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jueves, 30 de diciembre de 2010

CASSINI-JUPITER A 10 AÑOS DEL ENCUENTRO

Hace diez años, el 30 de diciembre de 2000, la nave Cassini de la NASA hizo su máxima aproximación a Júpiter en su camino a la órbita de Saturno. El principal objetivo era utilizar la gravedad del mayor planeta de nuestro sistema solar para que Cassini fuera hacia Saturno, su destino final. Pero el encuentro con Júpiter, el gigante de gas-hermano mayor de Saturno, también dio al proyecto Cassini, un laboratorio perfecto para probar sus instrumentos y la evaluación de sus planes de operaciones para su gira por el planeta de los anillos, que se inició en 2004.

"El sobrevuelo de Júpiter permitió a la nave espacial Cassini ensayar todo su instrumental, para tener buenos resultados luego en la órbita de Saturno", dijo Linda Spilker, científico del proyecto Cassini en el Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Pasadena, California "Diez años después, los resultados del sobrevuelo de Júpiter continúan dando forma a nuestra comprensión de los procesos similares en el sistema de Saturno. "

Cassini pasó cerca de seis meses - de Octubre 2000 a Marzo de 2001 -explorarando el sistema de Júpiter. La máxima aproximación de Cassini fue de unos 9,7 millones de kilómetros (6 millones de millas) de las cimas de las nubes de Júpiter a las 2:05 am hora del Pacífico, o las 10:05 UTC, del 30 de diciembre de 2000.

Cassini capturó unas 26.000 imágenes de Júpiter y sus lunas en seis meses a partir de la visualización continua, creando todavia hoy el retrato global más detallado de Júpiter.
Las imágenes de Júpiter tenían un espectro de colores más amplio que las anteriores de la nave Voyager, por la captura de longitudes de onda de radiación que podría sondear diferentes alturas en la atmósfera de Júpiter. Las imágenes permitieron a los científicos observar las tormentas convectivas que evolucionan con el tiempo y los ayudó a comprender las alturas y la composición de estas tormentas y sus nubes brumosas como asi tambien otros tipos de tormentas que cubren Júpiter.

Las imágenes de Cassini también revelaron algo nunca antes visto, una gran mancha ovalada oscura alrededor de 60 grados de latitud norte, que rivaliza en tamaño con la Gran Mancha Roja. Al igual que ella, el gran óvalo es una tormenta gigante de Júpiter. Pero, a diferencia de la Gran Mancha Roja, que se ha mantenido estable durante cientos de años, el gran óvalo mostró ser muy transitorio, creciendo y moviéndose hacia los lados, y desarrollando un núcleo interno brillante, con rotación y adelgazamiento de más de seis meses. El óvalo esta a gran altitud y latitud , por lo que los científicos creen que el óvalo podría haber sido asociado con las poderosas auroras de Júpiter.

El equipo también fue capaz de acumular películas de 70 días de la formación de tormentas, en movimiento cerca del polo norte de Júpiter. Mostraron cómo las tormentas más grandes adquieren energía por la ingestión de pequeñas tormentas, "los peces grandes se comen a los pequeños peces".


Las películas también mostraron como el flujo ordenado de corrientes, van hacia el este y hacia el oeste en las latitudes bajas y dan lugar a un flujo más desordenado en las latitudes altas.

Mientras tanto, el espectrómetro infrarrojo compuesto de la Cassini fue capaz de hacer el primer mapa detallado de la temperatura de Júpiter y la composición atmosférica. Los mapas de temperatura han permitido determinar los vientos por encima de las nubes, así que los científicos ya no tenían que depender de las funciones de seguimiento para medir los vientos. Los datos del espectrómetro mostraron la presencia inesperada de un intenso chorro ecuatorial hacia el este (aproximadamente 140 metros por segundo, o 310 mph) de altura en la estratosfera, a unos 100 kilómetros (60 millas) por encima de las nubes visibles.


Los datos de este instrumento también sirvieron para confeccionar el mapa de más alta resolución hasta la fecha de medicion de acetileno en Júpiter y la primera detección de metilo, radical orgánico y diacetileno en los puntos calientes cerca de las auroras de Júpiter, al norte y sur. Estas moléculas son importantes para comprender las interacciones químicas entre la luz solar y las moléculas en la estratosfera de Júpiter.

Cuando Cassini se acercó a Júpiter, su radio y el instrumento de ondas de plasma también registraron un sonido natural creado por los electrones procedentes de un estampido sónico cósmico. El mismo se produce cuando el viento solar supersónico - partículas cargadas que salen volando del sol - es más lento y se desvia alrededor de la burbuja magnética de Júpiter.

Debido a que Cassini llegó a Júpiter, mientras que la nave Galileo de la NASA aún estaba en órbita alrededor del planeta, los científicos también fueron capaces de tomar ventaja de las mediciones casi simultáneas de las dos naves diferentes.


Esta coincidencia permitió a los científicos tratar de comprender la interacción del viento solar con Júpiter.
"El sobrevuelo de Júpiter nos ha beneficiado de dos maneras, una de ellas por los datos científicos únicos que hemos recopilado y el conocimiento de cómo operar con eficacia esta máquina compleja", dijo Bob Mitchell, director del programa Cassini en el JPL. "Hoy, 10 años después, nuestras operaciones están siendo fuertemente influenciadas por esa experiencia y nos está sirviendo muy bien."


Al celebrar el aniversario de la visita de Cassini hace ya 10 años, los científicos también están entusiasmados con las próximas misiones y propusieron seguir estudiando el sistema de Júpiter, incluyendo naves espaciales de la NASA como Juno, que se lanzará en Agosto próximo.

"Ningún descubrimiento se haría ya si nos contentásemos con lo que sabemos". Lucio Anneo Séneca

"End of transmission"


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martes, 28 de diciembre de 2010

EXPLORAR TITAN EN GLOBO

La próxima misión a Titán podría proporcionar una visión panorámica de esa fascinante luna de Saturno, si los científicos se ponen de acuerdo para enviar un globo o dirigible de crucero a través de sus cielos durante meses.

La nave espacial Cassini ha estado mirando Titán desde lejos, y la sonda Huygens envió a la Tierra los datos durante su breve descenso a la superficie en 2005.
Sin embargo, un reconocimiento aéreo a lo largo de la superficie, proporcionaría mucho mas información acerca de la atmosfera de Titán, un helado mundo con lagos liquidos de metano y con una gruesa capa superficial.

