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Lanzado el observatorio NuSTAR

ASTRONÁUTICA

(Foto: NASA)

La NASA lanzó el 13 de junio un nuevo observatorio astrofísico. Sensible en la banda de los rayos-X (con energías de 6 a 80 keV), supondrá una gran ayuda en el estudio de fenómenos fuera del alcance de otros vehículos, como el Chandra o el Newton. Estos últimos, debido al tipo de tecnología utilizada, no pueden “enfocar” correctamente determinada gama de rayos-X, lo cual reduce su sensibilidad. El nuevo NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array), en cambio, logrará hacerlo gracias a un dispositivo especial, que permitirá estudiar longitudes de onda fuera del alcance de sus compañeros y realizar espectroscopia nuclear.
El despegue se hizo gracias a un cohete alado Pegasus-XL. Unido a la panza de un avión L-1011, partió desde la base militar de Kwajalein en el Pacífico, a las 15:00 UTC. Una hora después, a las 16:00 UTC, con el avión correctamente orientado y a la altitud prevista, el Pegasus fue soltado. Tras caer unos metros, apartándose de la aeronave, encendió el motor de su primera etapa, que fue seguida por otras dos y la separación final de su carga, a las 16:13 UTC.
El NuSTAR quedó situado en una órbita circular de unos 630 km, casi ecuatorial, seleccionada para evitar interferencias. La misión, también llamada SMEX-11, consiste en un vehículo de 360 kg de peso construido por la empresa OSC sobre una plataforma LEOStar-2. Además de extender su panel solar, el observatorio tendrá que realizar una operación crucial una semana después del lanzamiento: la extensión de su mástil (derivado del empleado en la misión SRTM de la lanzadera espacial). Este mide unos 10 metros desplegado y su objetivo es separar la óptica de los instrumentos científicos, aumentando así la longitud focal y dejando a su alcance los rayos-X deseados. La citada óptica consiste en dos módulos, cada uno de 38 cm de diámetro, es decir, básicamente se trata de dos telescopios en paralelo. La luz recogida por ellos será enviada a la plataforma principal, donde se encuentran dos unidades de detección, cada una con cuatro detectores de Cadmio-Zinc-Telurio, y pendiente de la imagen enfocada suministrada por uno de los telescopios.
Con esta configuración, el NuSTAR, que deberá operar durante dos años, podrá dedicarse a estudiar estrellas de neutrones y agujeros negros, y zonas de otras galaxias, rayos gamma, etc. Podrá obtener espectros para obtener información sobre estos fenómenos y sobre la formación de elementos pesados. También analizará los chorros relativistas de partículas, que surgen de los núcleos activos de las galaxias en los que se hallan agujeros negros supermasivos.
Se espera una gran mejora en la sensibilidad y en la resolución espacial y espectral de las observaciones, respecto a anteriores misiones que han trabajado en estas energías.
El NuSTAR ha costado 180 millones de dólares y será gestionado por el JPL de la NASA. En cuanto al Pegasus, ésta ha sido su misión número 41, 31 de las cuales han sido protagonizadas por la versión XL.
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El arte rupestre más antiguo de Europa: ¿sapiens o neandertal?

ARQUEOLOGÍA

Pinturas de caballos en la caverna de Tito Bustillo. (Imagen: Rodrigo De Balbín Behrmann)

Un equipo internacional de científicos, con participación española, sitúa el arte rupestre más antiguo de Europa en la cueva cántabra El Castillo, con más de 40.000 años de antigüedad. Los investigadores analizaron 50 muestras de 11 cuevas del norte de España, entre las que destacan las cuevas de Altamira (Cantabria), y la de Tito Bustillo (Asturias).
Según los resultados de ese proyecto, financiado por el Consejo de Investigación Natural y Medioambiental de Reino Unido (NERC) y que ha sido portada en la revista Science, el arte rupestre paleolítico comienza en Europa 10.000 años antes de lo que hasta ahora se había pensado.
Por tanto, Altamira, El Castillo y Tito Bustillo pudieron ser realizadas por los primeros humanos modernos que llegaron al continente europeo, o incluso podrían atribuirse a los neandertales.
Esta nueva datación abre el camino a la especulación sobre la autoría de las primeras pinturas rupestres ya que Homo sapiens y Homo neanderthalensis coexistieron en Europa.
Los investigadores, liderados por Alistair Pike de la Universidad de Bristol (Reino Unido), utilizaron el método de datación por series de uranio para fechar de forma absoluta el arte rupestre europeo con mucha más precisión.
A pesar de los grandes avances en las técnicas de datación, "es extremadamente difícil determinar la edad de las finas capas de pigmentos halladas en las cuevas", indica Dirk Hoffmann, responsable del laboratorio de Series de Uranio del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH) y coautor del estudio.
Esto se explica porque por un lado, los métodos tradicionales, como la datación por radiocarbono, no funcionan donde no hay pigmento orgánico; y por otro lado, a menudo, los investigadores se limitan a reconstruir la cronología mediante la comparación de los estilos de las pinturas y, cuando es posible, relacionándolas con los restos humanos o artefactos encontrados en el entorno inmediato.
El arte rupestre se encuentra normalmente en terrenos carbonatados, donde se han desarrollado la mayoría de las cuevas en todo el mundo. Las estalagmitas, estalactitas y formaciones de calcita similares que crecen en estas cuevas, conocidos en su conjunto como espeleotemas, contienen pequeñas cantidades de uranio y por tanto son susceptibles de someterse a este método de datación, “el más eficaz con el que contamos para este tipo de materiales”, afirma Hoffmann.
Otra ventaja fundamental de este técnica frente a otras es que no causa daños a las pinturas, “es más, en muchos casos los materiales que recogemos una vez retirados permiten ver mejor los pigmentos. Podríamos decir que las limpiamos”, añade este experto en la datación de espeleotemas.
Una de las claves de la fiabilidad de los resultados publicados en este trabajo es que se ha logrado mejorar el procedimiento utilizado tanto desde un punto de vista cualitativo como cuantitativo.
“Hemos conseguido muestras de tan sólo 10 miligramos, no más grandes que un grano de arroz”, señala Hoffmann, quien añade que en este tipo de entornos el material disponible es muy limitado, por lo que la reducción de tamaño para realizar análisis fiables supone una gran ventaja.
Además se ha perfeccionado la estrategia para la recogida de muestras, una actividad "no sólo laboriosa, ya que a veces requiere hasta dos horas de trabajo, sino sobre todo vital" porque repercute directamente en la calidad del análisis posterior y los resultados consiguientes.
El equipo científico está preparando un nuevo proyecto que incluirá otras cuevas españolas así como cuevas francesas, italianas y portuguesas, “que solo será viable si conseguimos la financiación necesaria”, concluye Hoffmann, que trabaja en el CENIEH desde 2009.

