Autor Tema: FORO-CIENCIA (Leído 862485 veces)

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Un cometa pasará muy cerca de Marte en 2014

ASTRONOMÍA

Gráfico de la órbita del Siding Spring a través de la región interior del sistema solar. (Imagen: NASA/JPL-Caltech)

El cometa C/2013 A1 (Siding Spring) pasará muy cerca de Marte en octubre de 2014.
La última trayectoria del cometa Siding Spring calculada por los científicos del Programa de Objetos Próximos a la Tierra (NEOs por sus siglas en inglés), dependiente del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, en Pasadena, California, indica que la distancia mínima entre él y Marte no será mayor de 300.000 kilómetros (186.000 millas).
En el momento de escribir estas líneas, la estimación actual, basada en observaciones recientes, es que el cometa pasara a unos 118.000 kilómetros (73.000 millas) de la superficie del planeta rojo.
Los científicos han deducido la trayectoria del cometa Siding Spring a partir de datos obtenidos en observaciones hechas desde octubre de 2012.
La posibilidad de que el cometa colisione contra Marte no puede excluirse. Sin embargo, con los datos disponibles ahora, es de sólo una probabilidad entre 8.000.
Desde Marte, la visibilidad del cometa será buena cuando esté lo bastante cerca. Desde la Tierra, lo más probable es que el cometa no sea observable a simple vista, aunque puede llegar a ser lo suficientemente brillante como para poder ser visto desde el hemisferio sur a mediados de septiembre de 2014 usando binoculares o pequeños telescopios.
Los científicos del Programa de Objetos Próximos a la Tierra estiman que el cometa Siding Spring ha hecho un viaje de más de un millón de años, desde su punto de partida en la Nube de Oort, una nube gigante de cometas que forma una envoltura distante (a casi un año-luz de distancia del Sol) alrededor de nuestro sistema solar. El cometa podría estar completo, es decir poseyendo también los gases volátiles que los cometas de periodo corto (los que pasan por la región interna del sistema solar más a menudo) no suelen tener ya. Esos cometas de periodo corto acaban perdiendo dichos gases volátiles como consecuencia del calor que experimentan cada vez que se aproximan lo suficiente al Sol.
Rob McNaught descubrió el cometa Siding Spring el 3 de enero de 2013, en el Observatorio Siding Spring en Australia. Un estudio de los registros de observaciones anteriores ha desenterrado más imágenes del cometa, que habían pasado desapercibidas, y de este modo se ha conseguido extender hacia atrás el intervalo de observación hasta el 4 de octubre de 2012.

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Computación para adelantarse a los cambios adaptativos del virus del SIDA

MICROBIOLOGÍA

Esta imagen obtenida mediante microscopio electrónico de barrido muestra partículas de VIH infectando a una célula T humana. (Imagen: U.S. National Institutes of Health)

Décadas de investigación y tres ensayos clínicos a gran escala no han podido producir una vacuna eficaz contra el VIH, debido en gran medida a que este virus evoluciona tan rápidamente que puede evadir las respuestas inmunitarias inducidas por las vacunas.
Unos investigadores del Instituto Ragon en Cambridge, Massachusetts, Estados Unidos, y otras instituciones, han desarrollado ahora un nuevo enfoque para el diseño de vacunas que podría permitirles interceptar esas rutas de escape evolutivas. Los investigadores han desarrollado y validado experimentalmente un método computacional que puede analizar secuencias de proteínas virales para determinar cuán bien pueden reproducirse en el cuerpo diferentes cepas virales. Esa información brinda a los investigadores una guía sin precedentes para identificar vulnerabilidades virales que puedan ser explotadas como blancos de ataque de nuevas vacunas sin darle tiempo al virus para adaptarse.
Adelantarse a esas rutas evolutivas de escape es, en definitiva, la clave de este enfoque.
El equipo de Arup K. Chakraborty ha diseñado fragmentos de proteínas (péptidos) dirigidos contra estos puntos débiles, y ahora está desarrollando formas de liberar dichos péptidos dentro del cuerpo para poder probarlos primeramente en animales.
Normalmente, cuando se administra una vacuna contra una enfermedad como la viruela o la poliomielitis, la exposición a fragmentos virales prepara al sistema inmunitario del cuerpo para que responda enérgicamente cuando se encuentre con el virus real. Con el VIH, parece que cuando las células inmunitarias de una persona vacunada atacan los péptidos virales que ellas reconocen, el virus muta rápidamente sus secuencias de proteínas de modo que las células inmunitarias dejan de reconocerlas.
Para superar esto, los científicos han tratado de analizar proteínas virales para encontrar aminoácidos que no suelan mutar, o sea que pudieran ser críticos para la supervivencia del virus. Sin embargo, este enfoque no tiene lo bastante en cuenta que cuando aminoácidos aparentemente críticos son forzados a evolucionar, los problemas para el virus derivados de esa evolución forzada de aminoácidos esenciales pueden ser compensados por mutaciones producidas en otras partes de la proteína.
El equipo del Instituto Ragon se centró en definir cómo la capacidad del virus para sobrevivir depende de las secuencias de sus proteínas, si éstas tienen múltiples mutaciones. Este conocimiento podría permitir identificar combinaciones de mutaciones en aminoácidos que son perjudiciales para el virus. Las vacunas orientadas a inducir combinaciones desfavorables de mutaciones en aminoácidos vitales forzarían al virus a mutar de un modo que lo debilitaría.
Usando datos existentes sobre secuencias de proteínas del VIH, los investigadores crearon un modelo informático que puede predecir la idoneidad de cualquier secuencia posible, permitiendo así predecir cómo afectarían al virus mutaciones específicas.
En el trabajo de investigación y desarrollo también han participado Andrew Ferguson (ahora en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign), Jaclyn Mann y Saleha Omarjee del Instituto Doris Duke de Investigación Médica en Sudáfrica, Thumbi Ndung’u del Instituto Ragon, y Bruce Walker, director del Instituto Ragon. Este instituto depende de tres entidades: El Hospital General de Massachusetts, el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y la Universidad de Harvard.

