Autor Tema: FORO-CIENCIA (Leído 868036 veces)

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Investigando el punto más salado del Atlántico Norte

OCEANOGRAFÍA

El buque científico Knorr. (Foto: NASA/Bill Ingalls)

Una expedición enviada al punto más salado del Atlántico Norte tiene por misión investigar a fondo cómo fluctúa el contenido de sal en las capas superiores del océano y cómo se relacionan estas variaciones con cambios en los patrones de precipitaciones en todo el planeta.
El viaje de investigación, realizado a bordo del buque científico Knorr, es parte de una misión de varios años que desplegará múltiples instrumentos en diferentes regiones del océano.
Los investigadores pasarán cerca de tres semanas en el punto de máxima salinidad conocida de la superficie del Atlántico. Ese punto está ubicado a medio camino entre las Islas Bahamas y la costa occidental del norte de África. En esa zona del mar, los científicos desplegarán instrumentos de observación y medirán la salinidad, la temperatura y otras variables, antes de poner rumbo a las Islas Azores para completar el viaje.
Los datos reunidos por esta expedición, a cargo del equipo de Raymond Schmitt, oceanógrafo del Instituto Oceanográfico de Woods Hole, en Massachusetts, Estados Unidos, ayudarán a conocer mejor uno de los efectos más preocupantes y menos divulgados del cambio climático: la aceleración del ciclo del agua de la Tierra. A medida que suben las temperaturas globales, aumenta la evaporación, alterando la frecuencia, intensidad y distribución de las lluvias en todo el planeta, lo cual tiene amplias repercusiones para la vida en la Tierra.
Los oceanógrafos consideran que el océano registra mejor que la tierra los cambios en las precipitaciones. En el mar, estos cambios se traducen en variaciones en la concentración de sal de sus aguas superficiales.
Muchos científicos que han estudiado los registros de salinidad de los últimos 50 años ya han visto la huella de un aumento en la velocidad del ciclo del agua. Los lugares del océano en los que la evaporación ha aumentado y la lluvia se ha vuelto más escasa, se han vuelto más salados con el paso del tiempo, mientras que los sitios que ahora reciben más precipitaciones se han vuelto menos salados. Esta aceleración a la postre podría exacerbar sequías e inundaciones en todo el planeta. Sin embargo, algunos modelos climáticos predicen cambios menos drásticos en el ciclo global del agua. Se necesita por tanto investigar más y hacer observaciones más detalladas de los cambios de salinidad en el mar, para aclarar de manera lo bastante fiable por dónde puede ir en el futuro el ciclo hidrológico.

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Calentamiento mediante hornos de microondas, la clave para abaratar el costo de ciertas células solares

CIENCIA DE LOS MATERIALES

Nanopartículas para crear una célula solar. (Foto: Oregon State University)

Se ha conseguido desarrollar un nuevo método de usar el calentamiento por microondas, como el de un típico horno de microondas doméstico, para sintetizar sulfuro de estaño, zinc y cobre, un prometedor compuesto para células solares que es menos costoso y menos tóxico que otras alternativas.
Esto abre nuevas e interesantes perspectivas para la energía solar, al proporcionar un modo más barato, menos problemático medioambientalmente y con menor consumo energético, para fabricar dispositivos fotovoltaicos en forma de películas delgadas.
El logro tecnológico es obra del equipo de Greg Herman, profesor en la Escuela de Ingeniería Química, Biológica y Medioambiental dependiente de la Universidad Estatal de Oregón.
Estas tecnologías fotovoltaicas de películas delgadas ofrecen una forma de fabricar células solares a bajo costo y en grandes cantidades.
Un enfoque es el de fabricarlas a través de una tinta compuesta de nanopartículas, que podría ser aplicada al substrato deseado mediante un rodillo o bien en espray, o simplemente impresa con una impresora de chorro de tinta.
En lo que constituye una mejora destacada del proceso de fabricación, los investigadores han logrado usar con éxito las microondas para el tratamiento térmico de los materiales, evitando así tener que recurrir al método convencional. Usar microondas reduce el tiempo necesario para que se produzcan las reacciones químicas deseadas, que llega a ser de tan sólo minutos o incluso segundos. Además, permite un mayor control del proceso de producción.
La tecnología de microondas ofrece un control más preciso sobre el calor y la energía aplicados para lograr las reacciones deseadas. Este proceso de síntesis es rápido, barato, usa menos energía, y ya ha sido utilizado para crear tintas de nanopartículas que fueron usadas con éxito para fabricar un dispositivo fotovoltaico.
Esta tecnología debería permitir ahorrar dinero, trabajar mejor y ser más fácil de llevar a la escala de producción industrial, en comparación con los métodos tradicionales de síntesis, tal como valora Herman.

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Descubren una nueva especie de tortuga fósil en España

PALEONTOLOGÍA

Reconstrucción de la nueva tortuga Brodiechelys royoi. (Imagen: Iván Gromicho)