Fuente: CENIEH

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Nuestra galaxia colisionará con otra dentro de unos cuatro mil millones de años

ASTRONOMÍA

Ilustración de un instante de la colisión. (Foto: NASA; ESA; Z. Levay y R. van der Marel, STScI; T. Hallas; y A. Mellinger)

Los resultados de una investigación reciente permiten ahora predecir con toda certeza que nuestra galaxia, la Vía Láctea, acabará chocando con la Galaxia de Andrómeda dentro de unos cuatro mil millones de años. El acercamiento de esa galaxia a la Vía Láctea se está produciendo a razón de unos 400.000 kilómetros por hora (unas 250.000 millas por hora), una velocidad con la que se tardaría tan sólo una hora en cubrir la distancia que separa a la Tierra de la Luna. No obstante, las grandes distancias típicas del espacio intergaláctico hacen que incluso a esa velocidad la travesía que hará colisionar a ambas galaxias sea tan larga como para requerir esos cuatro mil millones de años.
Aunque un fenómeno de tales características puede tener efectos un tanto caóticos, en muchos casos los astros de una y otra galaxia pasan unos lo bastante lejos de otros y no colisionan entre ellos. Sí es habitual que se produzcan migraciones de estrellas con sus respectivos planetas como consecuencia del cambio en el equilibrio gravitacional galáctico. Nuestro sistema solar no será destruido, pero sí arrojado hacia otra región de la Vía Láctea. La colisión culminará en una fusión de galaxias (ambas pasarán a conformar una sola, más grande).
Después de casi un siglo de especulación y debate científicos sobre el destino futuro de Andrómeda y la Vía Láctea, el equipo de Roeland van der Marel y Sangmo Tony Sohn, del Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial (STScI) en Baltimore, Maryland, Estados Unidos, ha obtenido al fin, gracias a mediciones hechas por el Telescopio Espacial Hubble, una confirmación clara de que la galaxia de Andrómeda, conocida también como M31, y que está ahora a 2,5 millones de años-luz de nosotros, está dirigiéndose de manera inexorable hacia la Vía Láctea, a causa de la mutua atracción gravitatoria entre ellas así como entre sus respectivas cargas asociadas de materia oscura.
Las simulaciones digitales a partir de datos reunidos por el Telescopio Espacial Hubble indican que se requerirán dos mil millones de años más, tras la colisión, para que ambas galaxias se mezclen hasta el punto de pasar a ser una sola. La gran galaxia resultante será de tipo elíptico, una clase bastante común en el universo así como en nuestro vecindario cósmico.
Aunque ambas galaxias se empotrarán una contra la otra, las estrellas dentro de cada una están lo bastante separadas como para que resulten poco probables las colisiones estelares. Sin embargo, sí será un caso común la perturbación de las órbitas seguidas por las estrellas en torno a sus respectivos núcleos galácticos. Las simulaciones muestran que nuestro sistema solar probablemente será lanzado mucho más lejos del centro galáctico de lo que está ahora.
Para complicar aún más las cosas, la Galaxia del Triángulo, conocida también como M33, que es una pequeña galaxia aparentemente satélite de Andrómeda, también se unirá a la colisión y tal vez se fusionará tiempo después con la nueva galaxia formada de la fusión entre Andrómeda y la Vía Láctea. De hecho, no puede descartarse que M33 choque contra la Vía Láctea un poco antes de que lo haga Andrómeda.

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Identifican en Colombia los restos fósiles de una tortuga gigante

PALEONTOLOGÍA

Representación de la tortuga gigante. (Foto: NCSU/Liz Bradford)

Un equipo de paleontólogos ha identificado los restos fósiles de una tortuga gigante de 60 millones de años de antigüedad que vivió en lo que hoy es Colombia.
A la tortuga en cuestión se le ha dado el nombre de Carbonemys cofrinii. El fósil fue descubierto en 2005 en una mina de carbón ubicada en la Formación Cerrejón del norte de Colombia, y después de varios años ha sido posible determinar de manera definitiva la extraordinaria naturaleza de este animal. El cráneo del ejemplar mide 24 centímetros. El caparazón, que fue recuperado en las cercanías, y que se cree que pertenece a la misma especie, mide 172 centímetros de largo.
Edwin Cadena, de la Universidad Estatal de Carolina del Norte en Estados Unidos, descubrió el fósil. Él y su equipo ya habían encontrado ejemplares más pequeños de tortuga en el yacimiento paleontológico. Pero después de pasar cerca de cuatro días trabajando en desenterrar cuidadosamente el caparazón, Cadena se dio cuenta de que esta tortuga en particular era la más grande correspondiente a ese período de tiempo que había sido encontrada en esta área, y eso les dio a los investigadores la primera evidencia de gigantismo pasado en tortugas de agua dulce de la región.
Parientes más pequeños de la Carbonemys coexistieron con los dinosaurios. La versión gigante de tortuga de esta clase apareció cinco millones de años después de que los dinosaurios desaparecieron. La tortuga gigante entró en escena durante un período en el que vivieron en esta zona de Colombia variedades gigantes de muchos reptiles diferentes, incluyendo a la Titanoboa cerrejonensis, la serpiente más grande que ha existido.
El equipo de Cadena y Dan Ksepka considera que una combinación óptima de cambios en el ecosistema, incluyendo un menor número de depredadores, un hábitat más grande, abundante suministro de alimentos y cambios climáticos idóneos, fue la clave para permitir que estas especies gigantes apareciesen y prosperasen durante una época. El hábitat de la Carbonemys debía parecerse a los deltas de los actuales ríos Orinoco o Amazonas, aunque sin duda fue mucho más cálido.
Además del gran tamaño de la tortuga, el fósil muestra también que esta tortuga en particular tenía mandíbulas muy grandes y poderosas, que le habrían permitido al omnívoro comer cualquier cosa a su alcance, desde moluscos y tortugas más pequeñas, hasta incluso algunos cocodrilos.