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Chips capaces de autorrepararse, ¿el nacimiento de la electrónica regenerable?

INGENIERÍA

Algunos de los destrozos causados en un chip por los disparos de un láser de alta potencia. El chip fue capaz de recuperarse hasta casi su nivel ideal de funcionamiento. (Foto: Jeff Chang y Kaushik Dasgupta / Caltech)

Imagine que los chips en su teléfono inteligente o su ordenador pudieran repararse sobre la marcha, recuperándose en microsegundos de pequeñas averías que podrían ir desde un suministro eléctrico inadecuado de la batería, hasta el fallo total de un transistor. Esto puede parecer ciencia-ficción, pero un equipo de ingenieros del Instituto Tecnológico de California (Caltech) en Pasadena ya ha conseguido desarrollar esa clase de chips dotados con la capacidad de autorreparación, en lo que constituye un avance pionero hacia la electrónica regenerable.
Hasta ahora, podía bastar un solo desperfecto en un chip para dejarlo del todo inservible.
Los ingenieros del Caltech quieren dotar a los circuitos integrados de una capacidad de autorreparación semejante en algunos aspectos a la que nos ofrece a los humanos y otros seres vivos nuestro sistema inmunitario, una maquinaria capaz de detectar cualquier desperfecto o amenaza y reaccionar con rapidez para impedir el problema, subsanarlo, o adaptarse a él del mejor modo posible, a fin de mantener a toda costa en funcionamiento al sistema.
El equipo de Ali Hajimiri, Steven Bowers y Kaushik Dasgupta del Caltech, así como Kaushik Sengupta (ahora en la Universidad de Princeton en Nueva Jersey, Estados Unidos) ha demostrado esta capacidad de autorreparación en los chips, tan pequeños que 76 de ellos (incluyendo todo lo que necesitan para la autorreparación) ocupan el mismo espacio que una moneda pequeña.
En el experimento que quizá sea el más espectacular de todos los realizados en el proyecto, el equipo de investigación destruyó varias partes de sus chips disparándoles repetidas veces con un láser de gran potencia. Concretamente, casi la mitad de cada chip fue alcanzada por rayos láser, vaporizándose muchos de sus componentes, incluyendo transistores. Y entonces, pese a ese brutal nivel de destrucción, los científicos observaron cómo los chips, en menos de un segundo, se remodelaban de manera automática para seguir haciendo su trabajo, y conseguían recuperarse hasta casi su nivel ideal de funcionamiento.
Tradicionalmente, los aparatos electrónicos han sido muy vulnerables, dejando de funcionar ante averías pequeñas. En el futuro, la situación será muy distinta con esta clase de electrónica, capaz de autorrepararse.
En la actual fase de progreso de esta nueva tecnología, los circuitos protegidos con ella pueden ahora tanto diagnosticar como reparar sus averías o deficiencias sin intervención humana, aproximándose un paso más a los chips que envejezcan tan despacio como para ser capaces de funcionar ininterrumpidamente durante muchas décadas.

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Dos naves espaciales volarán en formación por primera vez con precisión milimétrica

ASTRONÁUTICA

Los dos dispositivos que volarán en formación. (Foto: ESA)

