Re: FORO-CIENCIA

Las dos sondas GRAIL entran en órbita lunar


(Foto: NASA/JPL-Caltech)


Las dos sondas gemelas enviadas recientemente por la NASA hacia la Luna llegaron a  su destino durante el cambio de año. Las GRAIL-A y B entraron en órbita lunar y muy pronto trabajarán conjuntamente para estudiar el campo gravitatorio del satélite, y con ello aprender más sobre cómo se formaron los cuerpos rocosos del sistema solar.
Los dos vehículos fueron lanzados el 10 de septiembre a bordo de un mismo cohete. Desde entonces han estado maniobrando en una ruta óptima para acabar cayendo atrapadas en el campo gravitatorio lunar. La primera, la GRAIL-A, lo hizo el 31 de diciembre. Para ello, activó su motor, modificando su velocidad hasta alcanzar una órbita de 90 por 8.363 km. En dicha trayectoria tarda 11,5 horas en dar una vuelta alrededor de la Luna.
Su compañera GRAIL-B repitió el procedimiento el 1 de enero. Tras 39 minutos de funcionamiento de su motor, la órbita inicial, casi polar, quedó en unos 111 por 8.359 km.
Para ambas, se trata de órbitas preliminares. Durante las próximas semanas maniobrarán repetidamente hasta alcanzar una altitud casi circular de 55 km y un período orbital de dos horas.
A partir de marzo, si todo ha ido bien, las dos sondas podrán empezar a trabajar. Su objetivo será transmitir señales para medir con precisión la distancia entre ellas. Conforme vayan sobrevolando zonas de irregularidades gravitatorias (que delatarían la presencia de montañas, cráteres o masas ocultas bajo la superficie), la distancia entre ellas variará. Midiendo estas diferencias se obtendrá un mapa preciso de alta resolución del campo gravitatorio, ayudando a los científicos a entender cómo está formada la Luna y qué hay bajo su superficie, dando a la vez pistas sobre su origen y evolución, y por extensión, de otros cuerpos rocosos.
En definitiva, la misión GRAIL (Gravity Recovery And Interior Laboratory) obtendrá una visión de la Luna distinta a la que hemos tenido generalmente hasta ahora.
Además, cada nave transporta una pequeña cámara llamada MoonKAM (Moon
Knowledge Acquired by Middle school students), que permitirá que los estudiantes y el público en general puedan obtener imágenes de la superficie lunar con objetivos educativos. Sally Ride, la primera astronauta estadounidense, está al frente de esta iniciativa.
Durante este mes, también, se anunciarán los nombres de las dos sondas elegidos durante un concurso convocado en octubre de 2011.

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El arroz, un sospechoso muy oportuno