Las investigaciones realizadas en el Departamento de Paleontología de la Facultad de Ciencias Geológicas de la Universidad Complutense de Madrid (UCM), en España, han permitido identificar una nueva especie de tortuga española, Brodiechelys royoi. Su estudio aporta nuevas pistas sobre la diversidad de reptiles del Mesozoico europeo, y permite reconocer algunos de sus representantes como "estrechamente relacionados con otros contemporáneos que habitaron en Asia".
Estudios recientes indican que la fauna de tortugas que habitaron en España durante el Cretácico Inferior, es decir, hace entre unos 135 y 95 millones de años, era muy diversa. De hecho, allí se reconoce un número de especies mayor que el identificado en otros países europeos. A éstas debe añadirse una nueva tortuga, Brodiechelys royoi, según el trabajo publicado este mismo mes en Acta Palaeontologica Polonica, liderado por el investigador de la Universidad Complutense de Madrid Adán Pérez-García.
La nueva especie, hallada en la localidad castellonense de Morella, habitó hace unos 110 millones de años. El ejemplar más completo asignado a la misma fue recogido hace unos años como consecuencia de los controles paleontológicos desarrollados en la cantera de arcilla del Mas de la Parreta (Castellón). Aunque es una tortuga de agua dulce, Brodiechelys royoi habitó esta zona en un periodo en que la costa se encontraba muy próxima, e incluso cubría el área en algunos momentos.
El hallazgo de fósiles de vertebrados en la localidad de Morella no es novedoso, sino que su presencia fue constatada hace casi un siglo y medio. De allí proceden algunas de las primeras referencias tanto de dinosaurios como de otros reptiles mesozoicos realizadas en nuestro país. Así pues, ya a finales de la década de 1860, se citó la presencia de huesos atribuidos a dinosaurios herbívoros, hallándose también restos que corresponden a grandes dinosaurios carnívoros. Sin embargo, estos hallazgos fueron muy escasos.
Aunque el análisis de reptiles mesozoicos estaba en auge en varios países europeos durante la segunda mitad del siglo XIX, en España experimentó un notable retraso, siendo desarrollado a partir de los últimos años de la década de 1920.
El responsable de esos estudios fue el paleontólogo castellonense José Royo y Gómez. Los principales hallazgos de dicho investigador también se produjeron en el área de Morella, destacando aquellos correspondientes a dinosaurios, cocodrilos y tortugas. Lamentablemente, como consecuencia de la Guerra Civil, Royo y Gómez partió al exilio, y el estudio sobre el registro castellonense de estos reptiles se paralizó hasta finales de la década de 1970, momento a partir del cual se realizaron, de manera puntual, nuevos hallazgos e investigaciones.
Sin embargo, no es hasta el inicio del siglo XXI cuando aumentó notablemente la actividad paleontológica. Esto estuvo motivado tanto por la revitalización del interés científico de los yacimientos paleontológicos como por la activación de la minería, relacionada con materiales para la fabricación de azulejos, y el control paleontológico que se pudo realizar sobre las tareas extractivas de arcillas.
Esta labor es especialmente relevante en una de esas canteras, Mas de la Parreta, donde ha sido hallada la nueva tortuga, junto con varios centenares de fósiles, recogidos en doce yacimientos. En ellos se han registrado varios grupos de plantas y de invertebrados, además de una diversa fauna de vertebrados compuesta por más de veinte formas distintas de animales, entre ellos varios grupos de peces (incluyendo tiburones), anfibios, lagartos, varias especies de tortugas terrestres y acuáticas, cocodrilos, reptiles marinos (plesiosaurios), reptiles voladores (pterosaurios), y abundantes grupos de dinosaurios. Entre estos se incluyen varios grupos de carnívoros, de diversos tamaños, y numerosos herbívoros, entre los que se encuentran dinosaurios acorazados (anquilosaurios), y formas correspondientes a saurópodos y ornitópodos.
Asimismo, los recientes hallazgos realizados en esta cantera han permitido identificar una de las faunas más diversas del Cretácico Inferior de Europa. A pesar de esto, hasta ahora no se había identificado ninguna nueva especie en Morella. La nueva tortuga es la primera.
Brodiechelys royoi fue una tortuga de pequeño tamaño, ligeramente superior a veinte centímetros, con una forma de vida muy semejante a la de los galápagos actuales. Esta tortuga presentaba una superficie del caparazón característica, en la que serían muy evidentes una serie de surcos profundos divergiendo en forma de abanico. Su nombre específico supone un homenaje al paleontólogo José Royo y Gómez, debido a su labor pionera tanto en el estudio particular de las faunas de reptiles del Cretácico Inferior de Morella, como, de manera general, en la de reptiles mesozoicos españoles.
La presencia de esta nueva tortuga en Morella ayuda a comprender las relaciones de la fauna de reptiles fósiles ibéricos de hace más de 100 millones de años con la de otras regiones. Así, otra especie de Brodiechelys ha sido previamente reconocida en Gran Bretaña. Aunque esa especie, Brodiechelys brodiei, fue identificada en el siglo XIX, la información sobre ella era muy limitada hasta que, este año, también ha sido revisada en detalle. El registro de reptiles de Morella también comparte otros géneros con el de Gran Bretaña, como es el caso de algunos correspondientes a cocodrilos y a dinosaurios.
Por lo tanto, se considera que la fauna presente en el Cretácico Inferior de varias regiones europeas estaba compuesta por animales similares. De hecho, previamente se había identificado la presencia de tortugas terrestres estrechamente relacionadas entre las que componen el registro morellano y el británico.
La nueva tortuga evidencia que también existían relaciones muy cercanas entre los representantes acuáticos de este grupo. Brodiechelys royoi no sólo nos permite identificar una estrecha relación entre la fauna de tortugas europeas, sino que puede relacionarse con un grupo de tortugas abundante y diverso en Asia en ese momento.
En este sentido, otra nueva tortuga española actualmente en estudio, procedente del Cretácico Inferior de Salas de los Infantes (Burgos), también podría pertenecer a ese grupo. Estudios recientes efectuados por el mismo equipo investigador permitieron definir otras dos nuevas tortugas presentes en niveles del Cretácico Inferior español, Hoyasemys jimenezi y Galvechelone lopezmartinezae, que fueron asignadas a otro grupo de probable origen asiático.
Por lo tanto, este nuevo hallazgo confirma la relación de parentesco entre las faunas de tortugas de ambos continentes, interpretándose que algunos grupos pudieron haber migrado desde Asia a Europa.