Exactamente qué tipo de sonda aérea funcionaría mejor, sigue siendo una cuestión abierta, y un reciente estudio evalúa los contendientes. He aquí un resumen de algunos de ellos, con sus ventajas e inconvenientes.
1.
La antena sonda concepto principal, según el estudio, es probablemente un globo de aire caliente y una góndola alimentada por un generador termoeléctrico de radioisótopos. GTR toma el calor emitido por la descomposición de materiales radiactivos, como el plutonio, y la convierte en electricidad.

El globo deberia estar a una altura de cerca de 6 millas (10 km), muy por debajo de la capa de niebla que Huygens detectó en la atmósfera de Titán a 13 millas (21 km) de altitud.

El globo deberia permanecer en el aire durante al menos seis meses, tiempo suficiente para dos circunnavegaciones y con un montón de sensores, hacer un muestreo de la atmósfera a control remoto.
Este concepto tiene una ventaja porque fue elegido conjuntamente por la NASA y la Agencia Espacial Europea y cuya sigla es TSSM.
TSSM consistiría en un orbitador, una sonda y un globo.
La misión fue originalmente programada para un lanzamiento en el 2020, pero se ha aplazado indefinidamente, posiblemente abriendo la puerta a otras opciones.

"En la actualidad, creo que el debate se puede abrir de nuevo", dijo Graham Dorrington, el autor del estudio, que fue publicado en Septiembre en la revista Advances in Space Research. Dorrington es un ingeniero aeronáutico y aeroespacial de la Universidad Queen Mary de Londres.
2.

Otros globos de gran altitud.
Una alternativa que discute Dorrington es un globo lleno de hidrógeno en lugar de aire ambiente. El hidrógeno no tendría que ser calentado, liberando más energía de radioisótopos para los equipos científicos de la sonda. Pero la fuga del gas flotante podría plantear problemas de este diseño.
Dorrington calcula que la fuga de hidrógeno sería significativa. El globo tendría que ser enorme para permanecer en el aire por mucho tiempo, o tendría que emplear algún tipo de sistema de reabastecimiento de hidrógeno. Alternativamente, podría volar muy alto, donde los vientos son más fuertes, y hacer un viaje completo alrededor de Titán antes que su gas se filtrara.

Según Dorrington, una altitud de crucero de 20 millas (32 km) podría funcionar. Pero desde esa altura, la superficie de Titán sería oscurecida por su capa de neblina. Así la góndola, con todos sus instrumentos científicos, tendría que ser suspendida al menos 7 millas (12 kilómetros) más baja, con una correa larga.
Otra opción, que a Dorrington se le ocurrió, es usar un globo lleno de hidrógeno, pero para sustituir el generador de radioisótopos con un aerogenerador conectado a la góndola. Los vientos serían lo suficientemente fuerte en la altitud de la góndola - alrededor de 12 millas (20 km) - y asi el poder del globo de los instrumentos, y con una turbina pueden ser más ligero que un generador de radioisótopos. Pero la reducción de la góndola, por primera vez requeriría algún tipo de batería.
3.
Los conceptos anteriores examinarían Titán de una altura constante y relativamente alta.

Sin embargo, algunos diseños permiten que las sondas aéreas bajen en la tierra y - sea tal vez una de las prioridades clave- de la próxima misión a Titán.
Uno de ellos es un globo lleno con una mezcla de hidrógeno y metano, dice Dorrington.

Este globo se movería en una serie de "saltos". Inicialmente, se elevaría a una altura de 6 millas o más, entonces, como el metano en el interior del globo esta condensado, la sonda gradualmente caeria al suelo, comenzando el ciclo otra vez.
Este concepto podría combinar la teledetección con algunas muestras de tierra.
4.
Otra opción sería mantener un globo cerca de la superficie - unos pocos cientos de metros más o menos-y una cuerda de arrastre a través del suelo. Si la sonda deja de hacer mediciones útiles, podría utilizar arpones para anclarse de forma temporal.
Sin embargo, un vuelo de naves a bajo altura tiene sus propios inconvenientes, principalmente la falta de movilidad.
"La velocidad del viento de superficie es baja," dijo Dorrington y para obtener un globo que vuele alrededor de Titán dentro de unos meses, es necesario volar a grandes alturas."
La meteorología de Titán también plantea un problema. La lluvia de metano podría agregar peso a los globos que vuelan bajo, y serian arrastrados a la superficie congelandose ya que Titan esta a menos 288 grados Fahrenheit, o menos 178 grados Celsius.

El análisis final

Dorrington plantea estas y otras opciones sin recomendar ninguna de ellas a los planificadores de la próxima misión a Titán. Esto se debe a que el mejor concepto de sonda depende de las prioridades y los detalles de la misión.
La decisión clave, dijo, es si los científicos quieren que la sonda se mantenga alta en el cielo o no. Si quieren que los planificadores de la misión tengan una sonda para hacer excursiones de altitud baja e incluso para obtener muestras del suelo de Titán, por ejemplo, con un globo con una cuerda de arrastre que podría ser una buena opción.
Pero no es un hecho que alguno de estos conceptos tenga la próxima misión de Titán.

Todas las sondas aéreas tendrían una desventaja significativa en comparación con los vehículos de exploración o módulos de aterrizaje: capacidad de carga útil.
Debido a que necesitan mantenerse en el aire, globos, dirigibles y aviones, simplemente no se pueden transportar demasiados equipos científicos.
Dorrington dijo que instrumentos científicos podrían incluir no más de 3 a 4 por ciento del peso total de la mayoría de estos conceptos en la sonda. Para las embarcaciones de superficie, tales como módulos de aterrizaje, ese número es de 15 a 20 por ciento.
Por supuesto, las plataformas aéreas tienen su propia ventaja: pueden escanear más de la superficie de Titán, produciendo una amplia visión de la luna.

Esta todo por verse ....

"Lo importante es no dejar de hacerse preguntas". Albert Einstein

"End of transmission"


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lunes, 27 de diciembre de 2010

PROGRAMA AMPERE MONITOREA LA TIERRA

Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (APL), con la ayuda de la Boeing Company y comunicaciones Iridium Inc., han implementado con éxito un nuevo sistema basado en el espacio para monitorear el medio ambiente de la Tierra.
Conocido como programa AMPERE (Active Magnetosphere and Planetary Electrodynamics Response Experiment), el sistema proporciona mediciones magnéticas del campo en tiempo real utilizando satélites comerciales como parte de una red de observación Nuevo Pronóstico del Tiempo en el Espacio. Este es el primer paso en el desarrollo de un sistema que permite el seguimiento las 24 horas de la respuesta de la Tierra para explosiones supersónicas de plasma expulsadas desde el Sol a las tasas de recaudación lo suficientemente rápidas para permitir a los meteorólogos predecir los efectos del clima espacial.