Arroz. Foto: NCYT/JMC


En un polémico estudio realizado en Estados Unidos y sobre el cual se ha publicado la noticia en estas páginas, se plantea la necesidad de controlar los niveles de arsénico en el arroz, bajo el argumento de que el arroz es susceptible a contaminarse con arsénico debido a su capacidad de extraer arsénico del suelo hacia la planta de arroz.
Los autores de esta investigación ¿habrán hecho estudios similares sobre otras plantas, o sólo sobre el arroz?
Con la situación actual de crisis en diversas naciones, la gente de estos países está buscando productos alimenticios más baratos. Y el arroz, que no es un cultivo típico en Estados Unidos pero sí cuenta con una gran producción en Asia, es más barato que el trigo y otros cereales que se siembran profusamente en Estados Unidos y en otras naciones desarrolladas. Llama la atención que precisamente sea el arroz el que tiene ahora un problema.
Un patrón de seguridad epidemiológica relativamente sencillo y directo es que si algo ha sido utilizado masivamente durante miles de años, sin afectar adversamente a la salud de quienes lo han utilizado, entonces es seguro. El arroz ha sido la fuente de alimentación principal de las naciones asiáticas (y de la mayor parte de las naciones del tercer mundo) por miles de años, y estamos hablando de naciones como China y Japón, donde la longevidad natural es mucho mayor que en las naciones occidentales (digo natural porque en los períodos de guerra la longevidad se ha visto afectada por razones no naturales). No hay evidencia alguna de que esas naciones se hayan estado envenenando con arsénico, ¿no? ¿Por qué entonces ahora, de repente, el arroz puede ser una fuente de envenenamiento con arsénico?
Entiéndase también que los autores del estudio no están afirmando que el arroz SEA un peligro, sino que se requiere más investigación. Pero basta con esparcir sutilmente un rumor de este tipo para lograr que un sector de la población deje de consumir arroz, decantándose por cereales que... ¡vaya sorpresa!, se producen en el país donde se hizo el estudio.
No creo que las poblaciones del tercer mundo dejen de comer arroz. Lo más probable es que nunca ni tan siquiera se enteren de que se hizo tal estudio. Pero quienes viven en los países desarrollados, que sí aportan ganancias económicas significativas a los productores, y que se enterarán de este estudio, sí podrían dejar de consumir arroz.
Y por otro lado, ¿es realmente natural todo ese arsénico? ¿No utilizó la agricultura estadounidense, de manera extensiva e intensiva, plaguicidas basados en arsénico (arseniato de plomo, arsenito de sodio)? ¿No se emplean actualmente como preservantes de la madera los arseniatos de cromo y de cobre, que representan hasta el 70 por ciento del consumo mundial del elemento? ¿Y no se sigue usando aún como elemento fertilizante en forma de mineral primario rico, para la agricultura? Y de hecho, no se debe olvidar que la planta de tabaco también absorbe el elemento del suelo y lo concentra en sus hojas, y siendo el arsénico (al igual que sus compuestos) relativamente volátil, es absorbido con el humo del tabaco. Este efecto, al menos de lo que se deduce en la noticia, no se tuvo en cuenta, y puede afectar al resultado del estudio. Habría que examinar todos los detalles de la investigación, pero si sólo tuvieron en cuenta dos posibles fuentes de consumo de arsénico, el agua y el arroz, quizás la diferencia significativa no se deba en absoluto al arroz, sino a muchos otros factores que se estén ignorando, como el ser fumador activo o pasivo, vivir cerca de áreas agrícolas o que lo fueron, y estar expuesto en casa a compuestos preservantes de la madera, pinturas, etcétera, que contengan arsénico.
Pero ya saben, es más fácil decir: "Yo que tú, cuidado con el arroz, mejor cómpranos el trigo, aunque esté mucho más caro, por la crisis, lo de los biocombustibles, y todo lo demás, porque mejor pagar caro que envenenarse, ya sabes".

Neuronas que emiten luz cuando envían una señal


Mediante modificaciones genéticas, se ha conseguido crear neuronas que se iluminan cuando emiten una señal. (Foto: Adam Cohen / Universidad de Harvard)


Mediante modificaciones genéticas, se ha conseguido crear neuronas que se iluminan cuando emiten una señal.
Poder ver, mediante destellos luminosos, la propagación de las señales entre neuronas, será de gran ayuda para entender mejor cómo viajan las señales por el cerebro, y cómo el aprendizaje altera las vías neurales. Incluso podría acelerar el desarrollo de fármacos para tratar problemas neurológicos.
El trabajo que ha culminado con el desarrollo de esas neuronas, dirigido por Adam Cohen, profesor de Ciencias Naturales en la Universidad de Harvard, se ha basado en el uso del material genético de un microorganismo del Mar Muerto para producir una proteína que, cuando se expone a la señal eléctrica en una neurona, emite fluorescencia, permitiendo a los investigadores rastrear la propagación de señales entre neuronas.
Para crear estas singulares neuronas luminosas, Cohen y su equipo infectaron células cerebrales cultivadas en el laboratorio, con un virus genéticamente modificado que porta el gen para producir la proteína. Una vez infectadas, las células comenzaron a fabricarla, brillando al emitir señales.
Gracias a esta modificación genética, los científicos pueden observar cómo se difunden las señales a través de la red neuronal. Eso les permite estudiar la velocidad a la que se difunde una señal, y si cambia a medida que las células experimentan cambios. Algún día podría incluso permitir estudiar cómo estas señales se mueven en animales vivos.
La investigación tiene el potencial de revolucionar el conocimiento científico sobre cómo se mueven las señales eléctricas a través del cerebro, y de otros tejidos biológicos.
Antes, la mejor manera de hacer una medición de la actividad eléctrica en células era colocar electrodos en ellas y grabar los resultados medidos por un voltímetro. El problema, sin embargo, era que sólo se podía medir el voltaje en un tramo específico; no era posible obtener un mapa espacial de cómo se propagan las señales. Ahora, será posible estudiar cómo se propaga la señal, comprobar si se mueve a través de todas las neuronas a la misma velocidad, e incluso averiguar cómo cambian las señales cuando las células experimentan procesos asociados al aprendizaje.