La industria española lidera la misión Proba-3, la primera en el mundo sobre vuelo preciso en formación. El objetivo de este proyecto de la Agencia Espacial Europea (ESA) es demostrar que dos satélites se pueden mover como si fueran uno solo con una precisión submilimétrica. Con esta configuración se podrían crear enormes telescopios espaciales con la lente y el detector separados centenares de metros.
“Proba-3 va a ser la primera misión en la que dos naves volarán por el espacio como un solo cuerpo, apuntando a direcciones seleccionables, y con una precisión submilimétrica, es decir, por debajo del milímetro”, explica a SINC Salvador Llorente, director de este proyecto en SENER, la primera empresa española que lidera una misión de la ESA.
Hasta ahora apenas se han planteado misiones de satélites en formación, como la sueca Prisma, pero en el entorno terrestre y con una precisión de decenas de centímetros.
La misión incluye dos satélites de unos 340 kg y 200 kg. Se lanzarán en 2017 –se valoran varios lanzadores, incluyendo uno indio y otro de EE UU– y viajarán unidos hasta su separación en una órbita muy excéntrica. Su punto más próximo, el perigeo, estará a solo 600 km de la Tierra. Cada vez que pasen por esta zona irán en un vuelo libre, aunque controlado.
Las operaciones asociadas al vuelo en formación se harán en el tramo más lejano de la órbita, el apogeo, situado a más de 60.000 km de distancia, ya que aquí las perturbaciones gravitatorias se atenúan y no complican ni encarecen las maniobras. En esta región se pondrá a prueba la tecnología y se ejecutarán los ensayos previstos.
Uno de los experimentos estrella será la ocultación del Sol con una de las naves, de tal forma que la otra –alejada 150 m– podrá analizar la corona solar con un detalle sin precedentes.
“En cualquier caso, el objetivo principal de esta misión es validar la tecnología de vuelo preciso en formación, y poder alejar las dos naves entre 20 y 250 metros, pero siempre funcionando en conjunto como si fuera una estructura rígida”, subraya Llorente.
El investigador destaca una posible aplicación de esta configuración: “Si se quisieran construir telescopios con una gran longitud focal, se podría montar la lente en uno de los satélites y el detector en el otro, como ya se ha planteado en algún caso –telescopio Xeus de rayos X–”. Así se evitan las grandes estructuras desplegables y se reduce el peso de la carga útil en los lanzamientos.
Durante la misión también se validarán varios sensores ópticos y laser, además de los algoritmos necesarios para futuras misiones de vuelo en formación. Distintos experimentos permitirán comprobar que este sistema funciona bien variando las distancias entre los satélites y su dirección de apuntamiento.
También se ejecutaran ensayos de rendezvous, maniobras de aproximación entre naves espaciales, que se podrían aplicar en las misiones a Marte. En concreto en la denominada Mars Sample Return, en la que está previsto traspasar una roca marciana de una nave a otra. Además, se testarán sistemas de activación de emergencia de motores y otros dispositivos para evitar el riesgo de colisión entre las dos naves.
Aunque la compañía SENER lidera el proyecto por encargo de la ESA, también participan como socios principales Astrium CASA Espacio, y GMV por parte de España, así como QinetiQ Space y Spacebel por parte de Bélgica. La estación de seguimiento de la misión estará en la localidad belga de Redú, aunque los ajustes entre las dos naves se podrán programar de forma automática.
Los detalles de la misión se han presentado en revistas como Acta Astronautica y en congresos como el International Workshop on Satellite Constellation and Formation Flying (IWSCFF), celebrado recientemente en Lisboa (Portugal). Investigadores y empresas de más de una docena de países participan en este tercer PRoject for On-Board Autonomy (PROBA), la avanzada serie de minisatélites de demostración tecnológica de la ESA.

Fuente: SINC

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Rasgos proteicos que permiten vivir en Marte

BIOQUÍMICA

Perforación en el terreno marciano efectuada por el Curiosity con su taladro. (Foto: NASA JPL / Caltech / MSSS)

Una nueva investigación revela cuáles son las características clave de las proteínas que son necesarias para que la vida exista en Marte y otros ambientes extremos.
Los autores del estudio examinaron a fondo organismos que sobreviven en ambientes extremos de la Antártida. Centrando su análisis en las proteínas más importantes, encontraron diferencias sutiles pero significativas entre un conjunto de organismos ordinarios y uno de los Haloarchaea, organismos que pueden tolerar condiciones severas como salinidad elevada, desecación intensa y temperaturas extremas.
Los resultados del estudio, realizado por especialistas de la Escuela de Medicina de la Universidad de Maryland, en Estados Unidos, brindan a los científicos una ventana hacia el modo bioquímico en que la vida debería estar adaptada para existir en Marte.
El equipo de Shiladitya DasSarma encontró que microorganismos como el Halorubrum lacusprofundi contienen proteínas que son ácidas, con la superficie recubierta de residuos con carga negativa. Los organismos más comunes contienen proteínas que son neutras, en promedio. Las cargas negativas presentes en los organismos inusuales mantienen las proteínas en una solución y ayudan a retener con notable firmeza al agua, revirtiendo los efectos nocivos de una salinidad y una desecación altas.
En el nuevo estudio, los científicos identificaron cambios más sutiles en las proteínas del Halorubrum lacusprofundi. Estos microbios fueron recogidos de un lago muy salado en la Antártida. Los rasgos que hacen distintas a las proteínas de estos organismos con respecto a las proteínas de organismos que viven en los ecosistemas más comunes de la Tierra les permiten funcionar en un ambiente frío e hipersalino, donde las temperaturas pueden estar muy por debajo del punto de congelación del agua pura. El agua se mantiene en estado líquido bajo estas condiciones de alta salinidad, como sucede cuando la nieve y el hielo se derriten en las carreteras a las que se ha arrojado sal.
Éstas y otras adaptaciones comparables permitirían a microorganismos como el Halorubrum lacusprofundi sobrevivir no sólo en la Antártida, sino también en Marte o en otros mundos similares.
Por ejemplo, informes recientes indican la aparición de flujos estacionales descendiendo por las empinadas laderas de cráteres en Marte, lo que sugiere la presencia de lagunas subterráneas de agua salada. No se sabe aún si hay o no microorganismos viviendo en reductos potenciales para la vida como lo son esas aparentes masas subterráneas de agua salada, pero el trabajo de exploración del robot Curiosity de la NASA incluye buscar señales de vida en Marte, como lo incluirán las labores desempeñadas por vehículos futuros que se envíen al planeta.