Fuente: Universidad Complutense de Madrid

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La ESA instala en España el primer radar de pruebas para detectar basura espacial

ASTRONÁUTICA

La ESA ha instalado en España un radar diseñado para probar nuevas técnicas para detectar fragmentos de basura espacial que pudieran suponer un peligro para las actividades en órbita. Este radar se utilizará para desarrollar sistemas de alerta que ayuden a mejorar la seguridad de las operaciones de los satélites europeos.
Tras 18 meses de diseño y desarrollo, el nuevo radar fue instalado cerca de Santorcaz, a unos 30 kilómetros de Madrid. La campaña de ensayos de aceptación y validación comenzará a mediados de noviembre.
La oficina del programa para el Conocimiento del Medio Espacial (SSA) de la ESA y la compañía española Indra Espacio S.A. firmaron en el año 2010 un contrato por 4,7 millones de euros para el desarrollo de este radar.
La detección temprana de fragmentos de basura espacial es fundamental para alertar a los operadores de los satélites a tiempo para planificar maniobras de evasión, siempre que exista riesgo de colisión.
Indra Espacio es la contratista principal y la responsable del diseño y del desarrollo del transmisor del radar. El desarrollo del receptor fue subcontratado al Instituto Fraunhofer de Física de Alta Frecuencia y Técnicas de Radar (FHR), en Wachtberg, Alemania.
“La instalación del radar de pruebas en Santorcaz representa un importante hito en el programa SSA de la ESA”, explica Nicolas Bobrinsky, Responsable del Programa Preparatorio de la ESA para el Conocimiento del Medio Espacial.
“El desarrollo de este radar confirma la excelencia internacional de la industria española y alemana en el campo de la detección de fragmentos de basura espacial con tecnología radar”.
El hecho de que este radar sea ‘de pruebas’ significa que se puede reconfigurar fácilmente en función de los resultados de los ensayos, permitiendo la optimización de sus prestaciones.
El radar instalado por la ESA en España es de tipo ‘monoestático’, lo que significa que el transmisor y el receptor se encuentran en el mismo lugar, separados por unos pocos cientos de metros.
La Agencia firmó un segundo contrato con otro grupo industrial en septiembre de este año para el desarrollo de un radar de tipo ‘biestático’, en el que el transmisor y el receptor estarán separados varios centenares de kilómetros.
“El radar monoestático se utilizará para poner a prueba y validar el uso de la tecnología radar para la detección de basura espacial en órbita baja”, explica Gian Maria Pinna, Responsable del Segmento de Tierra en la oficina de SSA de la ESA.
“Aunque la capacidad de este radar de pruebas es limitada, su diseño nos permitirá comprender en gran medida los problemas técnicos asociados a la detección de basura espacial con esta tecnología, un conocimiento que la ESA está adquiriendo a través del programa SSA”.
Próximamente se incorporará una serie de telescopios ópticos al sistema formado por estos dos radares, lo que permitirá detectar fragmentos de basura espacial en órbitas de mayor altitud. Este conjunto se irá mejorando poco a poco para desarrollar los primeros servicios de alerta a los operadores de los satélites europeos cuando exista riesgo de colisión en órbita.

Fuente: ESA

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Nueva teoría unificada de la materia y la energía oscuras

MATEMÁTICAS

Tian Ma y Shouhong Wang. (Foto: U. Indiana)

Dos matemáticos han propuesto una teoría unificada de la materia oscura y la energía oscura que altera las ecuaciones de Einstein que describen los fundamentos de la gravedad.
Shouhong Wang, profesor en la Universidad de Indiana en Bloomington, Estados Unidos, y Tian Ma, profesor en la Universidad de Sichuan en China, sugieren que el planteamiento teórico comúnmente aceptado sobre la conservación de momento y energía en el espacio-tiempo sólo es válido si a la vez se tienen en cuenta la materia normal, la materia oscura y la energía oscura.
Cuando sólo se tiene en cuenta la materia normal, dejan de conservarse la energía y el momento, según ellos.
Aunque emplean la métrica del espacio-tiempo curvo que Einstein utilizó en sus ecuaciones de campo, los investigadores sostienen que la presencia de la materia y energía oscuras, que los científicos creen que constituyen al menos el 95 por ciento del universo, requiere un nuevo conjunto de ecuaciones del campo gravitacional que tengan en cuenta una nueva clase de energía generada por la distribución no uniforme de la materia en el universo.
Esta nueva energía puede ser tanto positiva como negativa, y el total en el espacio-tiempo se conserva.
Cuando Einstein desarrolló su teoría, no se había descubierto la materia oscura ni la energía oscura, por lo que para él era natural comenzar su teoría usando la ley de conservación de momento y energía de la materia normal, tal como razona Wang.

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¿Las bacterias son seres sociales?

MICROBIOLOGÍA

Bacterias de la familia Vibrionaceae. (Foto: Thinkstock)

Una nueva investigación sobre si las bacterias tienen organización a escala de población en la naturaleza, revela que estos microorganismos pueden tener estructuras sociales similares a las de plantas y animales.
Los autores del estudio analizaron interacciones hostiles entre bacterias.
En estos actos, las bacterias producen sustancias que usan como arma química, para obtener una ventaja competitiva al obstaculizar directamente la supervivencia de competidores potenciales.
Esto suele ocurrir cuando hay bacterias que compiten por la misma parte de su hábitat.
Los resultados de la investigación muestran que algunos individuos en grupos de bacterias estrechamente emparentadas tienen la capacidad de producir compuestos químicos que matan o detienen el crecimiento de otras poblaciones de bacterias en el entorno, pero que no perjudican a su propio grupo.
Lo descubierto por el equipo de Otto Cordero y Martin Polz del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), y sus colaboradores del Instituto Francés de Investigación para la Explotación del Mar y del Instituto Oceanográfico de Woods Hole en Massachusetts, sugiere que las bacterias en el medio ambiente pueden desempeñar diferentes funciones sociales y que la competencia se produce no sólo entre bacterias individuales, sino también entre poblaciones coexistentes y siguiendo criterios que podrían etiquetarse como sociales.
Usualmente, se ha venido considerando que las bacterias son organismos cien por cien egoístas y que las poblaciones de bacterias son simples grupos de clones, pero cada vez está más claro que muchas especies tienen una clara estructura social en sus poblaciones.