"Este logro nos acerca un paso más cerca de los pronósticos exactos del clima espacial alrededor de la Tierra", dijo el Dr. APL Brian J. Anderson, investigador principal y el científico que encabeza el programa. "Las tormentas solares pueden interrumpir el servicio por satélite y las redes de los daños de las telecomunicaciones, apagones en la red eléctrica e incluso ponen en peligro a las aeronaves de gran altitud. La próxima ola de tormentas solares se producirá en los próximos tres a cinco años y la actividad solar reciente es sólo el comienzo de un largo clima espacial tormentoso" . "El momento para AMPERE es el correcto, porque necesitamos este sistema tanto para ayudar a entender cómo las tormentas solares perturban el medio ambiente espacial como para el desarrollo de un control fiable y previsiones de las grandes tormentas del clima espacial. "

El equipo de ingenieros de Boeing y los científicos en el APL han demostrado que las mediciones de los rendimientos continuos del programa en tiempo real del campo magnético sobre la Tierra es hasta 100 veces la densidad de muestreo mayor que antes.

"La corriente eléctrica que une la más alta atmósfera de la Tierra con el espacio - las mismas corrientes que generan las auroras boreales - también producen firmas magnéticas que sólo se pueden detectar desde el espacio," dijo el Dr. Anderson. "Este logro del equipo de AMPERE es un avance cualitativo en la ciencia que permite la observación mundial del clima espacial."

El programa AMPERE es financiado por una donación de US $ 4 millones de la National Science Foundation (NSF) de la Universidad Johns Hopkins del Laboratorio de Física Aplicada.

El laboratorio, en colaboración con Boeing, se asoció con Iridium para introducir esta nueva capacidad mediante el uso de la constelación de satélites comerciales de Iridium.

"NSF está orgulloso y emocionado de ser el catalizador de este proyecto de avance", dijo la Dra. Teresa Jorgensen, director del programa en la división del NSF de Ciencias Atmosféricas y Geoespacio que patrocina AMPERE.

"AMPERE es un proyecto muy emocionante y novedoso que trae lo mejor de los científicos de la universidad junto con los activos en el Espacio comercial y ademas de la experiencia en ingeniería de la industria para abrir una nueva ventana en la respuesta de nuestro planeta a la actividad solar".

Boeing actualmente maneja la recolección de datos, procesamiento y archivo de la flota de satélites Iridium para AMPERE y las transferencias de las muestras del campo magnético para el Centro de Datos Científicos en el APL (en Laurel, Maryland), donde los datos se procesan para producir puntos de vista a nivel mundial integrados del espacio de la Tierra el medio ambiente.


Aprovechando más de nueve años de operaciones y el mantenimiento para la flota de satélites Iridium, Boeing fue capaz de crear una vía de nuevos datos para la transferencia de muestras de campo magnético de los satélites a la estación de Tierra - que proporciona los datos en tiempo real y hasta 100 veces con más frecuencia que antes. AMPERE proporciona datos cada dos a 20 segundos de cada satélite Iridium y los datos están disponibles en cuestión de minutos para su análisis. Anteriormente, los datos tomaban muestras de una sola vez cada tres minutos y estaban disponibles para el análisis sólo al día siguiente.

"Este programa proporciona un modelo de asociación público-privada entre las comunidades científicas y académicas y la industria," dijo Steve Oswald, vicepresidente y gerente general de Boeing Inteligencia y Sistemas de Seguridad. "Este equipo responderá a preguntas científicas fundamentales sobre nuestro planeta."

AMPERE utiliza la red de Iridium de 66 satélites en órbita baja terrestre de comunicación (LEO), el único sistema capaz de ofrecer una visión completamente global.

"El programa AMPERE valida el potencial para el uso de sensores en los satélites LEO Iridium para proporcionar una visibilidad sin precedentes sobre la superficie de toda la Tierra y su atmósfera", dijo Don Thoma, vicepresidente ejecutivo de Marketing de Iridium.

"Estamos activos en las discusiones con los socios de la comunidad científica para incorporar una amplia gama de observación de la Tierra a las misiones de detección a distancia a través de cargas alojadas en Iridium NEXT, nuestros satélites de nueva generación."

El siguiente paso para los científicos del APL es el desarrollo de las herramientas analíticas para evaluar y predecir las tormentas geomagnéticas en el espacio.


"Todavía hay mucha gente que ofrece contenidos por el mero placer de saber que la información puede resultar útil a otras personas". Vinton Cerf


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jueves, 23 de diciembre de 2010

EL FIN DEL UNIVERSO

Una de las curiosidades fundamentales de la humanidad es la situación del final.
Para los que quieren algunos consejos acerca de cómo van a ser las cosas al final o al menos como podrían terminar-Chris Impey ofrece algunas ideas en el acertadamente titulado libro
"How It Ends".

Impey, profesor de astronomía en la Universidad de Arizona, tiene un enfoque en su libro, empezando por cómo termina una vida humana hasta el final del universo (y la posible existencia de multiversos, no sea que uno piense que el fin del universo es el desenlace final). Mientras la experiencia profesional del Dr.Impey es la astronomía, su libro cubre un terreno mucho más amplio: la primera mitad del libro, de hecho, se centra principalmente en temas como la biología, la geología, e incluso la ciencia actuarial, y sólo en la segunda mitad, habla de la Tierra en el sistema solar, la galaxia y el universo, nos entramos en el reino de la ciencia planetaria, la astronomía y cosmología.

Uno de los temas recurrentes de How It Ends es que no sabemos las respuestas a cómo la mayoría de temas abordados en el libro terminan. A veces es debido a la falta de conocimiento sobre nuestro lugar en el universo: por ejemplo, hace 15 años la idea de que el universo se estaba expandiendo a un ritmo acelerado estaba en duda, y ahora es ampliamente aceptada gracias a la evidencia observacional amplia, incluso si no entendemos como actua la energía oscura.


How It Ends es una lectura entretenida que cubre una amplia gama de temas, con derivaciones interesantes en el camino. (Por ejemplo: en el capítulo sobre el fin del Sol, Impey dedica unas cuantas páginas a los viajes espaciales, con un respaldo decidido de los últimos acontecimientos en los vuelos espaciales comerciales.)

¿Ahora analicemos qué tipo de catástrofe se necesitaría para el fin del mundo?