Descubren un gen imprescindible para evitar la sordera


La parte derecha de la imagen pertenece al oído interno de un ratón sin el gen FGF20, es decir, sin capacidad de oir. (Imagen        avid M. Ornitz)


Investigadores de la facultad de medicina de la Universidad de Washington (EE UU) han identificado en ratones un gen necesario para que el oído interno se desarrolle correctamente.
Los resultados de este trabajo, publicados en la revista PLoS Biology, revelan que la desactivación del gen, conocido en humanos como FGF20, produce la pérdida de un tipo de células sensoriales del oído interno, las celíadas externas, responsables de la amplificación del sonido.
“Este gen puede ser un componente necesario para la futura capacidad de regenerar las células ciliadas externas. Sus mutaciones pueden afectar a la audición en los seres humanos y ser responsable de algunos tipos de sordera neurosensorial”, declara a SINC David Ornitz, co-autor del trabajo.
Durante el experimento, los expertos trabajaron con ratones que disponían del gen FGF20 inactivado y comprobaron que estaban sanos, “pero que no tenían absolutamente ninguna capacidad de oír”, informa Ornitz.
Además, mientras que los ratones sin este gen perdieron cerca de dos tercios de las células ciliadas externas, sus ciliadas internas, responsables de transmitir las señales amplificadas al cerebro, no presentaban anomalías.
"Esta es la primera evidencia de que las células ciliadas internas y externas se desarrollan independientemente las unas de las otras", explica Sung-Ho Huh, autor principal del estudio.
La mayor parte de la pérdida de audición relacionada con la edad y el ruido se debe a la desaparición de células ciliadas externas. Por ello, Ornitz y Huh creen que el gen FGF20 podría servir para regenerar las células que permitan la restauración auditiva en mamíferos y seres humanos.
“Las aves y los reptiles son totalmente capaces de recuperar la audición después de perderla a causa del ruido y de sufrir un daño. El objetivo ahora es comprobar si este gen es necesario para conseguir una respuesta regenerativa que permita oír de nuevo”, concluye Ornitz. (Fuente: SINC)

Bacteria modificada genéticamente para una elaboración más barata de biocombustibles


E. coli modificada genéticamente. (Foto: LBNL)


Se ha dado un paso significativo en el camino hacia el desarrollo de biocombustibles avanzados que puedan sustituir a la gasolina, al gasóleo y al combustible para aviones a reacción, en lo que sería una alternativa ecológica, limpia y renovable.
Unos investigadores del Instituto Conjunto de Bioenergía de EE.UU. (JBEI por sus siglas en inglés) han obtenido mediante ingeniería genética las primeras cepas de bacteria Escherichia coli que pueden "digerir" la biomasa de la hierba de la especie Panicum virgatum, y sintetizar sus azúcares para obtener esos tres combustibles para el transporte. Es más, los microbios son capaces de hacer esto sin la ayuda de aditivos de enzimas.
Este trabajo, a cargo del equipo de Jay Keasling, muestra que es factible recortar una de las partes más costosas del proceso de producción de biocombustibles: la adición de enzimas para despolimerizar la celulosa y la hemicelulosa dando lugar a azúcares fermentables.
Esto permitirá reducir los costos de producción de biocombustibles mediante la combinación de dos pasos (la despolimerización de la celulosa y la hemicelulosa en azúcares, y la fermentación de los azúcares en combustibles) en un solo paso.
Se considera que los biocombustibles avanzados producidos a partir de la biomasa lignocelulósica de los cultivos no alimenticios y de los residuos agrícolas, representan la mejor opción de combustibles líquidos renovables para vehículos. A diferencia del etanol, que en países como Estados Unidos es producido a partir de almidón de maíz, estos biocombustibles avanzados pueden sustituir a la gasolina de un modo más eficiente, y también se les puede utilizar en los motores y las infraestructuras actuales.
El desafío más grande en el camino hacia los biocombustibles avanzados es lograr un descenso en el costo de producción, de manera que sean económicamente competitivos. Por eso, el nuevo desarrollo constituye un avance decisivo, capaz de cambiar esa situación.

'Carreras de relevos' entre átomos abren una nueva forma de manipular la materia


Ilustración del proceso de reacciones 'a relevos' de los átomos. (Imagen: H. Okuyama et al.)