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El conjunto SKA de radiotelescopios se construirá en Sudáfrica y Australia

ASTRONOMÍA

(Antenas del SKA.) (Foto: SKA Organisation/TDP/DRAO/Swinburne Astronomy Productions)

Después de un meticuloso proceso de evaluación para hallar el mejor lugar para el proyecto, los miembros del consorcio responsable del SKA han acordado una solución geográfica dual para el conjunto SKA de radiotelescopios.
Este conjunto de radiotelescopios es el más potente en la historia de la humanidad. La acción combinada de todas las antenas parabólicas hará que el conjunto funcione con un poder escrutador tal que podría detectar un radar de aeropuerto ubicado en un planeta a 50 años-luz de la Tierra.
Este espectacular conjunto de radiotelescopios será crucial para ayudar a esclarecer algunos de los misterios de nuestro universo, incluyendo cuestiones como: ¿Acertó Einstein con su Teoría de la Relatividad General?, o ¿Los habitantes de la Tierra estamos solos en el universo?
La resolución adoptada por los miembros del consorcio del SKA establece que las antenas parabólicas precursoras del grupo ASKAP y del grupo MeerKAT se incorporarán a la Fase 1 del SKA, lo que maximizará las inversiones ya realizadas por Australia y por Sudáfrica.
La mayoría de las antenas del SKA en la Fase 1 serán construidas en Sudáfrica. Antenas posteriores del SKA se agregarán al conjunto ASKAP en Australia. En la Fase 2 del SKA, la construcción de infraestructuras también se repartirá entre ambas ubicaciones.
El SKA, aunque a efectos prácticos se comportará como un solo radiotelescopio, será en realidad un conjunto de radiotelescopios separados unos de otros. Mediante la técnica conocida como interferometría, radiotelescopios ubicados en lugares distintos pueden funcionar en conjunto para crear un radiotelescopio virtual más grande. En este sentido, el SKA será el mayor interferómetro del mundo.
El SKA también destacará por otras características. Por ejemplo, su ordenador central tendrá una capacidad de procesamiento de unos mil millones de ordenadores personales.
Muchas son las investigaciones científicas para las que el SKA será de gran utilidad. Por ejemplo, rastreará la expansión del universo después del Big Bang, cartografiando la distribución cósmica del hidrógeno. Este mapa permitirá examinar la evolución de las galaxias y ayudará a identificar la naturaleza de la energía oscura.
El SKA será capaz de detectar eventuales señales inteligentes extraterrestres muy débiles, y podrá buscar eficientemente en el espacio moléculas complejas, incluyendo los componentes básicos de la vida.
También investigará la naturaleza de la gravedad y pondrá a prueba a la Teoría de la Relatividad General de Einstein.
En muchos aspectos, se puede decir que el SKA explorará lo desconocido, y, si se repite la historia como en el caso de otros grandes avances técnicos que han permitido observar lo que hasta entonces era imposible de captar, el SKA descubrirá cosas que hoy ni siquiera imaginamos.
El proyecto SKA está impulsado por organismos de nueve naciones: En Australia, el Departamento de Innovación, Industria, Ciencia e Investigación. En Canadá, el Consejo Nacional de Investigación. En China, los Observatorios Astronómicos Nacionales y la Academia China de Ciencias. En Italia, el Instituto Nacional de Astrofísica. En Nueva Zelanda, el Ministerio de Desarrollo Económico. En la República de Sudáfrica, la Fundación Nacional de Investigación. En los Países Bajos, la Organización para la Investigación Científica. En el Reino Unido, el STFC (Science and Technology Facilities Council). Y en la India (que es miembro asociado), el Centro Nacional de Radioastrofísica.

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Nueva clase de metamateriales para asombrosas aplicaciones ópticas

CIENCIA DE LOS MATERIALES

Las tecnologías ópticas actuales están limitadas debido a que, para lograr un control eficaz de la luz, los componentes no pueden ser más pequeños que el tamaño de las longitudes de onda de la luz. (Imagen: Amazings / NCYT / JMC)

Las tecnologías ópticas actuales están limitadas debido a que, para lograr un control eficaz de la luz, los componentes no pueden ser más pequeños que el tamaño de las longitudes de onda de la luz.
Sin embargo, es posible diseñar metamateriales que sean capaces de guiar y controlar la luz en todas las escalas, incluyendo la nanométrica. Los metamateriales son materiales exóticos creados artificialmente y a los que se les puede dotar de propiedades no presentes en los materiales naturales, incluyendo ciertas propiedades ópticas que prometen revolucionar muchas áreas tecnológicas cuando se logren diseños lo bastante operativos. Entre las proezas ópticas al alcance de estos materiales, destacan la de volver invisible a un objeto, y la de conseguir microscopios con los que ver detalles más pequeños que las propias longitudes de onda de la luz.
El equipo de Alexandra Boltasseva, ingeniera electrónica en la Universidad Purdue en West Lafayette, Indiana, Estados Unidos, ha dado un paso crucial para superar un obstáculo importante en el desarrollo de materiales comercialmente viables que sean capaces de permitir algunas de esas proezas, o de hacer posibles otras mejoras espectaculares, en campos como por ejemplo el de la microscopia, el de los paneles solares, o el de la computación cuántica.
Boltasseva y sus colaboradoras han ideado un modo para crear metamateriales de ciertas clases sin tener que recurrir a la composición tradicional basada en el oro o la plata, la única que era viable hasta ahora pero que adolecía de muchos inconvenientes, entre ellos, por supuesto, el alto costo de esos materiales.
El cambio clave en la composición pasa por el uso de óxido de zinc dopado con aluminio.
La lista de posibles aplicaciones para los metamateriales basados en esta nueva composición incluye hiperlentes que podrían hacer a los microscopios ópticos 10 veces más potentes (y capaces de ver objetos tan pequeños como el ADN), sensores avanzados, sistemas más eficientes para capturar luz solar destinada a la generación de electricidad, computación cuántica y dispositivos de invisibilidad.
En el trabajo de desarrollo de esta nueva clase de metamateriales también han participado Gururaj V. Naik, Jingjing Liu, Alexander V. Kildishev y Vladimir M. Shalaev. Éste último dirige el departamento de nanofotónica en el Centro Birck de Nanotecnología, dependiente de la Universidad Purdue, y es además consejero científico del Centro Cuántico Ruso.