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Otro posible origen para los minerales marcianos de arcilla

GEOLOGÍA

Región marciana de Nili Fossae, donde se hallan muchos materiales de arcilla expuestos. (Foto: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona)

El Marte antiguo, como la Tierra actual, fue un planeta con gran diversidad geológica, en el que intervinieron numerosos procesos. Por tanto, cuando los científicos, utilizando robots de superficie o naves espaciales en órbita al planeta, encuentran un mineral especial allí, tienen que considerar varias alternativas para explicar su formación.
Hay varias hipótesis sobre las causas de la formación de minerales de arcilla en Marte. A estos minerales allí detectados a veces se les ha considerado como indicadores de que esa porción de la superficie marciana, en el pasado, fue alterada por agua líquida. Ahora, un equipo de científicos franceses y estadounidenses dirigidos por Alain Meunier de la Universidad de Poitiers en Francia, e incluyendo a Bethany Ehlmann del Instituto Tecnológico de California (Caltech) en Pasadena, ha sugerido una nueva y muy diferente posibilidad.
Hasta ahora, los científicos planetarios barajaban dos hipótesis principales para explicar la formación de minerales de arcilla en Marte. Ambas están en sintonía con la idea de que el Planeta Rojo poseyó en el pasado ambientes habitables.
Una de esas dos hipótesis sostiene que durante períodos lo bastante largos, el contacto con el agua líquida pudo alterar las rocas ígneas, como el basalto, produciendo arcillas.
La otra hipótesis propone que las aguas fluyendo a través del subsuelo marciano pudieron producir arcillas mediante un proceso hidrotermal.
Los autores del nuevo estudio creen que también existe la posibilidad de que los minerales de arcilla se hubieran precipitado directamente de magmas a elevada temperatura.
Esta nueva hipótesis es menos emocionante para la astrobiología. Sin embargo, tal como señala Bethany Ehlmann, profesora de ciencias planetarias en el Caltech, e investigadora del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, se tienen que considerar las tres hipótesis cada vez que se estudia un depósito de arcilla.
Los científicos esperan usar el robot Curiosity y su conjunto de instrumentos para estudiar las arcillas presentes en sedimentos del cráter Gale, el cráter de impacto que ese geólogo robótico está explorando.

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Cangrejos de las profundidades marinas capaces de ver luz ultravioleta

ZOOLOGÍA

Unos cangrejos que viven a más de medio kilómetro de profundidad en el océano, fuera del alcance de la luz solar, tienen una exótica capacidad de visión en color que combina sensibilidad a la luz azul y a la ultravioleta.
Los ojos humanos son incapaces de ver la luz ultravioleta, cuya longitud de onda es más corta que la del color azul.
Puede parecer una enigmática rareza evolutiva que dichos cangrejos vean la luz azul y la ultravioleta, si sólo tenemos en cuenta el hecho de que la luz solar no llega a esas profundidades. Pero esa sensibilidad a la luz azul y a la ultravioleta debe tener una razón de ser.
El equipo del biólogo Sonke Johnsen, de la Universidad Duke en Durham, Carolina del Norte, Estados Unidos, y la bióloga Tamara Frank de la Universidad Nova del Sudeste, cree que esa capacidad de detección puede servirles a los cangrejos para distinguir la comida apta para ellos de entre otros productos que les resultarían tóxicos.
En cierto modo, la capacidad visual de los cangrejos funcionaría por tanto como un lector de códigos de color que identifica a los productos comestibles.
Estos animales quizá se estén valiendo de su sensibilidad a la luz azul y a la ultravioleta para distinguir a corales con muchas probabilidades de ser tóxicos, los cuales emiten una tenue bioluminiscencia verde o verdiazul, y diferenciarlos así del plancton que los cangrejos comen, el cual brilla en luz azul.
El descubrimiento explica para qué utilizan sus ojos algunos animales de aguas profundas y cómo su sensibilidad a la luz influye sobre sus interacciones con su entorno.

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Puede haber vida en planetas cuyas condiciones de habitabilidad aparecen y desaparecen

ASTROBIOLOGÍA

Un planeta puede entrar y salir de la zona habitable. (Foto: NASA/JPL-Caltech)

