constituyen un flujo continuo de partículas de alta energía procedentes de fuera de nuestro sistema solar) y las partículas energéticas solares, que, en ráfagas cortas, son aceleradas hasta adquirir altas energías, por eventos explosivos más potentes de lo normal desencadenados en el Sol. La cantidad de radiación proveniente de estas dos fuentes que llega a las inmediaciones de la Tierra, es parcialmente controlada, de un modo complejo, por la fuerza del campo magnético solar.
Hay predicciones teóricas apoyadas por evidencias observacionales, de que una disminución en la fuerza promedio del campo magnético del Sol conduciría a un incremento en la cantidad de rayos cósmicos que llegan al espacio inmediato en torno a la Tierra.
Además, aunque una disminución en la actividad solar implicaría ráfagas menos frecuentes de partículas energéticas solares, hay modelos que predicen que las ráfagas disparadas serían más grandes y más perjudiciales.
Actualmente los aviones y las naves espaciales sólo están diseñados para ofrecer una protección adecuada frente a los niveles de radiación que se han observado en el transcurso de la Era Espacial. Una disminución en la actividad solar resultaría en mayores cantidades de radiación en el espacio inmediato alrededor de la Tierra y, por tanto, mayor riesgo de daños en naves y aviones, y en los astronautas y tripulaciones aéreas que viajan en ellos.
Comparando este Gran Máximo con la veintena de ejemplos anteriores, el equipo de Luke Barnard del Universidad de Reading en el Reino Unido predice que hay un 8 por ciento de probabilidades de que la actividad solar caiga hasta llegar a los niveles bajísimos que imperaron durante el Mínimo de Maunder, cuya fase más intensa duró aproximadamente de 1645 a 1715, y que también es conocido como la Pequeña Edad de Hielo por el descenso de las temperaturas que se documentó en diversas regiones de la Tierra. Los glaciares crecían de manera imparable en valles de zonas altas, engullendo pueblos; y hasta hay pinturas famosas de ese período en las que aparecen representadas escenas locales con situaciones hoy tan inauditas como la de personas patinando en un congelado río Támesis en Londres. En aquella época, el Sol exhibió muy pocas manchas solares.
Si la actividad solar desciende hasta ese nivel tan bajo en las próximas décadas, aparte de los posibles efectos climáticos en la Tierra, probablemente el flujo de rayos cósmicos galácticos en el entorno espacial inmediato del planeta se incremente en unas 2,5 veces respecto a los valores actuales.
Sin embargo, el escenario más probable es que la actividad solar descienda hasta aproximadamente la mitad de su valor actual en los próximos 40 años, en cuyo caso el flujo de rayos cósmicos se incrementará 1,5 veces, y las probabilidades de que se desencadenen grandes episodios de emisión de partículas energéticas solares aumentarán haciendo que de los actuales 5 episodios por siglo se pase a 8 por siglo.
En cualquier caso, todo parece apuntar a que la radiación en el entorno espacial inmediato de la Tierra, será más peligrosa en los próximos 40 años.

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Las extrañas auroras de Urano

ASTRONOMÍA

Auroras de Urano. (Foto: Laurent Lam)