Unos intrusos astronómicos serían una grave amenaza potencial. Los impactos que podrían causar los escombros desviados del Cinturón de Asteroides y los cometas que viajan en órbitas muy elípticas en la nube de cometas. Hay muchos menos fragmentos grandes de escombros que pequeños fragmentos, de modo que el intervalo entre los grandes impactos es mucho mayor que el intervalo entre pequeños impactos.

Estas son buenas noticias. Cada siglo, aproximadamente, un meteorito de unos 10 metros, impacta en la tierra con la fuerza de un pequeño artefacto nuclear. En Tunguska, en 1908, fue el último, y tuvimos mucha suerte que ese meteorito aterrizara en el desierto deshabitado de Siberia. Cada pocos miles de años, la Tierra puede pasar a través del camino de fragmentos inusualmente gruesos de restos de cometas, convirtiendo el espectáculo familiar de una lluvia de meteoros en una tormenta de fuego mortal. Aproximadamente, cada 100.000 años, puede venir un proyectil de cientos de metros de diámetro, liberando una potencia equivalente al arsenal nuclear mundial. El resultado sería la devastación de un área del tamaño de Inglaterra, maremotos mundiales (si el impacto es en el océano), que arrojaría el suficiente polvo a la atmósfera como para atenuar la luz del sol y acabar con la vegetación.

Luego aquí está el "gran desastre". Aproximadamente, cada 100 millones de años, una roca del tamaño de un pequeño asteroide golpea la Tierra, causando terremotos mundiales, mareas de un kilómetro de alto, y matando de inmediato a todos los animales terrestres de gran tamaño.

Las criaturas del mar le seguirían poco después, con miles de billones de toneladas de roca vaporizada, causando un drástico enfriamiento y la destrucción de la cadena alimentaria basada en la fotosíntesis. Hay fuertes evidencias de que esto ocurrió hace 65 millones de años, y que nuestros pequeños antepasados mamíferos fueron los beneficiarios de la extinción de los lagartos gigantes.

Cien millones de años suena como la cobertura del seguro, sólo que el siguiente podría ocurrir en cualquier momento. Pero podemos quitarlo de la lista de preocupaciones, los astrónomos lo tienen cubierto. Una red de telescopios terrestres exploran los cielos en busca de fragmentos de escombros que sean más grande que unos pocos cientos de metros. Eso supone bastante tiempo para desempolvar los arsenales nucleares en una misión de interceptación, si tenemos que hacerlo. Lamentablemente, desde el enfoque del Dr. Strangelove se crea una metralla letal que viaja en la misma dirección que el objeto original; una estrategia más inteligente sería enviar una nave espacial que viajando junto al objeto, "tirase" de él, desviándo su trayectoria ligeramente.

Cuando las estrellas masivas agotan su combustible nuclear, el resultado es una titánica explosión llamada supernova. La luz de una estrella moribunda rivaliza con una galaxia entera, y emite partículas de alta energía que, pueden destruir la capa de ozono de un planeta como la Tierra, si ocurre dentro de un radio de 30 años luz. La desaparición de los grandes mamíferos de América del Norte hace 41.000 años se ha relacionado con una supernova, y otras mini-extinciones pueden estar relacionadas con este cataclismo de muerte estelar.

Una supernova es un pequeño petardo en comparación con una hipernova. En este espectacular y poco común evento, el colapso violento de una estrella muy masiva expulsa chorros de gas y partículas de alta energía a cerca de la velocidad de la luz, y por unos momentos la estrella eclipsa todo el universo con rayos gamma.

Si una estrella así estuviera en un radio de 1.000 años luz, la Tierra entraría en su campo de radiación de alta energía, la experiencia sería un holocausto mundial inmediato. Es una cuestión de suerte que una hipernova nunca cruce su camino con el nuestro.

En escalas de tiempo más largo, la atención se vuelve hacia nuestro Sol. Nuestro perenne compañero está a medio camino en su conversión de hidrógeno a helio. Alrededor de unos 5 mil millones de años, sus glamurosas llamaradas se extinguirán, y crecerá hasta engullir la Tierra y convertirla en una inerte ceniza. Esta es la muerte por la cremación estelar.

Por si esto parece una confortable perspectiva a distancia, la biosfera en realidad morirá mucho antes. El sol brillará más fuerte a medida que envejece, y en 500 millones de años una versión turbo del calentamiento global convertirá la Tierra en un desierto global.

Esto nos da tiempo de sobra para encontrar mejores propiedades inmobiliarias. Titán parece prometedor. Ya tiene nitrógeno, sólo hay que añadir el oxígeno y ¡listo! Nuestra segunda casa. Y esos expertos científicos que quieren salvarnos de los asteroides guardan un plan apasionante en la manga: poner deliberadamente un asteroide cerca, y poco a poco paso transferir energía a la Tierra y empujarla más allá del sol. Después de unos cuantos millones de años tendremos que migrar a una órbita más hospitalaria.

Las estrellas van y vienen, pero las galaxias parecen eternas. Una galaxia como la Vía Láctea actúa como si tuviera todo el tiempo del mundo. Sus brazos espirales son calderos donde se forman nuevas estrellas del gas que cae como lluvia fina desde el espacio intergaláctico. Las estrellas como el Sol, algún día mueren, pero en Orión y en Tauro se forman estrellas de nuevo cuño por vez primera. La efervescencia brillante de las supernovas son una atracción secundaria, la mayoría de estrellas mueren modestamente y dejan atrás sólo las brasas. La vida estelar es una cuestión de una gran masa, porque las estrellas de masa pequeña son avaras con su hidrógeno. Las estrellas de masa menor se labran una opacada existencia durante más de un billón de años.

El final de la Vía Láctea tendrá lentamente, en un encierro estelar. Las estrellas masivas viven una corta vida y mueren de forma explosiva como supernovas, dejando tras de sí una estrella de neutrones o un agujero negro, ninguno de los cuales emite luz alguna. Las estrellas menos masivas, morirán como enanas blancas, es decir, paulatinamente se irán enfriando, quedando brasas ricas en carbono. Poco a poco el ciclo de nacimiento y muerte de las estrellas será irrevocable. Quedarán atrapadas como restos estelares compactos o enanas blancas enfriadas. Las luces de las galaxias del universo poco a poco se apagarán, y después de decenas de miles de millones de años el universo se habrá convertido en negro. Pero tan sombrío como parece, el final de las estrellas no significa que la vida debe terminar.

Una estrella brilla debido a que convierte una proporción muy pequeña de la energía que encierra en pura materia en radiación. La última fuente de luz estelar es la energía gravitacional. Hay muchas formas distintas que la fusión vuelve la energía gravitacional en calor o radiación, así que, incluso, después de que las estrellas se hayan desvanecido, las civilizaciones emprendedoras podrán vivir mediante el aprovechamiento de la energía de un agujero negro. Se podrían crear nuevas estrellas artificiales si nos lo dicta la nostalgia.