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Identifican una “señal de ajuste” del reloj biológico

BIOLOGÍA

Todos los organismos tienen un “reloj biológico” en el cerebro, que regula el sueño y otros procesos fisiológicos en ciclos circadianos de casi 24 horas a partir de información que reciben del ambiente. (Foto: Agencia CyTA – Instituto Leloir)

Todos los organismos tienen un “reloj biológico” en el cerebro, que regula el sueño y otros procesos fisiológicos en ciclos circadianos de casi 24 horas a partir de información que reciben del ambiente, como la luz y la temperatura. Ahora, científicos de Bariloche (Argentina) plantearon que la transformación química de una proteína específica puede actuar como “señal de ajuste” de ese reloj.
Si bien este trabajo se basa en un trabajo teórico basado en evidencias, científicos que trabajan líneas de investigación orientadas al diseño de nuevas intervenciones en pacientes que sufren de insomnio o jet-lag podrían tener en cuenta estos resultados.
Los doctores en física Sebastián Risau-Gusman y Pablo Gleiser, investigadores del CONICET en el Centro Atómico Bariloche y el Instituto Balseiro, examinaron el rol de una proteína, PER, que regula el reloj biológico. Esa proteína experimenta una reacción química, llamada “fosforilación”, que hasta ahora se pensaba que servía solo para acelerar su degradación. Sin embargo, según postularon en “The Journal of Theoretical Biology”, en realidad este mecanismo en PER puede actuar para acortar o alargar el ciclo.
“Este trabajo, realizado sobre la mosca de la fruta pero con implicancias en mamíferos, ilumina los papeles que desempeña una pieza importante dentro del engranaje molecular de los relojes biológicos”, destacaron a la Agencia CyTA Risau-Gusman y Gleiser, quienes también son profesores de la Universidad Nacional del Comahue y de la Universidad Nacional de Río Negro, respectivamente.

Fuente: Agencia CyTA – Instituto Leloir

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Descubren una nueva especie de áfido

ENTOMOLOGÍA

Áfidos de la especie Aphis Mizzou. (Foto: Universidad de Misuri)

Se ha descubierto una nueva especie de áfido viviendo en Misuri, Estados Unidos. Hay 5.000 especies de áfidos conocidas en el mundo, pero en América del Norte sólo viven 150.
El nuevo insecto, Aphis Mizzou, es miembro de la familia de los áfidos. Los áfidos son insectos diminutos que se alimentan de la savia de las plantas.
Casi todas las plantas anuales y perennes, incluyendo a arbustos y árboles, son víctimas potenciales de áfidos. Pueden arrugar hojas, deformar tejidos y doblar tallos de las plantas de las que se alimentan.
En 2005, Ben Puttler, profesor de ciencias vegetales en la Universidad de Misuri en la ciudad de Columbia, estaba investigando en el campus de la universidad cómo ciertas avispas se alimentan con otro tipo de áfido. Entonces se percató de las diferencias de algunos áfidos con respecto a otros, de especies conocidas. Eso le puso sobre la pista de que podía estar ante una nueva especie.
La condición de especie hasta ahora desconocida se ha confirmado y ya hay un nombre para ella: Aphis Mizzou.
Puttler trabajó con Doris Lagos en el Departamento de Entomología de la Universidad de Illinois para confirmar que este insecto no había sido descubierto previamente. La singularidad de este insecto fue confirmada mediante pruebas moleculares en la Universidad de Illinois.
No es raro que el insecto haya pasado desapercibido. Dado que es más pequeño que un grano de pimienta, resulta difícil fijarse en los detalles que le hacen distinto a los de otras especies.
Puttler ya había descubierto seis animales antes de descubrir al Aphis Mizzou, entre ellos uno cuyo nombre escogió a partir del de su esposa, en honor a ella.

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El perro de hace 33.000 años en Siberia era más parecido a los perros actuales que al lobo

PALEONTOLOGÍA

Mapa que indica el origen geográfico del espécimen de perro hallado en Altái. (Imagen ruzhkova et al.)

El análisis de ADN extraído de un diente, de 33.000 años de antigüedad, hallado en el sur de Siberia, confirma que perteneció a uno de los ancestros más antiguos conocidos del perro moderno.
La domesticación de perros antecede al inicio de la agricultura en unos 10.000 años, pero todavía no está claro cuándo el perro moderno apareció como especie distinta al lobo. Aunque estudios anteriores habían sugerido que los perros domésticos se separaron de los lobos hace más de 100.000 años, los restos más antiguos de perros anatómicamente modernos tienen sólo alrededor de 36.000 años de antigüedad.
La nueva investigación realizada por el equipo de Anna Druzhkova y Vladimir A. Trifonov, del Instituto de Biología Molecular y Celular, dependiente de la Rama Siberiana de la Academia Rusa de Ciencias, en Novosibirsk, y colegas de otras instituciones, ha contribuido de manera importante a reducir la incertidumbre.
El perro siberiano de hace 33.000 años, conocido también como el Perro de Altái por el nombre de las montañas donde los restos fueron hallados, claramente tiene un parentesco evolutivo más estrecho con los perros modernos y con los cánidos prehistóricos hallados en el continente americano, que con los lobos.
Tal como destaca el equipo de investigación, los resultados del análisis apuntan a una historia más antigua de lo creído del perro fuera de Oriente Medio o del Este Asiático, que durante bastante tiempo han sido considerados los lugares principales donde se originaron los perros.
Además de Druzhkova y Trifonov, en la investigación también han trabajado Nadezhda V. Vorobieva y Alexander S. Graphodatsky, del citado Instituto de Biología Molecular y Celular en Novosibirsk, Nikolai D. Ovodov del Instituto de Arqueología y Etnografía en Novosibirsk, adscrito a la Rama Siberiana de la Academia Rusa de Ciencias, Olaf Thalmann de la Universidad de Turku en Finlandia, Jennifer A. Leonard de la Estación Biológica de Doñana (dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Científicas) en Sevilla, España, y Robert K. Wayne de la Universidad de California en Los Ángeles, Estados Unidos.