Por primera vez, se ha logrado captar imágenes de auroras sobre Urano, uno de los cuatro planetas gigantes gaseosos del nuestro sistema solar, encontrando otra prueba de cuán peculiar es ese lejano y frío mundo.
Detectado por medio de observaciones cuidadosamente planificadas desde el Telescopio Espacial Hubble, el reciente espectáculo luminoso de Urano consistió en una serie de puntitos luminosos, con resplandor débil y una vida corta, algo muy diferente a las coloridas cortinas de luz que a menudo rodean los polos de la Tierra.
En las nuevas observaciones, los investigadores detectaron los puntos luminosos dos veces en la cara diurna de Urano (la parte que es visible desde el Hubble). A diferencia de las auroras terrestres, que pueden teñir de verde y morado el cielo durante horas, las auroras sobre Urano parecen durar sólo un par de minutos.
En general, las auroras son una característica de la magnetosfera, la zona en torno a un planeta que es controlada por su campo magnético y modelada por el viento solar. Éste es un flujo continuo de partículas cargadas procedentes del Sol. Las auroras son producidas en la atmósfera a medida que las partículas cargadas del viento solar son aceleradas en la magnetosfera y guiadas por el campo magnético cerca de los polos magnéticos; esto explica por qué las auroras terrestres aparecen predominantemente en los cielos de las altas latitudes.
A diferencia del caso de la Tierra, o incluso de los de Júpiter y Saturno, la magnetosfera de Urano es muy poco conocida, tal como indica Laurent Lamy, del Observatorio de Paris en Meudon, Francia, quien condujo la nueva investigación, en la que han participado especialistas de Francia, Reino Unido y Estados Unidos.
Antes de ahora, los astrónomos consiguieron su última observación detallada de las auroras de Urano cuando la nave Voyager 2 se acercó al planeta hace un cuarto de siglo.
Urano es una rareza entre los planetas del sistema solar si nos referimos a la orientación de su eje de rotación. A diferencia de todos los demás planetas, Urano está tendido en vez de erguido, en el sentido de que su eje de rotación está en posición horizontal en vez de vertical, con respecto al plano de su órbita.
Los investigadores sospechan que el aspecto extraño de las auroras recién observadas en Urano se debe a esa rareza en su rotación, y a los rasgos peculiares de su eje magnético.
El eje magnético de Urano está desplazado con respecto al centro del planeta, e inclinado en un ángulo de 60 grados con respecto al eje de rotación, una inclinación extrema en comparación con la diferencia de sólo 11 grados que se da en la Tierra.
En la comunidad científica se contempla la posibilidad de que el campo magnético de Urano esté generado por un exótico océano salado dentro del planeta, con el resultado, entre otros, de ese posicionamiento anómalo del eje magnético.

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Un proceso que puede aumentar en 30 veces la tasa catalítica de una enzima

QUÍMICA

Usando luz de los colores adecuados, se puede actuar sobre la enzima modificada de modo que acelere drásticamente la catálisis. (Foto: ORNL)

Se puede usar luz de longitudes de onda específicas para aumentar hasta 30 veces la tasa catalítica de un tipo de enzima, lo cual podría conducir a un abaratamiento de biocombustibles, detergentes y muchos otros productos.
Cuando la luz entra en el ojo e incide sobre el pigmento conocido como rodopsina, hace que ocurra una reacción química compleja. Este cambio es detectado por la proteína asociada y, mediante una cadena de reacciones, se convierte en una señal eléctrica destinada al cerebro.
Con esto como modelo, el equipo de Pratul Agarwal, del Laboratorio Nacional de Oak Ridge, en Tennessee, Estados Unidos, asumió que debía ser posible mejorar la eficiencia catalítica de reacciones enzimáticas mediante la estrategia de agregar elementos químicos a la superficie de una enzima y manipularlos con el uso de luz ajustada del modo adecuado.
Los investigadores introdujeron un interruptor molecular activado por luz en dos regiones de la enzima CALB, la cual descompone moléculas de grasa.
Aunque los investigadores obtuvieron los resultados finales de laboratorio en las instalaciones de la empresa AthenaES, que ha colaborado en el proyecto, la modelación computacional le permitió a Agarwal probar miles de combinaciones de sitios en la enzima, modificaciones químicas, luz de diferentes longitudes de onda, distintas temperaturas y diversos interruptores fotoactivados. Las simulaciones realizadas en la supercomputadora Jaguar también permitieron que los investigadores comprendieran mejor el modo en que los movimientos internos de la enzima controlan la actividad catalítica.
Las enzimas están presentes en todo organismo, y son ampliamente usadas en la industria como catalizadores en la producción de biocombustibles, detergentes y muchos otros productos cotidianos.
Agarwal y sus colaboradores consideran que los resultados de su trabajo tienen un buen potencial para mejorar la eficiencia enzimática, especialmente en lo que respecta a los biocombustibles. No en vano el nuevo proceso es capaz de mejorar la tasa catalítica de la enzima estudiada en hasta un 3.000 por ciento.