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La Shenzhou-9 está en órbita con tres astronautas

ASTRONÁUTICA

Lanzamiento de la SZ-9. (Foto: ifeng.com)

Con la exactitud requerida para un encuentro con la estación espacial Tiangon-1, China envió puntualmente al espacio el 16 de junio a tres astronautas. La nave Shenzhou-9 partió desde Jiuquan a las 10:37 UTC, a bordo de un cohete CZ-2F/G, con Jing Haipeng, que ya había volado en la Shenzhou-7 (la anterior misión tripulada), Liu Wang, que debuta en este vuelo, y Liu Yang, la primera mujer astronauta china.
El cohete fue llevado a la zona de lanzamiento, después de meses de preparativos, el pasado 9 de junio. Para entonces, no se sabía aún la fecha exacta del lanzamiento, ni siquiera qué tripulación llevaría la astronave. La estación Tiangong-1 había descendido ligeramente en su órbita, de modo que la partida debía ser inminente. Finalmente, el viernes 15 de junio se dieron a conocer oficialmente los componentes de la tripulación, y la fecha y hora exacta del despegue.
En cuanto a los detalles de la misión, éstos se mantuvieron también en secreto durante los días previos. Sólo se sabía que los astronautas chinos se unirían a la Tiangong, maniobra ya practicada por la SZ-8 de forma automática, y que pasarían un indeterminado número de días a bordo.
Durante el día del lanzamiento las autoridades manifestaron que en efecto la SZ-9 se acoplaría al complejo orbital, primero automáticamente. Después, dos de los astronautas entrarían en la estación, dejando a uno en la cápsula en caso de emergencia. Si todo fuera bien, pasarían unas horas en la Tiangong, y luego se separarían de su puerto de atraque para volver a acoplarse, esta vez de forma manual. Se espera que después de eso los astronautas pasen al menos otros cuatro o cinco días a bordo, realizando experimentos y comprobando el funcionamiento de su nuevo hogar. La misión debería durar en total unas dos semanas.
El despegue ocurrió sin problemas, y pudo ser seguido con todo detalle gracias a las múltiples cámaras instaladas a bordo. El encendido fue saludado por la tripulación de forma marcial, y el resto del ascenso se desarrolló sin incidencias, mezclado con saludos de los astronautas dirigidos a la Tierra. Una vez en órbita, y tras la separación de la torre de emergencia, los cuatro aceleradores, la primera y la segunda etapas, la SZ-9 se separó del cohete y pocos minutos después extendía con éxito sus paneles solares.
En una órbita preliminar de 200 por 350 km, maniobrarían en cinco ocasiones durante las siguientes horas, colocándose en posición para un encuentro con la Tiangong-1.
El 18 de junio, la SZ-8 quedó a la vista de la estación y efectuó una aproximación perfecta de forma automática. La maniobra final empezó a unos 50 km de distancia, y se prolongó hasta los 20. Después, hubo pequeños acercamientos adicionales, con breves paradas para determinar que todo iba saliendo bien. La última se hizo a unos 140 metros del complejo. Bajo la supervisión de los astronautas, el vehículo se acercó lentamente y se acopló al puerto de atraque de la Tiangong-1 a las 06:07 UTC. Gracias a la buena alineación, la conexión fue asegurada rápidamente, en menos de 15 minutos. Ello supuso empezar a comprobar la seguridad del contacto, la presurización, etc.
Con todo a punto, la entrada de dos de los astronautas a la estación quedó programada para unas dos horas después del acoplamiento. Aunque es probable que sus papeles se cambien durante la misión, siempre habrá dos tripulantes en la Tiangong-1 y uno en la Shenzhou-9, incluso durante la noche. Una vez abierta la escotilla y comprobada la buena calidad de la atmósfera de la estación, el comandante Jing Haipeng sería el primero en penetrar en ella, seguido por Liu Wang. Ambos entraron, consecutivamente, hacia a las 09:05 UTC. Liu Yang debía hacer lo propio varias horas más tarde, pero se le permitió echar un vistazo por la escotilla poco después, y finalmente se unió a sus compañeros mucho antes de lo previsto, hacia las 09:25 UTC. La entrada de los astronautas, por supuesto se celebró con aplausos. Después, los astronautas revisaron el módulo y activaron algunos de sus sistemas, como el ordenador central y las comunicaciones.
Dentro del complejo, los viajeros estrenarán algunos de los sistemas que son necesarios para la vida prolongada de las personas en órbita, como los de reciclaje de agua, purificación de aire, aseo, etc. En cuanto a los suministros, unos 300 kg, han sido transportados a bordo de la propia SZ-9. Los astronautas también utilizarán el material médico y de ejercicios instalado en la Tiangong para efectuar experimentos fisiológicos.
Federico García del Real Viudes nos ofrece ahora una breve nota biográfica de los tres astronautas:
-Jing Haipeng: Nacido el 24 de Octubre de 1966 en la provincia china de Shanxi, tiene por tanto 45 años. Fue seleccionado en el primer grupo de astronautas de la Agencia Espacial China (CNSA) en 1998. Es piloto con el grado de Teniente Coronel de la Fuerza Aérea del Ejército Popular de Liberación (FAEPL) y miembro del Ejército de Liberación Popular (PLA) desde Junio de 1985. Se graduó en la escuela militar de pilotos en 1990 y tiene 1.200 horas de vuelo en su haber. Fue reserva en el vuelo de la SHENZHOU-6 en Octubre de 2005 y voló al espacio el 25 de Septiembre de 2008 a bordo de la SHENZHOU-7, cuya misión duró 2,85 días. Se ha convertido en el astronauta número 481.
-Liu Wang: Nacido en Marzo de 1969 en la provincia china de Shanxi, tiene 43 años. Es Piloto de segunda clase de la Fuerza Aérea del Ejército Popular de Liberación (FAEPL), con una antigüedad de 6 años y una experiencia de 1.000 horas de vuelo. Seleccionado astronauta en 1998 (primer grupo), él era el más joven. Ha debutado en el espacio en esta misión y se ha convertido en la persona 524 en dirigirse a la órbita terrestre.
-Liu Yang: Nacida en la ciudad de Zhengzhou, capital de la provincia norteña de Henan en Octubre de 1978, tiene por tanto 33 años. Está casada, con un hijo, y es Teniente de la Fuerza Aérea China y piloto de transporte con una experiencia de vuelo en cuatro tipos de aviones diferentes de 1.680 horas. Fue seleccionada en Marzo de 2010 dentro del segundo grupo de taikonautas chinos. Con este vuelo se convierte en la 56ª mujer en volar al espacio y la persona 525 en hacerlo.
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Aterriza el avión espacial X-37B