Como dije antes ,hace quince años, se descubrió que la expansión cósmica se produce cada vez más rápido. Se infiere que la causa es la energía oscura, una manifestación del puro vacío del espacio, que tiene un efecto contrario a la gravedad: la repele más que la atrae. Su existencia se insinuaba por el hecho de que las supernovas distantes eran más débiles de lo esperado en un universo en desaceleración. La energía oscura es un apuro: las teorías fundamentales no la predicen, y nadie sabe cómo el vacío puro puede tener este tipo de extraña propiedad.

En algunas teorías, la energía oscura no es la "constante" cosmológica de la formulación original de Einstein, sino que varía con el tiempo y el espacio. Si la energía oscura crece, hará que el universo se desgarre en unos 20 mil millones de años, en un crescendo llamado "Big Rip". Primero las galaxias, después las estrellas, y por último los átomos finalmente, serán separados por la energía oscura. Nada puede sobrevivir, es el destino final.

A falta del Big Rip, la aceleración cósmica eliminará progresivamente las galaxias de nuestra vista. A los 100 mil millones de años, la mayoría de las galaxias se alejarán más rápido que la velocidad de la luz, dejando congeladas imágenes finales al borde de nuestro horizonte de sucesos, como si fuese la frontera de un agujero negro. La Vía Láctea y la galaxia de Andrómeda se fusionarán y nuestra visión del universo terminará justo en los límites de esta super-galaxia. En escalas de tiempo aún más grandes, donde la actual edad del universo es igual a una milésima de segundo, las conocidas estructuras gravitacionales serán irán desapegando. A los 1.015 años, los planetas se desprenderán de sus estrellas muertas y flotarán a la deriva por el espacio interestelar. A los 1.019 años, las estrellas se desprenderán de las galaxias y también flotaránn en el espacio intergaláctico. En la mayoría de las teorías que unifican las partículas fundamentales en términos de una única super-fuerza, los protones ya no son estables y se desintegrarán igualmente a los 1.035 años.

El desintegración de los protones anuncia la última fase de la desintegración del universo, cuando todo se desmorona. Después de la descomposición de los protones, sin átomos estables, la vida será imposible. Por último, cae el telón con la lenta evaporación de los agujeros negros, por un proceso llamado radiación de Hawking. El agujero negro más enorme se evaporará en la inconcebible escala de tiempo de 1.098 años. —Imaginemos los últimos habitantes virtuales del universo, acurrucados ante el resplandor de los rayos gamma provocados por la evaporación del último agujero negro, contando historias sobre un tiempo que no fue.

"El final del nacimiento es la muerte; y el final de la muerte es el nacimiento".
(Dhagavad-Gita)


"End of transmission"

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martes, 21 de diciembre de 2010

WEB COSMICA


La red cósmica de aspecto espumoso - a esta escala nos quedamos sin superlativos para describir la estructura a gran escala del universo : NASA

Lo mejor es considerar al universo como una entidad holística - y en esta escala, consideramos que es isótropo y homogéneo, tenemos que hacer para nuestra cosmología actual un trabajo de matemáticas. Pero en el mismo borde del Universo, nos encontramos con la red cósmica .
La red cósmica no es una cosa que observar directamente al Universo desde su estructura en 3D y de esa forma se deriva los datos de corrimiento hacia el rojo para indicar la distancia relativa de las galaxias, así como su posición aparente en el cielo. La estructura resultante en 3D parece una compleja red de filamentos de cúmulos galácticos de interconexión en los nodos e intercalados por enormes vacíos. Estos vacíos tipo burbujas son estructuras como la Gran Muralla Sloan, asi como la superficie externa de una burbuja.

Se especula que los grandes vacíos o burbujas, alrededor del cual la red cósmica parece estar organizada, esta formada de pequeñas disminuciones en la densidad de la energía primordial (que se puede ver en el fondo cósmico de microondas), aunque una correlación convincente queda por demostrar.
Puede ser que gran parte de la creciente separación entre las galaxias es el resultado de la expansión de las burbujas de vacío, en vez de la expansión de igualdad en todas partes. Es como si una vez la gravedad pierde su dominio entre las estructuras distantes - la expansión (o la energía oscura, si se quiere) se hace cargo y la brecha comienza a expandirse sin control -, mientras que en otros lugares, cúmulos y supercúmulos de galaxias logran mantenerse unidos. Este escenario es acorde con la conclusion de Edwin Hubble de que la gran mayoría de las galaxias están alejándose de nosotros.

Van de Weygaert está investigando la red cósmica de la perspectiva de la topología - una rama de la geometría que trata de propiedades espaciales que se conservan en los objetos sometidos a la deformación. Este enfoque parece ideal para modelar la estructura a gran escala de la evolución de un universo en expansión.

El documento representa un primer paso en este trabajo, y muestra que una estructura de red cósmica puede ser libre, suponiendo que todos los puntos de datos (es decir, las galaxias) se mueven hacia el exterior desde el punto central del vacío que se encuentran más próximos.

"En la escala de lo cósmico sólo lo fantástico tiene posibilidades de ser verdadero".


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viernes, 17 de diciembre de 2010

ERUPCIONES SOLARES GLOBALIZADAS

El 1 de agosto de 2010, un hemisferio entero del Sol hizo erupción. Filamentos de magnetismo se desprendieron y explotaron, ondas de choque se desplazaron a toda velocidad por la superficie estelar y nubes de gas caliente de miles de millones de toneladas fueron expulsadas hacia el espacio. Los astrónomos sabían que acababan de presenciar algo importante.

Fue un suceso tan importante que quizás haya hecho pedazos varias ideas antiguas sobre la actividad solar.

"El evento del 1 de agosto en verdad nos abrió los ojos", dice Karel Schrijver, quien trabaja en el Laboratorio Astrofísico y Solar de la empresa Lockheed Martin, en Palo Alto, California. "Vemos ahora que las tormentas solares pueden ser eventos globales, que se desarrollan a escalas que antes no podíamos imaginar".

Schrijver ha estado trabajando por los últimos tres meses con el físico solar, y colega en Lockheed Martin, Alan Title, con el fin de entender lo que ocurrió durante la "Gran Erupción". Tenían muchos datos para analizar. El evento fue registrado con un nivel de detalle sin precedentes por el Observatorio de Dinámica Solar (Solar Dynamics Observatory o SDO, en idioma inglés) y por las naves espaciales gemelas STEREO (sigla en idioma inglés de Observatorio de Relaciones Solares - Terrestres), de la NASA. Con varios de sus colegas presentes para ofrecer comentarios, delinearon sus hallazgos hoy en una conferencia de prensa que tuvo lugar en el marco de la reunión de la Unión Geofísica Estadounidense, en San Francisco.