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Revivir por clonación especies extintas a partir de tejidos congelados desde los años 70

BIOLOGÍA

Esta ilustración muestra una rana que empolla los huevos en su estómago, la Rheobatrachus silus, dando a luz en su hábitat selvático en las montañas de Queensland. La rana en primer plano es otra que también se ha extinguido en la misma zona. El crustáceo es un Euastacus hystricosus, en peligro de extinción. (Imagen eter Schouten)

Siguiendo un camino muy explorado por la ciencia-ficción, pero para el que ahora ya hay medios técnicos capaces de convertir la ficción en realidad, un equipo internacional de científicos ha conseguido revivir y reactivar el genoma de una rana australiana extinta. Estos especialistas han logrado recuperar núcleos de células en tejidos que fueron recolectados en la década de 1970 y que han pasado unos 40 años en una cámara de congelación convencional. El objetivo final de este singular proyecto es "desextinguir" algunas especies animales de las que se posean tejidos en un estado de conservación lo bastante bueno, comenzando por la extraña rana con la que se ha trabajado en los experimentos recientes.
Esta rana, la Rheobatrachus silus, fue una criatura insólita que se tragaba sus huevos, los empollaba dentro de su estómago, y "paría" a sus crías expulsándolas por la boca. Se extinguió a mediados de la década de 1980.
En experimentos repetidos durante cinco años, los investigadores utilizaron una técnica de laboratorio conocida como transferencia nuclear de células somáticas, usando como donante a una rana actual, la Mixophyes fasciolatus, pero desactivando su núcleo celular y reemplazándolo por el de la rana extinta. En algunas ocasiones, se alcanzó la fase de embrión, aunque ninguno de los embriones sobrevivió más que unos días. En cualquier caso, lo que los análisis genéticos han demostrado ahora es que las células en proceso de división contenían el material genético de la rana extinta.
"Hemos convertido células muertas en células vivas, reviviendo el genoma de la rana extinta en el proceso", subraya el profesor Mike Archer, de la Universidad de Nueva Gales del Sur, en Sídney, Australia, quien encabeza el grupo de científicos dedicado al proyecto de "desextinguir" animales. "Ahora tenemos células frescas de la rana extinta preservadas criogénicamente, y que son utilizables para futuros experimentos de clonación".
El trabajo técnico fue dirigido por Andrew French y Jitong Guo (antes de la Universidad de Monash en Australia), en un laboratorio de la Universidad de Newcastle en Australia (no confundir con la universidad del mismo nombre en el Reino Unido) liderado por el profesor Michael Mahony, un reputado experto en ranas, junto con Simon Clulow y John Clulow.
Las muestras congeladas fueron conservadas y suministradas por el profesor Mike Tyler, de la Universidad de Adelaida en Australia, que ha estudiado ampliamente esa y otra especie de rana con la misma capacidad de empollar sus huevos dentro de su estómago.
Investigadores de todo el mundo están debatiendo planes atrevidos para "desextinguir" otros animales y vegetales extintos. Entre los posibles candidatos se encuentran el mamut lanudo, el guacamayo rojo de Cuba, y el moa (ave no voladora de 250 kilogramos de peso y 2,5 metros de estatura) de Nueva Zelanda.

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Usar la energía del carbón sin quemarlo

INGENIERÍA

Carbón del tipo conocido como lignito. (Foto: U.S. Geological Survey)

Un llamativo e innovador proceso que libera la energía del carbón sin quemarlo y que permite capturar dióxido de carbono, el principal gas de efecto invernadero, ha superado una fase decisiva en su camino hacia el posible uso comercial. Se ha completado con éxito una prueba de 200 horas de funcionamiento en un prototipo del sistema.
Este sistema es fruto de la labor de investigación y desarrollo de Samuel C. Bayham, Hyung R. Kim, Dawei Wang, Andrew Tong, Liang Zeng, Omar McGiveron, Mandar V. Kathe, Elena Chung, William Wang, Aining Wang, Ankita Majumder y Liang-Shih Fan, todos de la Universidad Estatal de Ohio, en la ciudad estadounidense de Columbus.
El principio en el que se basa esta singular forma de aprovechamiento energético de carbón y algunos otros combustibles se basa en oxidar carbón, gas natural o gas sintético en una cámara sellada, en ausencia del oxígeno atmosférico implicado en la combustión convencional. En la cámara hay compuestos metálicos que contienen oxígeno. Estos lo proporcionan para la oxidación, adquieren la energía del carbón, la liberan en forma de calor en una segunda cámara, y el ciclo se vuelve a iniciar en la primera cámara.
En lo que ha constituido el periodo más largo de funcionamiento constante de un sistema de su tipo para uso energético del carbón, el prototipo funcionó correctamente durante 200 horas sin paradas no deseadas. El sistema usó dos clases básicas de carbón: subbituminoso y lignito.
Ambos son tipos muy comunes de carbón, y en el caso de Estados Unidos, constituyen la fuente principal de emisiones de dióxido de carbono en las centrales eléctricas alimentadas por la combustión de carbón.
El dióxido de carbono capturado en este periodo de 200 horas tuvo una pureza del 99,5 por ciento.