ASTRONÁUTICA

Un total de 469 días son los que ha estado la astronave recuperable X-37B (OTV-2) en órbita. El vehículo aterrizó el 16 de junio, a las 12:48 UTC, en la pista de la Vandenberg Air Force Base, después de reentrar en la atmósfera y planear hasta posarse de forma automática en el punto previsto.
El avión espacial, diseñado originalmente por la NASA pero transferido a la US Air Force, ha llevado a cabo una misión militar totalmente secreta. El vuelo de su antecesor, el OTV-1, demostró que tales vehículos pueden permanecer varios meses en órbita, maniobrar y efectuar trabajos de diversa índole. El OTV-2 ha continuado, al parecer, haciendo lo mismo, pero es muy probable que además de las pruebas de ingeniería, haya realizado trabajos prácticos. Su órbita, por ejemplo, fue completamente apta para tareas de observación y espionaje de la superficie terrestre. Entre los objetivos declarados de estas astronaves han estado el ensayo de tecnologías, instrumentos y sensores que después puedan ser instalados en otros satélites operativos. La USAF no ha anunciado lo que ha hecho el X-37B OTV-2 durante todo este tiempo en el espacio. Abrió su bodega y debió extender un papel solar para alimentar sus sistemas, pero no se sabe qué clase de otros instrumentos llevaba a bordo.
En todo caso, la misión parece haber sido un éxito, tras un aterrizaje perfecto y 15 meses de trabajo orbital. La USAF ya ha mencionado que probablemente lanzará al OTV-1, en su segundo vuelo, antes de terminar el año, demostrando su reutilización.
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Los fósiles de musarañas indican que Mallorca y Menorca estaban unidas hace unos dos millones de años

PALEONTOLOGÍA

Hemimandíbula izquierda de Nesiotites hidalgo. (Imagen: Marc Furió / ICP)

Investigadores del Instituto Catalán de Paleontología (ICP), en España, han medido y analizado hasta 4.321 restos fósiles de musaraña del género Nesiotites de dos yacimientos de Mallorca (Cantera de s'Ónix y Canet) y uno de Menorca (Barranc de Binigaus).
La comparación del tamaño y la forma entre el registro fósil de las dos islas, que incluye diferentes especies, muestra que los rasgos morfológicos de la especie Nesiotites meloussae de Menorca no son suficientes como para pensar que se trata de una especie diferente de los restos encontrados en Mallorca en yacimientos de una antigüedad equivalente.
Esto confirmaría la hipótesis de que Nesiotites meloussae emigró a Menorca desde Mallorca, seguramente durante el período glacial de hace unos dos millones de años, cuando las dos islas habrían estado conectadas. El estudio lo publica la edición on line de la revista Comptes Rendus Palevol.
El origen de N. meloussae, la especie encontrada en Menorca, ha sido cuestionado por diferentes investigadores. El paleontólogo holandés J.F.W. Reumer postulaba que ésta no era una especie diferente de las encontradas en Mallorca, donde él mismo identificó restos de una tercera especie evolutivamente a medio camino entre las dos especies conocidas hasta entonces N. hidalgo y N. ponsi.
Si esta hipótesis es correcta, esto implicaría que las musarañas Nesiotites no evolucionaron independientemente en las dos islas durante los últimos cinco millones de años, como han defendido otros trabajos, sino que esta musaraña habría habitado primero Mallorca, y más tarde habría colonizado Menorca.
De hecho, el paleontólogo mallorquín del ICP Pere Bover y sus colaboradores postulan que no sólo esta especie sino toda la fauna de mamíferos endémicos de Menorca habría sido reemplazada por la fauna mallorquina hace unos dos millones de años, aprovechando un período glacial cercano a la transición entre el Plioceno y el Pleistoceno.
Desde entonces las faunas quedaron inalteradas hasta su extinción con la llegada del hombre, hace unos 5.000 años. Los resultados del trabajo que acaba de publicar dan fuerza a esta hipótesis.
El género Nesiotites incluye un conjunto de musarañas fósiles endémico de islas mediterráneas sin representación actual. Se han encontrado restos en Mallorca, Menorca, Córcega y Cerdeña. El género fue descrito por la investigadora Dorothea M. A. Bate en 1944, a partir de diferentes especies de estas islas.
Bate describió dos especies diferentes: N. hidalgo descrita a partir de restos fósiles de Mallorca y N. corsicanus a partir de restos encontrados en Córcega. Hasta hace poco se conocían otras 3 especies: N. similis de Cerdeña descrita por Hensel, N. Ponsi la especie mallorquina descrita por Reumer y N. meloussae de Menorca descrita por Joan Pons y Salvador Moyà.
Recientemente el investigador Juan Rofes y colaboradores han publicado la descripción de una sexta especie, N. rafelinensis, también de Mallorca.