Las explosiones solares no son eventos aislados y localizados, anunciaron. La actividad solar está interconectada por medio del magnetismo a lo largo de distancias asombrosas. Fenómenos como las erupciones solares, los tsunamis y las eyecciones de masa coronal pueden ocurrir todos al mismo tiempo, incluso separados por cientos de miles de kilómetros, conformando un concierto caótico de complejidad abrumadora.

"Ya no es suficiente enfocarnos en los campos magnéticos de regiones activas aisladas si queremos predecir erupciones solares", dice Title, "ahora debemos conocer el campo magnético superficial de prácticamente todo el Sol".
Esta revelación incrementa la carga de trabajo de quienes pronostican el tiempo en el espacio, pero también aumenta la potencial precisión de sus predicciones.

"La estrategia de estudiar globalmente el Sol podría traer grandes avances en la predicción de la actividad solar", comenta Rodney Viereck, quien trabaja en el Centro para la Predicción del Tiempo en el Espacio, en Boulder, Colorado, el cual pertenece a la Administración Nacional Océanica y Atmosférica (National Oceanic and Atmospheric Administration o NOAA, por su sigla en idioma inglés). "Esto, a su vez, permitirá brindar mejores pronósticos a nuestros clientes, como por ejemplo a los operadores de redes eléctricas o aerolíneas comerciales, quienes podrían actuar de forma pertinente para proteger sus sistemas y afianzar la seguridad de los pasajeros y de la tripulación".

En un artículo que prepararon para la Revista de Investigación Geofísica (Journal of Geophysical Research o JGR, por su sigla en idioma inglés), Schrijver y Title identificaron más de una docena de significativas ondas de choque, llamaradas, erupciones de filamentos y eyecciones de masa coronal, que abarcan 180 grados de longitud solar y 28 horas de tiempo. Al principio, parecía que se trataba de un conjunto de estrépitos; pero eso fue solamente hasta que confeccionaron gráficos de los eventos en un mapa del campo magnético solar.

Title describe este momento, que es digno de un ¡Eureka!: "Vimos que todos los eventos de actividad solar sustancial estaban conectados entre sí por medio de un extenso sistema de capas separatrices, separadoras y cuasi–separadoras". Una capa "separatriz" es una zona magnética parecida a una falla geológica, donde pequeños cambios en las corrientes de plasma circundantes pueden disparar grandes tormentas electromagnéticas.

Durante mucho tiempo, los investigadores han sospechado que este tipo de conexión magnética era posible. "La noción de que podría haber erupciones solares 'solidarias' tiene al menos tres cuartos de siglo", escribieron en su artículo para la JGR. En algunas ocasiones, los observadores veían erupciones solares que estallaban una después de la otra —como si fueran palomitas de maíz—, pero era imposible demostrar que existía un vínculo entre ellas. Los argumentos que apoyaban la idea de causa y efecto eran estadísticos y muchas veces dudosos.

"El SDO y las naves espaciales gemelas STEREO han revolucionado esta clase de trabajo", dice Lika Guhathakurta, quien es investigadora del programa Viviendo con una Estrella, de la NASA. "Las tres naves espaciales, en conjunto, monitorizan el 97% de la superficie del Sol, permitiendo de este modo a los investigadores ver conexiones que eran muy difíciles de percibir en el pasado".

Como prueba de ello, aunque solamente dos terceras partes del evento que tuvo lugar en el mes de agosto fueron visibles desde la Tierra, éste fue registrado en su totalidad por la flota SDO–STEREO. Además, las mediciones del campo magnético solar que fueron llevadas a cabo por el SDO revelaron conexiones directas entre los varios componentes de la Gran Erupción, y esta vez no fueron necesarias las estadísticas.

Queda mucho trabajo por hacer. "Estamos aún separando las causas de los efectos", dice Schrijver. "¿Fue el evento una gran reacción en cadena, en la cual una erupción desataría otra —bang, bang, bang— en secuencia? ¿O todo ocurrió de forma simultánea, como consecuencia de algún cambio a mayor escala en el campo magnético del Sol?"

Es posible que el análisis futuro revele el detonador subyacente. Por ahora, el equipo está todavía acostumbrándose a la idea del carácter global de la actividad solar."No quiere decir que todas las erupciones serán globales", destaca Guhathakurta. "Pero el carácter global de la actividad solar ya no puede ser ignorado".


"Lo que llamamos casualidad no es ni puede ser sino la causa ignorada de un efecto desconocido". Voltaire

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martes, 14 de diciembre de 2010

VOYAGER 1-RUMBO A LO DESCONOCIDO

La nave Voyager 1 parte rumbo a lo desconocido, podemos decir que esta a punto de alcanzar la frontera final de nuestro Sistema Solar.
Nuestros sueños, fortalecidos por la literatura de ciencia ficcion ( Star Trek-Final Frontier) y tantos otros titulos de peliculas, parece que se haran realidad.
La sonda Voyager 1 de la NASA ha llegado al punto limítrofe entre nuestro sistema solar y la heliosfera, a más de 17.000 millones de kilómetros de distancia del sol, según ha informado la Agencia Espacial norteamericana.
La sonda Voyager I se encuentra en una zona distante a 17.381 millones de kilómetros del Sol, en donde los científicos han calculado que se detiene el viento proveniente de nuestra estrella y muy próxima a salir definitivamente del Sistema Solar.
Los científicos a cargo de la misión afirman que la sonda, que lleva 33 años viajando, debería salir del Sistema Solar dentro de unos cuatro años si es que mantiene su actual velocidad de 61.000 kilómetros por hora.
Para conocer la ubicación actual de la sonda los científicos han estado registrando las mediciones de los instrumentos a bordo de ella, logrando de esta manera medir la velocidad del viento solar (si la velocidad de las partículas cargadas que impactan su parte frontal es igual a la velocidad de la nave, entonces la velocidad del viento es igual a cero).

De esta manera cuando se registre una caída repentina de la densidad de partículas cargadas y calientes y un aumento en la densidad de las partículas frías, los científicos podrían confirmar que la Voyager I entró en el espacio interestelar (lo que debería ocurrir hacia el año 2014).
Los primeros datos provenientes de la sonda que establecían un cambio en la velocidad del viento solar se obtuvieron en junio de este año, pero como las velocidades pueden fluctuar los científicos siguieron analizando los datos enviados por la sonda durante los últimos cuatro meses para estar seguros.