Investigadores japoneses, junto al doctor Thomas Frederiksen del Donostia International Physics Center (DIPC) de San Sebastián, han observado átomos de hidrógeno reaccionando en un espacio real como si estuvieran en una carrera de relevos. El avance y la nueva forma de manipular la materia puede ayudar a mejorar el intercambio de información en la electrónica del futuro con nuevos aparatos moleculares.
En una carrera a relevos cada miembro de un equipo recorre una corta distancia con el testigo hasta pasárselo al siguiente miembro del equipo. Este modo de transportar algo colectivamente de un extremo a otro en un camino bien definido no sólo es una invención y actividad humanas. A escala atómica se dan también este tipo de mecanismos que facilitan el transporte de átomos de hidrógeno y de protones en redes con enlaces de hidrógeno, como el agua en estado líquido, sistemas biológicos o compuestos funcionales. Sin embargo, es extremadamente difícil ver directamente los procesos de transferencia en este tipo de situaciones, debido a los complejos medios en los que se dan.
Pero ahora, fruto de la colaboración entre científicos de San Sebastián y de Japón, se han podido observar en un espacio real átomos de hidrógeno reaccionando ‘a relevos‘. Esta nueva manera de manipular la materia podría abrir otras vías para el intercambio de información en la electrónica del futuro con nuevos aparatos moleculares. El doctor Thomas Frederiksen, investigador del Donostia International Physics Center (DIPC) es uno de los miembros del equipo que ha participado en este proyecto de investigación, cuyos resultados se han publicado en la prestigiosa revista Nature Materials.
Los investigadores han descubierto que la reacción ‘a relevos’ también ocurre en cadenas moleculares bien definidas ensambladas en una superficie metálica. Este nuevo paso les ha permitido profundizar en el conocimiento de estas reacciones a escala atómica y ha posibilitado visualizar el proceso utilizando un microscopio de efecto túnel.
Dirigiendo un pulso de electrones sobre una molécula de agua situada en un extremo de una cadena, los átomos de hidrógeno se propagan uno a uno a lo largo de la cadena, como si fueran piezas de dominó. El resultado es que se transfiere un átomo de hidrógeno de un extremo al otro mediante el mecanismo de relevos.
Este demostrado control sobre la transferencia de átomos a lo largo de cadenas moleculares no sólo permite conocer mejor un problema fundamental, sino que abre nuevos horizontes para la electrónica del futuro, basadas en la posibilidad de realizar los intercambios de información a través de la circulación de átomos de hidrógeno en los nuevos aparatos moleculares del futuro. (Fuente: Basque Research)

Descubren 18 planetas de otros sistemas solares


El observatorio Keck. (Foto: NASA/JPL/Keck)


Aunque no muchas décadas atrás se consideraba imposible detectar planetas de otros sistemas solares, los descubrimientos de tales mundos se suceden hoy en día a una velocidad vertiginosa.
Nada menos que 18 han sido encontrados ahora por un equipo de astrónomos dirigidos desde el Instituto Tecnológico de California (Caltech).
Usando principalmente el Observatorio Keck en Hawái, el equipo del astrónomo John Johnson del Caltech inspeccionó aproximadamente 300 estrellas.
Estos investigadores se concentraron en las estrellas de tipo A, que son más masivas que el Sol.
El equipo encontró 18 planetas con masas similares a la de Júpiter.
Esta nueva remesa de planetas marca un aumento del 50 por ciento en el número de planetas conocidos en órbita a estrellas masivas, y también respalda la teoría de que los planetas crecen a partir de partículas que acumulan gases y polvo en un disco que rodea a la estrella recién formada.
El nuevo grupo de planetas tiene un patrón interesante: Sus órbitas son principalmente circulares, mientras que los planetas alrededor de estrellas similares al Sol abarcan una amplia gama de trayectorias orbitales, desde circulares hasta elípticas. Los astrónomos están ahora tratando de encontrar una explicación para esta diferencia de tendencias.
En las observaciones que han conducido al hallazgo de estos 18 planetas también han trabajado Christian Clanton y Justin Crepp, por parte del Caltech, así como expertos del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawái, la Universidad de California en Berkeley, la Universidad Estatal de Tennessee, el Observatorio McDonald de la Universidad de Texas en Austin, y la Universidad Estatal de Pensilvania.