Fuente: ICP

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El esqueleto de algunas esponjas procede de bacterias

MICROBIOLOGÍA

Esponja. (Imagen: CSIC)

Dentro de las células de esponjas de los géneros Hemimycale y Crella residen miles de bacterias productoras de precipitados de carbonato cálcico (CaCO3) que se acumulan en la periferia del animal a modo de protoesqueletos. Un equipo del Centro de Estudios Avanzados de Blanes (CEAB/CSIC), en España, ha descubierto esta nueva forma de simbiosis.
A diferencia de la mayoría de las bacterias, los microorganismos bautizados como calcibacterias carecen de pared celular. Según el estudio publicado en Evolution, estas bacterias se dividen en el interior de las células de las esponjas hasta que quedan atrapadas por la envoltura calcárea que ellas mismas producen. Se trata del primer registro de bacterias que calcifican en el interior de células animales.
Las calcibacterias son transportadas por las células de las esponjas hasta la superficie del animal donde las liberan. “La acumulación de cientos de miles de estos corpúsculos de menos de una micra de diámetro da lugar a una especie de exoesqueleto externo rudimentario”, explica Iosune Uriz, autora principal del trabajo e investigadora en el Centro de Estudios Avanzados de Blanes (CEAB/CSIC).
Las calcibacterias no sólo viven en el interior de las células de las esponjas, sino que, además, son transferidas a la progenie de los poríferos durante la formación de los embriones. El estudio indica que de esta forma se asegura “la perpetuación de la producción del protoesqueleto calcáreo a lo largo de las generaciones de esponjas”.
La abundancia de estas bacterias dentro del cuerpo de las esponjas es muy elevada. Según los investigadores, las envolturas calcáreas representan entre el 30% y el 60% del peso en seco del animal.
A pesar de ello, los científicos no han detectado ningún perjuicio en la esponja huésped derivado de esta asociación. Al contrario, el género Hemimycale ha demostrado crecer más rápido que otras variedades de esponjas del mismo hábitat.
El estudio vincula esta simbiosis con la teoría evolutiva de la simbiogénesis, postulada por la bióloga evolutiva Lynn Margulis en 1981. Esta teoría propone el origen de las células de animales y plantas como el resultado de la asociación íntima entre distintos tipos de bacterias.
Algunos microorganismos como los encontrados en el interior de las esponjas podrían haber producido calcificación en las células de animales primitivos, del mismo modo que otras bacterias dieron lugar a las mitocondrias y al núcleo.
El equipo de investigación ha querido dedicar este trabajo a la memoria de Margulis, que colaboró en la interpretación de los resultados y falleció en noviembre de 2011. Esta investigación ha sido financiada por el Plan Nacional de I+D+i del Ministerio de Economía y Competitividad y ha contado con el apoyo de la Generalitat de Cataluña.

Fuente: CSIC/SINC

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Indagando desde el espacio en las entrañas de la Tierra

GEOFÍSICA

El experimento GEOFLOW. (Foto: ESA)

El astronauta de la ESA André Kuipers está llevando a cabo un experimento en la Estación Espacial Internacional que arrojará luz sobre las condiciones en las profundidades de nuestro planeta. En órbita a unos 400 km de altura, Geoflow nos ayudará a comprender cómo funciona la Tierra por dentro.
Extendiéndose hasta una profundidad de casi 3000 km, el manto terrestre está compuesto por materiales semisólidos que fluyen lentamente bajo la fina corteza exterior. Para su estudio, se considera que el manto está dividido en varias capas de distinta viscosidad, como resultado del aumento de la presión y de la temperatura con la profundidad.
La caracterización del flujo del manto es una cuestión de gran interés para la geofísica, ya que podría ayudar a explicar fenómenos como los terremotos o las erupciones volcánicas. La comunidad científica, con la ayuda de potentes ordenadores, ha elaborado complejos modelos matemáticos pero, ¿cómo se podría verificar su validez?
El pozo más profundo perforado hasta la fecha alcanza tan sólo 12 km de profundidad, dejando el estudio directo del manto, por ahora, fuera de nuestro alcance.
En lugar de intentar realizar una nueva prospección, seis equipos de científicos europeos liderados por la Universidad de Cottbus, Alemania, estudiaron cómo recrear el flujo del manto terrestre en un laboratorio. Estos experimentos ayudarían a verificar la validez y a mejorar los modelos matemáticos existentes.
Sin embargo, este método planteaba un nuevo problema: cómo simular la gravedad en el modelo sin que el propio campo gravitatorio de la Tierra alterase los resultados.
Para solucionarlo, el experimento se envió al mayor laboratorio de microgravedad del mundo: la Estación Espacial Internacional.
La ESA patrocinó el desarrollo de un experimento, bautizado como Geoflow, que imita la estructura de un planeta con dos esferas giratorias concéntricas, separadas por una capa de líquido.
La esfera interna representa el núcleo, mientras que la externa actúa como la corteza. El fluido que las separa, el sujeto de estudio, simula el comportamiento del manto.
Libre de la influencia de la gravedad terrestre, el experimento utiliza un campo eléctrico de alto voltaje para simular un campo gravitatorio entre las dos esferas.
Este dispositivo permite controlar la rotación de la esfera interna y la diferencia de temperatura entre las dos superficies, con una precisión de una décima de grado, para observar cómo afectan estos parámetros al movimiento del fluido.
André ha podido ver cómo se formaban plumas hidrodinámicas que se elevaban hacia la esfera exterior – tal y como predecían las simulaciones.
La teoría de las plumas del manto sugiere que estas columnas de material caliente podrían ser las responsables de la formación de estructuras como las islas volcánicas de Hawái, en el Océano Pacífico.
Los resultados de Geoflow no sólo nos ayudarán a comprender mejor cómo funciona nuestro planeta, sino que también podrían encontrar una aplicación directa en la industria, mejorando el diseño de los giróscopos esféricos, rodamientos o bombas centrífugas entre otros.