En los últimos tiempos, han sido descubiertos numerosos exoplanetas (planetas de otros sistemas solares) con condiciones extremas, muy hostiles para la vida. Hay de todo, desde mundos incandescentes a planetas sumidos en un frío glacial.
El escenario ideal para la vida tal como la conocemos sería un planeta muy similar a la Tierra. Un mundo con tales características es, por supuesto, un objetivo de máximo interés en toda búsqueda de planetas, pero una nueva investigación otorga a algunos exoplanetas hostiles más probabilidades de albergar vida que las asumidas hasta ahora.
"Cuando hablamos de un planeta habitable, hablamos de un mundo en el que el agua líquida puede existir", matiza Stephen Kane, científico del Instituto de Ciencia de Exoplanetas, adscrito a la NASA y al Instituto Tecnológico de California en Pasadena. Para que tenga agua líquida, un planeta tiene que estar a la distancia correcta de su estrella; no puede ser demasiado caliente ni demasiado frío. A este intervalo de distancias, determinado por el tamaño y el calor de la estrella, se le conoce normalmente como "zona habitable" en torno a una estrella.
Kane y Dawn Gelino han creado un catálogo llamado "Habitable Zone Gallery" ("Galería de la Zona Habitable"). Ese catálogo ofrece cálculos del tamaño y la distancia de la zona habitable de cada sistema exoplanetario que ha sido descubierto, y muestra qué exoplanetas orbitan en esta franja orbital tan especial.
Pero no todos los exoplanetas tienen órbitas similares a la de la Tierra ni permanecen a una distancia bastante constante de sus estrellas. Una de las revelaciones inesperadas obtenidas con la búsqueda de planetas es que muchos planetas tienen órbitas excéntricas, muy alargadas, que hacen que la distancia del planeta a su estrella varíe considerablemente.
Estos planetas pueden pasar parte de su tiempo, pero no todo, en la zona habitable. Es posible que haya mundos que entre inviernos largos y fríos se calienten durante períodos breves, o que tengan picos breves de condiciones muy calientes.
Aunque estos planetas serían muy diferentes a la Tierra, puede que esto no sea un impedimento para que puedan albergar vida extraterrestre. Los científicos han encontrado formas microscópicas de vida en la Tierra que pueden sobrevivir a todo tipo de condiciones extremas. Algunos organismos básicamente pueden reducir a cero su metabolismo para sobrevivir a condiciones de frío durante mucho tiempo. Se sabe que otros pueden soportar condiciones de calor extremas si tienen una capa protectora de roca o agua. Incluso se han realizado estudios con esporas, bacterias y líquenes terrestres que muestran que estos pueden sobrevivir durante un tiempo en ambientes terrestres hostiles e incluso en las condiciones extremas del espacio.
La investigación de Kane y Gelino sugiere que la zona habitable en torno a las estrellas podría ser más grande de lo creído, y que algunos planetas que resultan del todo inhabitables para el Ser Humano podrían en cambio ser el lugar perfecto para algunos microorganismos terrestres extremófilos. No debemos olvidar que la vida se forjó en la Tierra en una etapa muy temprana del desarrollo planetario, bajo condiciones que eran mucho más duras que las actuales.
La investigación sugiere que la habitabilidad, entendida en ese sentido amplio, podría presentarse de muchas formas en la galaxia, no sólo en la forma en que se presenta en nuestro planeta. Por ejemplo, muchos mundos que alberguen vida puede que ni siquiera sean planetas, sino lunas de planetas gaseosos gigantes similares a nuestro Júpiter. Existen muchos planetas gigantes, y todos ellos pueden tener lunas, si son como los planetas gigantes de nuestro sistema solar. La luna de un planeta que se encuentre o pase cierto tiempo en la zona habitable de su estrella puede ser habitable.

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Un astrónomo aficionado redescubre un asteroide 'perdido' con el telescopio de la ESA en el Observatorio del Teide

ASTRONOMÍA

(Foto: ESA/Deimos)

Un astrónomo aficionado que colabora con el programa de riesgo espacial de la ESA ha redescubierto un asteroide perteneciente a la categoría 'potencialmente peligroso', que había sido perdido después de haber sido detectado por primera vez. El asteroide, de medio kilómetro de diámetro, no supone una amenaza para la Tierra a corto plazo.
El astrónomo aficionado alemán Erwin Schwab llevó a cabo su cacería de asteroides con el telescopio de la ESA instalado en el Observatorio del Teide (Tenerife, Islas Canarias), llamado Estación Óptica Terrena. La detección se realizó dentro del tiempo de observación asignado al programa de la ESA Conocimiento del Medio Espacial (SSA, en sus siglas en inglés).
El astrónomo caza-asteroides estaba decidido a redescubrir el objeto, catalogado como 2008SE85. Este astereoide fue descubierto en septiembre de 2008 durante el programa Catalina Sky Survey, y observado desde varios observatorios hasta octubre de 2008.
Sin embargo nadie lo había observado desde entonces, y las predicciones sobre su posición actual se habían vuelto tan imprecisas que el asteroide se consideraba perdido.
Erwin planeó su secuencia de observaciones para buscar al asteroide dentro del área de incertidumbre que rodea a las predicciones de su posición. Tardó solo unas pocas horas en hallarlo, a unos dos grados de distancia de su posición predicha -dos grados corresponde a cuatro veces el tamaño aparente de la Luna-.
"Encontré el objeto durante la noche del sábado 15 de septiembre, mientras comprobaba las imágenes en mi ordenador", dice Erwin.
“Después lo vi de nuevo a la 01:30 de la mañana del domingo, ¡que era mi cumpleaños! Es uno de los regalos de cumpleaños más bonitos que he tenido”.
Estas nuevas observaciones de este ateroide permitirán determinar su órbita de forma mucho más precisa, y confirman que no supondrá ninguna amenaza para la Tierra a corto plazo.
Los Asteroides Potencialmente Peligrosos se acercan a la Tierra a menos de siete millones de kilómetros. Hay catalogados unos 1.300 objetos en esta categoría.
Cuando se descubre un nuevo asteroide se deben llevar a cabo observaciones de seguimiento en las horas y días siguientes, para asegurarse de que no resulta perdido.
El Centro de Cuerpos Menores (Minor Planet Centre), en Estados Unidos, recibe los datos de las observaciones de astrónomos en todo el mundo. El redescubrimiento del asteroide 2008SE85 ha sido anunciado oficialmente mediante una Circular Electrónica del Centro de Cuerpos Menores.
Estas observaciones formaban parte de la estrecha colaboración que mantenemos con astrónomos aficionados muy experimentados”, dice Detlef Koschny, jefe del área de Asteroides Cercanos a la Tierra del programa SSA de la ESA.
“No es la primera vez que nuestra colaboración con astrónomos aficionados tiene éxito. Los miembros del Programa de Búsqueda de Asteroides del Observatorio del Teide, iniciado por Matthias Busch desde Heppenheim, Alemania, ya descubrió dos NEOs (siglas en inglés de Asteroides Cercanos a la Tierra) mientras trabajaban con nuestro programa de observación.