"El viento solar ha doblado la esquina", dijo Ed Stone, científico del proyecto Voyager en el Instituto de Tecnología de California en Pasadena, California "Voyager 1 se acerca al espacio interestelar".

Nuestro Sol emite una corriente de partículas cargadas que forman una burbuja conocida como heliosfera que rodea nuestro sistema solar. El viento solar viaja a velocidad supersónica hasta llegar a una onda de choque llamada "Frente de choque terminal". En este punto, el viento solar se ralentiza y calienta drásticamente en la heliopausa.

"Cuando me di cuenta de que los datos se mantenían en cero, me sorprendí", comentó Rob Decker, investigador del instrumento de partículas de baja energía de la sonda Voyager y científico del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland. "Teníamos a la sonda Voyager, una nave espacial que ha trabajado duro desde hace 33 años, mostrándonos algo completamente nuevo."

Los científicos creen que la Voyager 1 no ha cruzado todavía la heliopausa en su camino hacia el espacio interestelar.Los científicos están metiendo los datos en sus modelos de estructura de la heliosfera y deberían poder estimar mejor el momento en que la Voyager 1 alcance el espacio interestelar.

"En ciencia, no hay nada como un test de realidad para sacudirlo todo, y la Voyager 1, siempre nos ha dado eso con hechos concretos", comentó Tom Krimigis, investigador principal del instrumento de partículas de baja energía, con base en el Laboratorio de Física Aplicada y la Academia de Atenas, Grecia. "Una vez más, nos enfrentamos a la difícil situación de rehacer nuestros modelos".

La Voyager I fue lanzada al espacio el 5 de septiembre de 1977, mientras que su sonda gemela (la Voyager II) lo había hecho el 20 de agosto del mismo año. Esta segunda nave se encuentra en la actualidad a 14.162 millones de kilómetros del Sol. Ambas sondas han seguido trayectorias diferentes a distintas velocidades (la Voyager 1 va más rápido), por lo que se espera que su hermana gemela logre alcanzar la misma región del Sistema Solar en unos años más.

"No todo término merece el nombre de fin, sino tan sólo el que es óptimo". Sigmund Freud

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lunes, 13 de diciembre de 2010

ZONAS DE ORBITAS PROHIBIDAS


Los sistemas binarios de estrellas pueden tener planetas. Ademas de los ejemplos de ciencia ficción de Tatooine en Star War, existen ejemplos reales de PSR B1620-26 b y b HW Virginis y c - se cree que son gigantes de gas con varias veces la masa de Júpiter, orbitando varias unidades astronómicas desde sus soles binarios.
Los planetas en órbitas circunestelares alrededor de una estrella única dentro de un sistema binario se consideran poco probable debido a la improbabilidad matemática de mantener una órbita estable a través de la 'prohibida' zona - que resultan de resonancias gravitacionales generadas por el movimiento de las estrellas binarias.


La dinámica orbital involucrada debe lanzar un planeta fuera del sistema o enviarlo a estrellarse en una u otra estrella. Sin embargo, puede haber una serie de ventanas de oportunidades disponibles para los planetas de "nueva generación".

Un escenario de la evolución estelar binaria podría ser algo como esto:
1) Se comienza con dos estrellas en órbita de la secuencia principal de su centro común de masa. Planetas circunestelares sólo puede alcanzar órbitas estables muy cerca de cualquier estrella.

Es poco probable que estos planetas sean muy grandes, ya que la estrella no podría sostener un disco protoplanetario grande dada su proximidad.

2) Cuanto más masiva es una binaria puede convertirse en una gigante asintótica (es decir, gigante roja) - potencialmente puede destruir cualquier planeta que pueda haber tenido. Estos pierden masa como hacen las gigantes roja de sus capas exteriores - lo que es probable que aumente la separación de las dos estrellas. Pero esto también sirve de material para un disco protoplanetario que se forma alrededor de la estrella gigante roja su compañera binaria.

3) La gigante roja se convierte en enana blanca, mientras que la otra estrella (aún en la secuencia principal y ahora con combustible extra y un disco protoplanetario) puede desarrollar un sistema de planetas de "segunda generación" en órbita. Este nuevo sistema estelar podría permanecer estable durante millones de años o más.

El desarrollo del sistema de generación planetaria depende que la estrella enana blanca mantenga una masa por debajo de su límite Chandrasekhar (que es cerca de 1.4 masas solares - en función de su velocidad de giro) a pesar de haber recibido más material de la gigante roja.

Si no se mantiene por debajo de ese límite, se convertirá en una supernova de tipo 1a. Una característica interesante de esta historia evolutiva es que cada generación de planetas se construye a partir de material estelar con una proporción cada vez mayor de "metales" pesados.
En este escenario, se hace posible que las estrellas viejas, incluso aquellas que se formaron como binarias de bajo material, desarrollen planetas rocosos más adelante en sus vidas.

"Si conociéramos el verdadero fondo de todo tendríamos compasión hasta de las estrellas". Graham Greene


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miércoles, 8 de diciembre de 2010

DEBATE SOBRE NUEVA FORMA DE VIDA


El 2 de diciembre, los expertos de la NASA anunciaron el descubrimiento de una nueva forma de vida aquí en la Tierra, que sustituyó el fósforo con el arsénico en la mayoría de sus procesos básicos. El hallazgo notable ha sido fuertemente criticado desde entonces, y ha habido un acalorado debate sobre este tema durante una semana.

Ayer, 7 de diciembre, uno de los investigadores que participaron en el descubrimiento original dijo que apoya las conclusiones de su grupo, a pesar de los argumentos en contra procedentes de otros científicos.

El coautor del estudio, Ron Oremland, habló el martes en la sede de la NASA (Washington DC) argumentando a favor del descubrimiento de su equipo y abordando las preocupaciones expresadas por otros expertos.

Lo que dice el estudio del 2 de diciembre – que fue publicado en la revista Science – es que la bacteria GFAJ-1, encontrada en las aguas alcalinas, ricas en arsénico y saladas del lago Mono (California) puede incorporar arsénico en su ADN.

Otras moléculas, tales como las proteínas y enzimas y también la unidad básica de energía del cuerpo – adenosina trifosfato (ATP) – se cree que también resisten a pesar de la falta del fósforo críticamente importante.