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Revolución en la creación de animaciones en 3D para webs

COMPUTACIÓN

Xflow promete revolucionar la animación digital 3D para webs. (Imagen: Bellhäuser - das bilderwerk)

El desarrollo de un nuevo lenguaje de descripción para gráficos animados en 3D promete revolucionar la animación digital para webs, poniendo al alcance de cualquiera lo que hasta no mucho tiempo atrás exigía amplios conocimientos técnicos y una dedicación considerable.
En las pruebas iniciales con usuarios, se ha comprobado, por ejemplo, que un gráfico animado más que aceptable puede ser confeccionado por un adolescente en no más de dos horas y habiendo leído sólo brevemente las instrucciones de uso de ese lenguaje de descripción.
"Xflow", que es como se llama este nuevo lenguaje de descripción, ha sido desarrollado por el equipo de Felix Klein y Philipp Slusallek, de la Universidad de Saarland en Alemania.
Xflow no sólo permite describir más fácilmente estas animaciones con apariencia tridimensional, sino que también hace que los datos requeridos sean procesados eficientemente por la unidad central de procesamiento y por el procesador gráfico, en el ordenador del usuario. Gracias a eso, la animación se ejecuta fluidamente en el navegador.
En su apariencia, Xflow se asemeja a los lenguajes HTML y Javascript.
Con Javascript, es posible describir datos tridimensionales; sin embargo los datos necesarios para ello no pueden ser computados de manera fácil y eficiente en paralelo.
En cambio, Xflow permite automáticamente la así llamada paralelización, debido a su estructura.
Mediante la definición de una amplia gama de componentes pequeños, llamados operadores, Xflow permite crear con gran facilidad animaciones complejas.

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Una estrella jubilada con planetas y un disco de escombros

ASTRONOMÍA

Disco de polvo alrededor de Kappa Coronae Borealis. (Foto: ESA/Bonsor et al (2013))

El observatorio espacial Herschel de la ESA ha observado por primera vez un cinturón de polvo – resultado de las colisiones entre cometas o asteroides – rodeando a una estrella subgigante que también tiene un sistema planetario.
Las estrellas como nuestro Sol, después de pasar miles de millones de años quemando hidrógeno en sus núcleos de forma ininterrumpida, terminan agotando sus reservas de combustible y comienzan a quemar las capas que rodean al núcleo. Como resultado, se hinchan convirtiéndose en estrellas subgigantes, antes de transformarse en gigantes rojas.
Durante la fase de estrella subgigante, los planetas, asteroides y cinturones de cometas que las rodean todavía tienen posibilidades de sobrevivir. Para comprender mejor este proceso, es necesario observar este tipo de sistemas y medir sus propiedades. La búsqueda comienza por las estrellas rodeadas por discos de polvo, generados por las colisiones entre cometas o asteroides.
Gracias a la gran sensibilidad del telescopio espacial Herschel para observar en la banda del infrarrojo lejano, los astrónomos han sido capaces de analizar la brillante emisión que rodea a la estrella Kappa Coronae Borealis (κ CrB, o Kappa Cor Bor), descubriendo un disco de escombros y polvo a su alrededor.
Esta estrella presenta una masa 1,5 veces superior a la de nuestro Sol, tiene unos 2.500 millones de años y se encuentra a unos 100 años luz de nuestro planeta.
Al observarla desde la Tierra, se descubrió que cuenta con un planeta gigante con el doble de masa que Júpiter, a una distancia de la estrella equivalente a la del Cinturón de Asteroides de nuestro propio Sistema Solar. Los astrónomos sospechan que podría existir un segundo planeta a su alrededor, pero todavía no han podido acotar su masa.
Las observaciones de Herschel ofrecen una inusual oportunidad para comprender mejor la vida de los sistemas planetarios en órbita a las estrellas subgigantes, y permiten estudiar en detalle la arquitectura de su disco y del sistema de planetas.
“Es la primera vez que detectamos una estrella ‘jubilada’ con un disco de escombros y uno o más planetas”, explica Amy Bonsor, del Instituto de Planetología y Astrofísica de Grenoble, autora principal de este estudio.
“El disco de escombros ha sobrevivido a toda la vida de la estrella sin ser destruido, al contrario que en nuestro propio Sistema Solar, donde la mayor parte de los escombros fue despejada durante una fase conocida como la era del Bombardeo Intenso Tardío, unos 600 millones de años después de que se formase el Sol”.
El equipo de Bonsor ha propuesto tres posibles configuraciones del disco y los planetas que se ajustarían a las observaciones de Kappa Cor Bor realizadas con Herschel.
El primer modelo sugiere la presencia de un único cinturón de polvo, continuo, que se extiende desde las 20 UA a las 220 UA (donde 1 UA, o Unidad Astronómica, es la distancia entre la Tierra y el Sol).
Si lo comparamos con nuestro Sistema Solar, nuestro disco de escombros de hielo – conocido como el Cinturón de Kuiper – se extiende en una franja mucho más estrecha, de 30 a 50 UA del Sol.
Según este modelo, uno de los planetas se encontraría a más de 7 UA de la estrella, y su influencia gravitatoria daría forma al borde interior del disco.