Fuente: ESA

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Metano generado por hongos

BIOLOGÍA

Los hongos también pueden producir metano. (Foto: © Katharina Lenhart)

Hace unos seis años, los libros de texto científicos tuvieron que ser actualizados debido al sorprendente descubrimiento hecho por el grupo de investigación de Frank Keppler: Las plantas producen metano en un ambiente rico en oxígeno. En aquellos momentos, era algo inconcebible, pues lo aceptado era que el metano biogénico sólo podía formarse debido a la descomposición de materia orgánica bajo condiciones de escasez de oxígeno.
Su grupo ha hecho ahora otra nueva y fascinante observación: Hongos que producen metano.
El metano es 25 veces más eficaz como gas de efecto invernadero en comparación con el dióxido de carbono. La mayor parte de este gas es producido por bacterias en los arrozales, en los basureros o por los residuos ganaderos.
Tras el estudio de Frank Keppler y sus colegas en 2006, que reveló que los vegetales son capaces de producir metano, su equipo de investigación ha continuado buscando fuentes de este gas de efecto invernadero.
Ahora Katharina Lenhart, integrante del grupo de investigación de Frank Keppler en el Instituto Max Planck de Química en Alemania, ha hecho otro hallazgo interesante. Ella ha descubierto que los hongos que descomponen la materia orgánica muerta también emiten metano.
En su estudio, la bióloga examinó ocho hongos Basidiomycetes diferentes. Bajo condiciones de laboratorio, observó la producción del metano y verificó su hallazgo usando substratos etiquetados isotópicamente.
Durante sus experimentos, varió las condiciones de los caldos de cultivos en que crecían los hongos, y encontró que el substrato subyacente tiene un impacto relevante en la cantidad de metano generado.
Se emplearon varios métodos moleculares, biológicos y analíticos, en colaboración con la Universidad de Giessen y el Centro Helmholtz de Investigación Medioambiental en Magdeburgo, ambas instituciones en Alemania, para verificar si en el fenómeno estaba implicado algún microorganismo metanógeno (microbios, esencialmente arqueas, que producen metano en su metabolismo), y el resultado fue negativo: no existían tales microorganismos. Por tanto, los procesos que ocurren dentro de los hongos deben ser los responsables de la formación observada de metano.

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Los virus, ¿formas de vida arcaicas en vez de fragmentos de maquinaria biológica?

MICROBIOLOGÍA

El mimivirus, infectando una ameba. (Foto rof. Didier Raoult, Rickettsia Laboratory, La Timone, Marseille, Francia)

Un nuevo estudio sobre virus gigantes apoya la idea de que los virus son organismos vivos de gran antigüedad y no simples restos moleculares inanimados y erráticos de maquinaria biológica, como algunos científicos han argumentado. El estudio puede, por tanto, remodelar el árbol filogenético universal, añadiendo una cuarta rama principal a las tres aceptadas por la mayoría de los científicos como dominios fundamentales de la vida.
Los investigadores utilizaron un método relativamente nuevo para escudriñar el pasado lejano. En vez de comparar secuencias genéticas, que son inestables y cambian con bastante rapidez a través del tiempo, buscaron evidencias de acontecimientos pasados en la estructura tridimensional de ciertos "fósiles" moleculares que, al igual que los fósiles propiamente dichos de huesos humanos o animales, ofrecen pistas de sucesos evolutivos antiguos.
Al igual que los paleontólogos estudiando la evolución, el equipo de Gustavo Caetano Anollés, profesor de ciencias de los cultivos en la Universidad de Illinois y del Instituto de Biología Genómica, observó las piezas del sistema y cómo han cambiado con el paso del tiempo, constatando que algunos pliegues de proteínas aparecen sólo en un grupo o un subconjunto de organismos, mientras que otros son comunes a todos los organismos estudiados hasta ahora.
En investigaciones de este tipo se tiende a buscar al ancestro común más reciente de todas las formas de vida existentes en la Tierra mediante la estrategia de comparar células. Nunca se añaden virus. Caetano Anollés y sus colaboradores decidieron incorporar diversos virus para intentar vislumbrar sus orígenes evolutivos.
Los investigadores confeccionaron un censo de todos los pliegues de proteínas en más de mil organismos representativos de las bacterias, los virus, las arqueas y todos los demás tipos de seres vivos. El equipo de Caetano Anollés incluyó a los virus gigantes porque son complejos, poseyendo genomas que igualan, y en algunos casos superan, a los atributos de las bacterias más simples.
Los virus gigantes tienen una increíble maquinaria que parece muy similar a la de nuestras células. Los autores del estudio se propusieron averiguar a qué se debe su gran complejidad.
Parte de esa complejidad incluye enzimas involucradas en traducir a proteínas el código genético. Para su sorpresa, los científicos encontraron estas enzimas en virus, algo inaudito dado que estos carecen de toda otra maquinaria conocida para la fabricación de proteínas y deben recurrir a usar en su provecho las proteínas de los organismos invadidos.
En el nuevo estudio, los investigadores mapearon las relaciones evolutivas entre los acervos proteicos de cientos de organismos, y utilizaron la información para construir un nuevo árbol filogenético universal que incluye a los virus. El árbol resultante tiene cuatro ramas claramente diferenciadas, cada uno representando a un "supergrupo" distinto. Los virus gigantes forman la cuarta rama del árbol. Las otras tres son la de las bacterias, la de las arqueas y el dominio Eukarya (que incluye a vegetales, animales, hongos, y todos los demás organismos cuyas células tienen un núcleo definido).
Los investigadores descubrieron que muchos de los pliegues proteicos más antiguos, los que se encuentran en la mayoría de los organismos celulares, también estuvieron presentes en los virus gigantes. Esto sugiere que dichos virus aparecieron muy temprano en la evolución, cerca de la raíz del árbol filogenético.
El nuevo análisis añade más evidencias de que los virus gigantes fueron originalmente mucho más complejos de lo que son hoy, y experimentaron, con el tiempo, una drástica reducción en sus genomas. Esta reducción probablemente explica que hayan pasado a un estilo de vida parasitario. Los autores del estudio sugieren que los ancestros de los virus se parecían más a los virus gigantes de hoy que al resto de virus actuales con genomas reducidos.
En la investigación también han trabajado Arshan Nasir, de la Universidad de Illinois, y Kyung Mo Kim, del Instituto de Investigación de Biociencia y Biotecnología en Corea del Sur.