Fuente: ESA

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El raro meteorito caído el mes de abril en California

ASTRONOMÍA

Búsqueda de lugares de impacto. (Foto: NASA / Eric James)

Un meteorito, conocido como el Meteorito de Sutter's Mill, cayó a las 7:51 de la mañana, hora local, del domingo 22 de Abril de 2012, en las afueras de Lotus, California, en un terreno localizado en las Montañas de Sierra Nevada.
A la zona se la conoce como Sutter’s Mill por el antiguo aserradero propiedad de John Sutter y James W. Marshall, ubicado en la misma zona donde en 1848 se encontró la primera pepita de oro que marcó el inicio de la “fiebre del oro”.
La caída del meteorito fue escuchada en las inmediaciones como un estruendo prolongado. Diversos fragmentos se esparcieron.
Merv de Haas y su familia, propietarios del terreno donde se halló un fragmento, han donado éste a la NASA.
Los meteoritos son muy interesantes para la astrobiología, ya que contienen moléculas básicas para la vida en la Tierra que pudieron llegar desde el espacio exterior.
Éste es un tipo muy raro de meteorito y los científicos tienen pocas muestras de esa clase. Se trata de uno de los meteoritos químicamente más primitivos conocidos hasta la fecha.
Los científicos creen que este meteorito podría albergar algunas de las respuestas sobre el origen de la vida en la Tierra y quizá en otros mundos. Al estudiar el meteorito, los científicos también averiguarán más cosas sobre la etapa primigenia de nuestro sistema solar y la formación de la Tierra y otros planetas del sistema solar.
Algunas de las personas que trabajan en la NASA tuvieron la oportunidad de participar en la "caza del meteorito". Peter Jenniskens, un astrónomo especializado en meteoritos que colabora con el Instituto SETI, dirigió la búsqueda. Un grupo de empleados del Centro Ames de la NASA fue a las montañas para ayudar en la búsqueda durante dos días.
Ahora, tras los exámenes preliminares que han demostrado lo singular que es este meteorito, empieza el largo y arduo trabajo de analizarlo a fondo, un trabajo que quizá depare hallazgos inesperados.

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Descubren un polvo ultrafino que debe estar presente en todas partes del universo

ASTRONOMÍA

Los géiseres de Encélado. (Foto: NASA/JPL/Space Science Institute)

Después de varios años de investigación, el equipo del físico Tom Hill de la Universidad Rice en Houston, Texas, ha logrado aclarar un enigma que desconcertó a los científicos envueltos en el análisis de los datos reunidos por la sonda espacial Cassini de la NASA.
En el nuevo estudio, Hill y sus colegas describen e interpretan lo que encontraron en los datos de la Cassini: Una clase de partículas espaciales hasta ahora desconocida, granos nanométricos de polvo cargados eléctricamente. Creen además que estas partículas existen en todas partes del universo
Si, tal como parece, están en lo cierto, este estudio constituye la primera vez que se consigue medir y analizar tales partículas.
Las mediciones de los granos nanométricos se realizaron durante tres sobrevuelos a Encélado, una de las pequeñas lunas heladas de Saturno. Encélado despertó un gran interés en la comunidad científica en 2005, cuando una cámara de la Cassini captó en luz visible una serie de géiseres en erupción cerca de su polo sur. Además de las partículas de polvo de hielo visibles, los géiseres arrojan vapor de agua al espacio, y tres sobrevuelos en 2008 y 2009 ofrecieron a los científicos la primera oportunidad para hacer mediciones en el interior de los penachos de los géiseres.
"La percepción común sobre el espacio es que está enormemente vacío, pero eso es inexacto", argumenta agudamente Hill.
El Sol emite un flujo supersónico de partículas, que se conoce como viento solar, y este flujo se extiende por todo el sistema solar como un plasma de electrones e iones, eléctricamente cargados. Hill y sus colegas han presentado una descripción de cómo el plasma en la magnetosfera de Saturno interactúa con los granos nanométricos y les imparte una carga negativa a medida que se alejan de Encélado. Los granos de polvo en los penachos son grumos de moléculas de agua presentes en una amplia gama de tamaños, desde tan pequeños que sólo corresponden a conjuntos de unas pocas moléculas de agua, hasta tan grandes que igualan el tamaño de las partículas convencionales de humo.
El tamaño de los granos nanométricos es tan peculiar que les dota de un conjunto de características no presentes en otros tipos de materiales. Por ejemplo, los granos nanométricos se ven muy afectados tanto por la fuerza gravitacional como por la electromagnética. Esto contrasta notablemente con el caso de las partículas más grandes, que están dominadas por la gravedad, y con el de las partículas más pequeñas y cargadas eléctricamente, que están dominadas por la fuerza electromagnética.
Se desconoce por el momento qué repercusiones tendrá el hallazgo en la astrofísica y la cosmología, y hasta qué punto habrá que reescribir teorías. De todos modos, algunos cosmólogos ya habían especulado con la idea de que partículas del tamaño de esos granos nanométricos forman parte de las densas nubes de polvo de donde nacen las estrellas.
Hill, profesor de física y astronomía, es investigador del Espectrómetro de Plasma de la Cassini, o CAPS, un instrumento diseñado para medir los electrones e iones cargados. El instrumento fue diseñado y construido en el Instituto de Investigación del Sudoeste, en San Antonio, Texas, Estados Unidos, por un equipo internacional dirigido por David Young.
Hill comenzó a participar en trabajos relacionados con el diseño y uso del CAPS a mediados de 1980, cuando los científicos del programa Cassini aún estaban tratando de obtener fondos para construir la nave espacial.