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Espectacular 'anillo de fuego' durante el eclipse anular en Asia

Millones de personas en toda Asia contemplaron el firmamento para ver el raro 'anillo de fuego' que se pudo observar durante el eclipse anular solar. Un eclipse anular se produce cuando la Luna se encuentra muy lejos de la Tierra y no impide que toda la luz solar consiga sobrepasarla. Durante un eclipse anular, cuando la Luna se alinea con el Sol, parece como si hubiera un agujero negro en medio de un disco ardiente. En esta ocasión, el eclipse comenzó el domingo por la noche en China y Japón, y durante cuatro horas recorrió más de 10.000 km a través del Océano Pacífico y los Estados Unidos.

Fuente: RT

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=l6pCnUw5li4&feature=player_embedded[/youtube]
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Descubren el esqueleto completo de un tapir en Gerona

PALEONTOLOGÍA

Esqueleto del tapir. (Imagen: Gerard Campeny / IPHES)

Investigadores del Instituto Catalán de Paleoecología Humana y Evolución Social (IPHES) han descubierto en el yacimiento de Camp dels Ninots (Gerona, España) el esqueleto completo y en conexión anatómica de un tapir de 3,1 millones de años de antigüedad. Con este hallazgo, el yacimiento concentra ya el 70% del registro fósil de esta especie.
"Si bien en Europa hay muchos otros yacimientos con restos aislados de tapir, el Camp dels Ninots es el único que los conserva enteros, en conexión anatómica y en un estado excepcional", subrayan Bruno Gómez y Gerard Campeny, investigadores del IPHES y codirectores de este proyecto de investigación.
Las medidas del tapir, que pertenecía a la especie Tapirus arvernensis, y que ha sido hallado durante este mes de mayo, corresponderían a las de un individuo adulto de aproximadamente 1,80 metros de largo y 1,30 metros de altura. Según los investigadores, pudo pesar unos 250 kilogramos.
Con el esqueleto de tapir descubierto ahora, junto con los otros dos de campañas de excavación anteriores (todos ellos de edades diferentes), se demuestra que el entorno de Camp dels Ninots era “el adecuado para que una población estable de estos animales pudieran vivir”.
El equipo de investigación indica que los tapires eran muy abundantes en la cuenca mediterránea hace 3,1 millones de años. En esa época regía un clima subtropical, más húmedo que el actual, con temperaturas relativamente suaves, poca estacionalidad y abundantes precipitaciones.
Su extinción en Europa, a principios del Pleistoceno (hace entre 2,8 y 2,5 millones de años), es consecuencia de un cambio climático provocado por la ciclicidad de los periodos glaciares e interglaciares, momento en que el paisaje subtropical fue sustituido por una vegetación de tipo mediterránea.
En la actualidad, los tapires se encuentran en zonas muy concretas de Centroamérica y Asia, en especial en China y Sumatra. El Tapirus indicus, de pelaje blanco y negro, es la especie viva que más está relacionada con la que vivió en el Camp dels Ninots.
Uno de los rasgos característicos de la vegetación de la Europa occidental de hace tres millones de años es que estaba caracterizada por bosques de laurel (laurisilva) de hoja perenne como los que en la actualidad se encuentran en el sureste de China o en el delta del Mississippi (EE UU).
Los científicos han reconstruido el paisaje del yacimiento del Camp dels Ninots gracias a las abundantes huellas de restos vegetales, sobre todo hojas y frutos, que han quedado atrapadas en sus sedimentos.
El estudio ha permitido distinguir la existencia de una vegetación acuática, con plantas que vivían sumergidas en zonas poco profundas y someras. Otra vegetación documentada es la del bosque de riera con chopos, y sauces, entre otros, y, finalmente, un laurisilva donde además de laureles, se encuentran encinas, acebos y algunos árboles caducifolios como los nogales.
Es en este contexto ambiental donde los tapires encontraron las condiciones idóneas para vivir. Estos animales son mamíferos muy corpulentos que basan su alimentación en hojas y frutas, disponibles durante prácticamente todo el año.

Fuente: IPHES / SINC

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