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Más probabilidades de lo creído para el origen extraterrestre de la vida

ASTROBIOLOGÍA

Durante la infancia del sistema solar, la Tierra y sus vecinos planetarios en órbita a otras estrellas estuvieron lo bastante cerca unos de otros como para poder intercambiar, con relativa facilidad, grandes cantidades de materia sólida. Imagen: Recreación artística de Jorge Munnshe para Amazings / NCYT.

Desde hace tiempo se baraja la hipótesis de que en el pasado remoto de la Tierra, meteoritos u objetos similares, caídos en ella y procedentes de otros mundos, pudieron albergar microorganismos que sobrevivieron y prosperaron en nuestro planeta, siendo éste el origen de la vida en la Tierra.
Una nueva investigación otorga a esta hipótesis más probabilidades de ser real que las asumidas hasta ahora.
Los autores de este estudio, de las universidades de Arizona y Princeton en Estados Unidos, y del Centro español de Astrobiología, han llegado a la conclusión de que, bajo ciertas condiciones, hay muchas probabilidades de que la Tierra recibiera vida de otros mundos, o la exportase a estos, durante la infancia del sistema solar, cuando la Tierra y sus vecinos planetarios en órbita a otras estrellas estuvieron lo bastante cerca unos de otros como para poder intercambiar, con relativa facilidad, grandes cantidades de materia sólida.
Los resultados de la nueva investigación proporcionan el apoyo más fuerte para la litopanspermia, la idea de que las formas básicas de vida se distribuyen en muchas partes del universo mediante meteoritos u objetos similares, expulsados de sus mundos de origen por catástrofes tales como grandes erupciones volcánicas y colisiones con otros cuerpos celestes. Tarde o temprano, la gravedad de otros sistemas planetarios atrapa a estas rocas errantes, que, al caer en un mundo con las condiciones ambientales adecuadas, pueden convertirse en los primeros colonos de los que surjan, con el paso de la evolución, muchas otras especies, considerables ya como autóctonas.
Investigaciones anteriores sobre este hipotético fenómeno sugerían que debido a la alta velocidad con la que se considera que suele viajar la materia sólida de esa clase a través del cosmos, son muy escasas las probabilidades de que sea atrapada por el campo gravitacional de otro objeto. Sin embargo, los investigadores de las universidades de Arizona y Princeton, y del Centro español de Astrobiología, reconsideraron la litopanspermia bajo un escenario teórico distinto, basado en un proceso de baja velocidad. En este caso, las velocidades barajadas fueron 50 veces menores a las estimadas en estudios anteriores.
Usando como modelo el cúmulo estelar en la que se formó nuestro Sol, el equipo realizó simulaciones, mostrando que, a esas velocidades más bajas, la transferencia de material sólido desde un sistema planetario a otro pudo ser mucho más probable de lo que se pensaba.
El equipo de la astrónoma Amaya Moro Martín del Centro español de Astrobiología, la física Renu Malhotra de la Universidad de Arizona, el matemático Edward Belbruno de la Universidad de Princeton en Nueva Jersey, y el ingeniero aeroespacial Dmitry Savransky también de ésta última universidad, sugiere que, de entre todas las rocas desprendidas de los astros de nuestro sistema solar y del sistema solar más cercano al nuestro, de 5 a 12 de cada 10.000 rocas pudieron ser capturadas por el otro sistema solar. Simulaciones hechas en estudios anteriores sugerían probabilidades tan bajas como una entre un millón.
Los investigadores han calculado que nuestro sistema solar y el sistema solar con planetas más cercano al nuestro pudieron intercambiar rocas al menos 100 billones (millones de millones) de veces antes de que el Sol comenzase a alejarse del cúmulo estelar en el que nació. También hay indicios obtenidos de rocas que sugieren que algunas formas básicas de vida aparecieron en la Tierra en la época en que el Sol aún estaba dentro de ese cúmulo estelar. Además, todo apunta a que tales formas de vida fueron lo bastante resistentes como para sobrevivir a un viaje interestelar y a un impacto final contra la superficie de un mundo.
Las probabilidades de que una estrella capturara materia sólida proveniente de otro sistema planetario en los tres escenarios considerados en el nuevo estudio, son hasta mil millones de veces mayores que las estimadas en algunas investigaciones previas.

En cuanto a la transferencia específica de la vida, los investigadores sugieren que aproximadamente 300 millones de eventos de litopanspermia pudieron acontecer hacia o desde nuestro sistema solar y el sistema más cercano.
Pero ¿estaba la Tierra preparada para alojar a las formas de vida llegadas de fuera de ella?; aún en el caso de que los microorganismos alienígenas sobrevivieran al largo viaje hasta la Tierra, el planeta debía estar a punto para recibirles, o de lo contrario esa nueva vida no podría prosperar aquí.
La respuesta es que, al parecer, la Tierra sí estaba preparada: Los autores del nuevo estudio se remiten a evidencias de datación de rocas terrestres que indican que la Tierra ya contenía agua cuando nuestro sistema solar tenía tan sólo 288 millones de años de antigüedad, y que nuestro mundo pudo acoger vida antes de que el sistema solar cumpliera los 718 millones de años de edad.
El cúmulo en el que se cree que el Sol y otras estrellas se formaron más o menos al mismo tiempo, comenzó a fragmentarse cuando el sistema solar tenía aproximadamente entre 135 y 535 millones de años.
Por lo tanto, si la vida surgió en la Tierra, y quizá en otros mundos, poco después de estar disponible el agua en su superficie, es posible que durante unos 400 millones años la vida hubiera viajado desde la Tierra a otros mundos habitables, y viceversa, según las conclusiones del estudio.
Si en esta región del cosmos la vida empezó antes en otros sistemas solares que en el nuestro, y parte de ella fue a parar a la Tierra cuando las distancias entre sistemas solares eran mucho menores que en la actualidad, entonces hay que aceptar la posibilidad de que la vida de la Tierra se hubiera originado fuera de nuestro sistema solar.