Fuente: ESA

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Escudo magnético para propulsión iónica

ASTRONÁUTICA

Propulsor de efecto Hall. (Foto: NASA)

Los motores cohetes iónicos conocidos como propulsores de efecto Hall, que se valen de un flujo de iones hiperveloz para propulsar un vehículo en el espacio, se utilizan con éxito desde hace tiempo. La erosión de las paredes de los canales de descarga, sin embargo, ha limitado su aplicación. Un equipo de investigadores de la NASA y del Instituto Tecnológico de California (Caltech) ha encontrado una manera de controlar con eficacia esta erosión, mediante la estrategia de reconfigurar el campo magnético del motor de un modo tal que protege a las citadas paredes del bombardeo iónico.
La propulsión iónica ejerce una aceleración muy débil pero durante un largo tiempo. No sirve, por ejemplo, para impulsar una nave desde la superficie de la Tierra al espacio. Pero en cambio sí permite hacer viajes por el espacio, con un consumo muy pequeño de energía.
Los iones son producidos en los propulsores de efecto Hall cuando los electrones de una corriente eléctrica colisionan con los átomos, formándose un plasma en la cámara de descarga. La propulsión es generada entonces por la interacción de esta corriente con un campo magnético aplicado que crea un fuerte campo eléctrico. El campo magnético es mayormente perpendicular con respecto a las paredes del canal, mientras que el campo eléctrico es mayormente paralelo con respecto a las paredes. Este campo eléctrico acelera los iones hasta velocidades muy altas (de más de 72.000 kilómetros por hora (más de 45.000 millas por hora) hacia la abertura de escape. Sin embargo, la presencia de un plasma en la cámara de descarga del propulsor influye también sobre un pequeño componente del campo eléctrico paralelo a las líneas de campo magnético. Este componente acelera a algunos iones hacia la cámara de descarga (en vez de hacerlo hacia la abertura de escape) provocando la erosión.
Guiándose por la teoría y por simulaciones numéricas, el equipo de Ioannis G. Mikellides, Ira Katz, Richard R. Hofer, y Dan M. Goebel, ha diseñado una configuración en la que se minimiza el efecto del plasma sobre las líneas de campo magnético a lo largo de las paredes, obligando a que el campo eléctrico sea perpendicular a las líneas. A juzgar por las predicciones numéricas, el efecto de esta nueva configuración sería el de acelerar a los iones lejos de las paredes, mientras que también reduciría significativamente la energía de estos en la zona adyacente a las paredes. La erosión se reduciría entonces sin reducir la eficiencia propulsora.
La nueva configuración, que se puede definir como un escudo magnético, ha sido verificada por medio de experimentos al vacío utilizando un propulsor modificado. Los resultados de las simulaciones, combinados con los de los experimentos, demuestran que hay entre 100 y 1.000 veces menos erosión en la pared cuando se usa el escudo magnético.
La propulsión iónica es un campo que ha registrado muchas innovaciones en los últimos años. Al respecto cabe destacar, por ejemplo, la labor del Instituto Tecnológico de Georgia (Georgia Tech), en la ciudad de Atlanta, Estados Unidos. En esa entidad se realizó un importante proyecto de mejoras, de cuyo inicio los redactores de NCYT de Amazings informamos en un artículo del 25 de noviembre de 2009 (http://www.amazings.com/ciencia/noticias/251109d.html). Ya hay numerosas sondas espaciales que han usado la propulsión iónica con buenos resultados. Por ejemplo, el motor iónico de la sonda lunar europea SMART-1, lanzada al espacio el 27 de septiembre de 2003, acumuló en su primer año en el espacio unas 3.300 horas de funcionamiento, habiendo recorrido unos 78 millones de kilómetros (en una ruta en espiral alrededor de la Tierra); y sólo consumió 52 kilogramos de combustible.

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Revelan detalles del choque que, hace millones de años, protagonizó la Patagonia

GEOLOGÍA

(Foto ra. Renata Nela Tomezzoli)