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Posible mecanismo alternativo de autorreplicación del ADN

BIOQUÍMICA

Estructuras de ADN en crecimiento. (Foto: Rebecca Schulman)

Cuando los científicos piensan sobre la replicación de la información en química, usualmente tienen en mente algo parecido a lo que ocurre en los organismos vivos cuando obtienen una copia del ADN: una molécula de doble hélice que contiene información en secuencia, hace nuevas copias de la molécula.
Sin embargo, unos investigadores del Instituto Tecnológico de California (Caltech) han demostrado ahora que también puede utilizarse un mecanismo diferente para copiar la información de la secuencia.
En esta versión alternativa del proceso, primeramente se hacen crecer pequeños cristales de ADN formados por muchas copias de una pieza de información, luego se fragmentan en varios trozos por escisión mecánicamente inducida. Los nuevos fragmentos de cristal contienen toda la información necesaria para mantener una copia de la secuencia. Cada pieza comienza a replicar su información y a crecer hasta romperse nuevamente, sin la ayuda de las enzimas, un ingrediente esencial en la replicación de las secuencias biológicas.
El mecanismo de copia del genoma utilizado por las células requiere un control estricto entre la separación de las hebras de ADN y el proceso de copia. En cambio, no se necesita esa coordinación en el sistema diseñado por el equipo de Rebecca Schulman (ahora profesora en la Universidad Johns Hopkins, en Baltimore, Maryland, Estados Unidos). El sistema alternativo funciona de un modo más simple. Esto sugiere que puede haber otros mecanismos de copia de información mediante sustancias, que podrían ser más sencillos que el proceso que usan las células. Schulman y sus colegas han demostrado que este método alternativo es capaz por lo menos de llevar un mensaje químico dado (una secuencia de ceros y unos, por ejemplo) y hacer más copias del mensaje a través de un nuevo ciclo artificial de autorreplicación.
La idea de que los cristales pueden autorreplicarse fue presentada por primera vez por el químico orgánico y biólogo molecular Graham Cairns-Smith en 1965. Él propuso asimismo que esos cristales podrían haber sido las primeras sustancias autorreplicadoras capaces de evolución darwiniana. Su teoría resultó demasiado controvertida para la mentalidad de aquella época, y sus ideas nunca obtuvieron mucho apoyo. Pero, según Erik Winfree, profesor de Ciencias de la Computación, Sistemas Neurales y Bioingeniería en el Caltech, y miembro del equipo de investigación, el nuevo estudio muestra que la hipótesis de Cairns-Smith sobre el origen de la vida es más plausible de lo que se creía.
"En general, encontramos que los principios y mecanismos de Cairns-Smith son sólidos, y aunque no hemos demostrado experimentalmente todos los puntos de su teoría, la autorreplicación a través del crecimiento y escisión de cristales debería ser suficiente para la evolución darwiniana", explica Winfree. Esto se debe a que los cristales de ADN pueden ser programados para procesar la información durante el crecimiento, lo que les permite adaptarse a su entorno. Lo descubierto en el estudio podría incluso formar la base de nuevas tecnologías moleculares para la fabricación de objetos complejos a escala nanométrica, capaces de autorreplicarse, tal como señala Winfree.
La nueva investigación de Winfree y sus colaboradores indica que es posible diseñar un mecanismo para copiar información química muy precisa sin depender de enzimas biológicas para ensamblar y separar copias de la secuencia. En vez de recurrir a eso, los investigadores se basaron en las reacciones de enlace y fragmentación moleculares que diseñaron, y en simples fuerzas mecánicas.
En la investigación también ha trabajado Bernard Yurke, de la Universidad Estatal de Boise en Idaho, Estados Unidos.

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Nueva técnica que revela información hasta ahora indiscernible en el ADN

BIOLOGÍA

Diferencias de estructura atómica entre la 5-mC y la 5-hmC. (Foto: Chuan He)

Imagínese haber leído todo un libro, para luego darse cuenta de que sus gafas no le permitieron distinguir la "g" de la "q". Por supuesto, de estar escrito en un idioma conocido, se habría dado cuenta de inmediato que el texto no está claro. Pero, tratándose de un idioma desconocido para usted, como en buena parte lo es el ADN para los genetistas, es evidente que podría usted haber pasado por alto información vital, o malinterpretado otra.
Los genetistas se enfrentaron a un problema similar con el reciente descubrimiento de un "sexto nucleótido", por así decirlo, en el alfabeto del ADN. Dos modificaciones de citosina, una de las cuatro bases que componen el ADN, tienen un aspecto casi idéntico pero en ese "idioma" significan cosas distintas. Los científicos carecían de una forma de leer el ADN, letra por letra y de detectar con la debida precisión dónde se encuentran estas modificaciones en tejidos particulares o tipos específicos de células.
Ahora, un equipo de científicos del Instituto Ludwig de Investigación Oncológica (una organización internacional establecida en 1971), la Universidad de Chicago, la Universidad de California en San Diego y la Universidad Emory en Atlanta, Georgia, ha desarrollado y probado una técnica para realizar esta tarea.
El equipo de Chuan He (Universidad de Chicago) usó la técnica de mapear la 5-metilcitosina (5-mC) y la 5-hidroximetilcitosina (5-hmC) en el ADN de células madre embrionarias humanas y células del mismo tipo pero procedentes de ratón. Con ello, consiguió obtener nueva y reveladora información sobre sus patrones de distribución. Los análisis indican que estas modificaciones de ADN desempeñan papeles cruciales en procesos biológicos importantes.
Ellas intervienen por ejemplo en la diferenciación celular, regulan la expresión genética y tienen una notable influencia en el desarrollo de las células madre, así como en diversas enfermedades humanas como el cáncer, y potencialmente en enfermedades neurodegenerativas. Incluso pueden contribuir de forma destacada a guiar el desarrollo del cerebro humano.
La comunidad científica ha estudiando los patrones de la 5-mC durante décadas, como parte del campo de la epigenética, que es el estudio de la información que se encuentra "por encima" de la secuencia de ADN. Sin embargo, no fue hasta hace unos pocos años cuando se reconoció que la 5-hmC está presente en niveles significativos en nuestro ADN. La 5-mC se encuentra por regla general en los genes que están inactivos, y ayuda a silenciar genes que supuestamente no han de estar activos. En cambio, la 5-hmC parece estar muy presente en genes activos, especialmente en las células cerebrales.

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