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El concepto teórico del Reloj Eterno o cristal de espacio-tiempo

FÍSICA

Cristal de espacio-tiempo. (Foto: Xiang Zhang)

Una idea tan fascinante como controvertida, la del Reloj Eterno o cristal de espacio-tiempo, está levantando muchas expectativas con la reciente presentación de un estudio a cargo de especialistas del Laboratorio Nacional estadounidense Lawrence Berkeley (Berkeley Lab), en California. En ese estudio se propone un posible modo de fabricar el primer cristal de espacio-tiempo.
Un cristal de espacio-tiempo, o cristal 4D, tiene una estructura periódica en el tiempo además de en el espacio.
Si se lograse fabricar tan singular objeto, los científicos tendrían un nuevo y más eficaz medio para estudiar cómo complejas propiedades físicas y comportamientos emergen de las interacciones colectivas de grandes cantidades de partículas individuales. Un cristal de espacio-tiempo también podría utilizarse para estudiar fenómenos en el mundo cuántico, como por ejemplo el entrelazamiento cuántico, que es un fenómeno en el que dos o más partículas (por ejemplo fotones) se enlazan entre sí de modo inextricable, hasta el punto de que al medir ciertas propiedades de un objeto se revela información sobre el otro (o los otros).
En opinión de algunos físicos, un cristal de espacio-tiempo también se podría emplear como un reloj que nunca se atrasaría ni adelantaría, manteniendo su exactitud para siempre, incluso después de la muerte termodinámica del universo, un estado que, según algunas teorías, podría alcanzar éste en un futuro distante, y que se caracterizaría esencialmente por la ausencia de energía termodinámica libre. En ese escenario tan fantasmagórico de la física teórica, donde el grado de entropía sería el máximo posible, ningún objeto podría ponerse en movimiento, ni por supuesto existir la vida.
El concepto de cristal de espacio-tiempo, sin embargo, ha existido sólo como una idea meramente teórica en la comunidad científica, sin que se haya abordado ninguna idea seria en cuanto a cómo construir uno, hasta ahora. Un equipo internacional de científicos dirigido por investigadores del laboratorio de Berkeley ha propuesto el diseño experimental de un cristal de espacio-tiempo basado en una trampa iónica con campo eléctrico, y la fuerza de repulsión de la Ley de Coulomb, entre partículas que portan la misma carga eléctrica.
En este diseño del equipo de Xiang Zhang, del laboratorio de Berkeley, el campo eléctrico de la trampa de iones retiene partículas cargadas, y la fuerza de repulsión de Coulomb hace que formen espontáneamente un cristal iónico espacial en forma de anillo.
Bajo la aplicación de un débil campo magnético estático, este cristal iónico en forma de anillo comenzará una rotación que nunca se detendrá. La rotación persistente de iones atrapados produce un orden temporal, dando lugar a la formación de un cristal de espacio-tiempo en el más bajo estado energético cuántico.
Dado que el cristal de espacio-tiempo ya está en su menor estado energético cuántico, su orden temporal, o capacidad de mantener su puntualidad si se le usa como reloj, teóricamente persistirá incluso después de que el resto de nuestro universo alcance el máximo grado de entropía.
En este trabajo de investigación y diseño también han participado Tongcang Li, Zhe-Xuan Gong, Zhang-Qi Yin, Haitao Quan, Xiaobo Yin, Peng Zhang y Luming Duan.

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La escena de caza arácnida más antigua y bien conservada

PALEONTOLOGÍA

Foto: Cortesía de la Universidad Estatal de Oregón.

Se ha descubierto un singular conjunto fósil de una araña de hace unos cien millones de años lanzándose al ataque contra una presa atrapada en su telaraña. Es un caso único debido a su antigüedad y por su grado tan bueno de conservación.
La extraordinaria escena con sus dos actores está tan bien conservada que la descripción de lo que ocurre en ella la puede hacer cualquiera, sin necesidad de ser paleontólogo. Una araña inicia su ataque contra un insecto alado que acaba de quedar atrapado en su telaraña.
Estos extraordinarios restos fósiles, muy inusuales por la claridad de lo que muestran, están en un trozo de ámbar.
El episodio de caza tuvo lugar en el valle de Hukawng, en Myanmar (Birmania) a principios del Cretáceo, hace entre 97 y 110 millones de años, en pleno reinado de los dinosaurios.
George Poinar, Jr., profesor emérito de zoología en la Universidad Estatal de Oregón en Corvallis, Estados Unidos, y experto de prestigio mundial en insectos atrapados en ámbar, ha hecho una descripción básica del hallazgo.
La araña estaba comenzando su ataque contra un macho de avispa parásita que tuvo la mala fortuna de quedar atrapado en la telaraña. Pero este drama de vida y muerte no se completó. Depredador y presa quedaron inmovilizados para la posteridad en la escena de combate que no llegó a su desenlace. La resina de un árbol cayó sobre ambos y los paralizó, conduciéndoles a la muerte.
Las arañas figuran entre los invertebrados de mayor antigüedad hoy existentes. Se cree que las arañas surgieron como tales hace alrededor de 200 millones de años, pero la evidencia fósil más antigua de una telaraña tiene sólo unos 130 millones de años de antigüedad. Un ataque como el conservado en esta pieza extraordinaria de ámbar y tan antiguo no había sido documentado nunca mediante fósiles con tanta claridad.
Tanto la araña como la avispa pertenecen a géneros extintos.

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