Entre los geólogos que reconstruyen el pasado de nuestra Tierra se plantea una gran controversia. ¿Fue realmente la Patagonia un continente a la deriva que colisionó hace millones de años con Gondwana, el supercontinente formado por las tierras que hoy conocemos como Sudamérica, África, India, Antártida, Malvinas y Oceanía? ¿O tal vez se trató de un territorio que siempre estuvo ubicado más o menos en el mismo lugar y sólo se “acomodó” con Gondwana?
Ahora, investigadores de la UBA en Argentina realizaron un estudio que sugiere que la primera de las alternativas es la correcta, aunque se trató de una especie de choque en cadena: durante los finales del Devónico, hace 320 millones de años, Chilenia (actualmente en la zona de cuyo y parte de Chile) colisionó con Gondwana desde el oeste y Patagonia desde el sur-suroeste.
Para llegar a estos resultados, los científicos del Instituto de Geociencias Básicas, Aplicadas y Ambientales de Buenos Aires (IGEBA), que depende de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA y del CONICET, combinaron distintos enfoques bservaciones de campo, trabajo de laboratorio y análisis de paleomagnetismo, la disciplina que estudia la “memoria” magnética de las rocas.
Según indicó a la Agencia CyTA la autora principal del estudio, la doctora Renata Nela Tomezzoli, “la deformación a lo largo del margen sur-suroccidental del Gondwana, desde Sierra de la Ventana hasta el Bloque de San Rafael, representaría el choque de Chilenia por el oeste y de la Patagonia por el sur con Gondwana”.
De acuerdo con la investigadora del CONICET, esas deformaciones constituyen “suturas” que evidencian esas colisiones entre esos continentes. “Uno de los secretos para poder entender cómo evolucionó geológicamente una región durante millones de años está en comprender cómo, cuándo y por qué se deformaron las rocas para lucir como las vemos en la actualidad”, dijo Tomezzoli, para quien la Tierra se puede pensar como un pan que sale del horno: “En sus inicios, hace aproximadamente 5600 millones de años, era un planeta caliente que se fue enfriando de afuera hacia adentro. Las placas continentales, que podríamos asimilarlas con la corteza del pan, se unieron, cual rompecabezas, formando al menos tres supercontinentes a lo largo de toda la historia geológica del planeta”. Luego, estas placas se separaron y dieron lugar a la actual conformación del mapamundi.
En geología, se distingue entre colisión y acomodamiento. La primera describe un proceso de deformación de primer orden, como el que dio origen a la cadena del Himalaya al impactar las placas tectónicas de India y la asiática. El acomodamiento, en cambio, es un proceso secundario que implica un roce o desplazamiento mutuo entre placas.
La región analizada en este trabajo, publicado en la “Revista de la Asociación Geológica Argentina”, incluyó estudios geológicos que se extendieron entre las provincias de Buenos Aires, Mendoza, La Pampa y Río Negro.

Fuente: Agencia CyTA-Instituto Leloir

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Cacatúas capaces de hacer trueques inteligentes

ZOOLOGÍA

Cacatúa estudiando dos opciones. En cada mano de la científica con quien hace negocios, hay una distinta recompensa alimenticia. (Foto: © Alice Auersperg)

Por vez primera, se ha comprobado que ciertas cacatúas son capaces de usar habilidades "mercantiles" para obtener un beneficio mayor con un trueque en vez de contentarse con un primer y más modesto beneficio.
En las décadas de 1960 y 1970, se investigó el autocontrol de niños mediante una serie de estudios basados en el destacado experimento aplicado por el equipo de Walter Mischel en la Universidad de Stanford, California.: A los niños se les entregaba una golosina y se les decía que podían escoger entre comerla en ese momento o esperar algunos minutos y recibir una golosina adicional si la primera todavía estaba intacta después de pasado ese tiempo. Curiosamente, los niños que fueron capaces de esperar la recompensa posterior tuvieron un mayor éxito en su vida adulta que quienes se comieron la primera golosina inmediatamente. La habilidad de anticipar una ganancia posterior se considera como cognitivamente compleja, ya que requiere no sólo la capacidad de controlar un impulso directo, sino también la de evaluar el beneficio de la ganancia en relación con los costos asociados a tener que esperar, así como la fiabilidad del individuo con el que se negocia. Se puede considerar que estas habilidades son las precursoras de la capacidad de tomar decisiones económicas, y raras veces están presentes en una especie distinta al Ser Humano. La capacidad de poder controlarse durante más de un minuto para no comer un alimento obtenido como recompensa y así obtener una recompensa alimenticia mayor, sólo ha sido apreciada en unos pocos animales, por lo general poseedores de cerebros grandes.
En un nuevo estudio realizado en la Universidad de Viena en Austria, cuyos sujetos de estudio han sido individuos de una especie de cacatúa indonesia conocida por su gran inteligencia, se han obtenido resultados sorprendentes. A los animales se les permitió coger una pieza de comida inicial y se les dio la oportunidad de devolverla intacta después de cierto tiempo, cada vez mayor, directamente a la mano de la persona que realizaba el experimento. Si para ese entonces el alimento inicial no había sido probado, el ave recibía a cambio una recompensa con un tipo de alimento que prefería más que el primero, o con una cantidad mayor del alimento inicial.
Aunque el equipo de Alice Auersperg e Isabelle Laumer del Departamento de Biología Cognitiva de la citada universidad, escogió como recompensa inicial comida que les gusta a las aves y que en circunstancias normales consumirían de inmediato, se constató que todos los pájaros del grupo de 14 acabaron prefiriendo devolver el premio inicial a cambio del otro premio, comida de mejor calidad, siendo capaces de esperar tanto como 80 segundos.
Al hacer un trueque para obtener una mejor comida, asombrosamente las aves actuaron como agentes económicos, negociando flexiblemente con los beneficios inmediatos y futuros. Ellas realizaron eso teniendo en cuenta no sólo la cantidad de tiempo esperado, sino también la diferencia en el valor comercial entre el "dinero" y la "mercancía": Tendieron a intercambiar su alimento inicial por el alimento que más preferían con más frecuencia que por uno cuyo nivel de agrado era intermedio, y no realizaron el trueque en una prueba de control en la que el valor del alimento inicial fue mayor que el del alimento posterior.
Una cacatúa de la misma especie demostró meses atrás una asombrosa capacidad de fabricar y usar herramientas.

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