La principal consecuencia de la investigación es que la vida como la conocemos debería tener sus teorías subyacentes recalculadas. ¿Si el arsénico puede ser utilizado por microorganismos, entonces por qué no pasaría lo mismo con otros elementos?

Con estas preguntas como punto de inicio, el grupo de programas de exobiología de la NASA propone un nuevo enfoque para determinar qué entornos son adecuados para mantener la vida, un problema con solicitudes directas para la investigación exoplanetaria.

Pero los métodos utilizados en la investigación, así como las conclusiones, determinaron fuertes críticas de otros investigadores, unos de ellos diciendo que el estudio jamás debería haber sido hecho.

En la reunión, Oremland argumentó que la crítica es parte natural del método científico y proporcionó argumentos para apoyar el hecho de que él y su equipo respetaron el procedimiento mientras realizaban el estudio.

"La ciencia funciona de una manera determinada. Es resistente a cambios. Pero si observas cualitativamente nuestros datos, resultan convincentes", dijo el experto del US Geological Survey (USGS), en Menlo Park, California.

El esfuerzo de investigación fue dirigido por la investigadora en astrobiología Felisa Wolfe-Simon de la USGS-NASA, quien recogió las muestras del microbio del lago Mono. Este peculiar cuerpo de agua desarrolló su peculiar composición química después de estar separado de los suministros de agua dulce durante más de 50 años.

Algunos críticos del trabajo dicen que hay pruebas suficientes que GFAJ-1 realmente tiene arsénico en su ADN. Añaden que el químico venenoso de hecho puede residir fuera de las hebras de ADN.

Otros argumentan que el medio de cultivo en el que se cultivaron las bacterias contenía cantidades de fósforo suficientemente grandes– en forma de contaminantes – para permitir al microorganismo sobrevivir.

"Hay una clase de hipótesis que, como decia Carl Sagan, son excepcionales y por lo tanto, requieren pruebas excepcionales.En su presentación, Oremland dice que sus colegas científicos tienen razón al ser escépticos y agrega que algunos de los exámenes adicionales que los críticos propusieron realmente pueden resultar útiles. Pero el experto continuó defendiendo los resultados de su equipo.

"Hay decenas y decenas de cosas que podrían hacer y deben hacerse. No podemos hacer todo", dijo él.

"Creo que hemos tenido suficiente para mostrar el punto. Sin duda a los revisores [del periódico] le gustó, y ahora la comunidad va a juzgar", añadió el investigador.

"Podrían demostrar que nos hemos equivocado, o pueden reproducir los resultados y encontrar cosas nuevas. Es la forma en que funciona el proceso", concluyó Oremland.

"Hay una clase de hipótesis que son excepcionales y por lo tanto, requieren pruebas excepcionales". Carl Sagan

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CRITICAS A LA VIDA BASADA EN ARSENICO


Un artículo que ha sido realizado por J.M. Mulet, Profesor titular de biotecnología (área de bioquímica y biología molecular) en la Universidad Politécnica de Valencia, es critico a la informacion que dio hace unos días la NASA, que rodeada de un halo de misterio, anunció un descubrimiento que parecía iba a cambiar las bases de la bioquímica.
El descubrimiento en cuestión eran unas bacterias capaces de sobrevivir en altas concentraciones de arsénico y de incorporarlo a sus moléculas biológicas en sustitución del fosfato. En algunos foros iban más allá y decían que esto podía ser una pista para encontrar vida en otros planetas. Incluso algún osado indicaba que esto demostraría que la vida no tuvo un origen único como creemos hasta ahora. En un principio había cierta coherencia.

El arsénico se sitúa por debajo del fósforo en la tabla periódica, por lo que químicamente son muy parecidos, de hecho el arsénico es un veneno potente por esta similitud. Sabemos que para obtener energía del azúcar debemos añadirle un grupo fosfato. El arsénico confunde a la enzima encargada de dicho cometido y nuestras células se mueren de hambre en presencia de este compuesto. El hecho de que una bacteria viviera en altas concentraciones de este compuesto podría indicar una bioquímica diferente… o no…
Tolerar y necesitar son dos conceptos muy diferentes. Y aquí vendría la primera crítica, no es lo mismo que la bacteria tolere concentraciones altas de arsénico, a que lo necesite para vivir. De hecho, hay bastantes organismos que toleran arsénico. Sin ir más lejos, algunas plantas tienen transportadores de arsénico y toleran altas concentraciones de este veneno, tanto, que estas plantas se utilizan para descontaminar suelos.

Según los autores, en sus experimentos han quitado progresivamente el fosfato del medio y lo han sustituido por arsénico. Su resultado es que las bacterias seguían creciendo. Aquí viene una posible fuente de error experimental (que ya es raro que ningún revisor del artículo les cuestionara): es prácticamente imposible eliminar todas las trazas de fosfato de cualquier medio, y por poco que quede, en la membrana de muchas células existen unos transportadores de fosfato que son capaces de captar fosfato aunque este se encuentre en concentraciones del orden de micromoles. Son los transportadores de fosfato de alta afinidad.

Estos transportadores son necesarios porque el fosfato es un elemento esencial para la vida, y en algunos medios su concentración es bajísima. Un buen ejemplo de ello son las aguas calcáreas. En dichas aguas, el fosfato, en presencia de calcio, precipita en forma de fosfato cálcico. Si tenemos mucho calcio en el medio el fosfato no será utilizable. Pues incluso en esos medios hay bacterias y algas capaces de vivir peleándose por el poco fosfato que queda. Por eso los detergentes ricos en fosfatos son tan contaminantes, por que al ser un elemento tan escaso, si lo añadimos artificialmente en grandes cantidades, las algas crecen mucho y muy rápido. El resultado es que acaban cubriendo la totalidad de la superficie del agua y consumiendo todo el oxígeno, matando así al resto de fauna y flora.

Vamos al punto: si la bacteria incorpora o no el arsénico en sus biomoléculas.

Los autores lo prueban con marcaje radioactivo y ven acumulación de arsénico en las bacterias… pero no muestran datos directos de biomoléculas con arsénico como hubiera sido una estructura de ADN resuelta por cristalografía o una espectrometría de masas. Una cosa es que esté dentro de la casa y otra es que forme parte de la estructura como un ladrillo cualquiera.

Hay un experimento previo que hace sospechar. La célula es capaz de crecer en medio rico en fosfato sin arsénico… por lo tanto no parece que sea un elemento esencial, es decir, las biomoléculas pueden incorporar arsénico o fosfato, un caso sorprendente de moléculas tan importantes y que tengan composiciones alternativas. No existen transportadores de arsénico tan especificos y eficaces como los de fosfato, entre otras cosas por que el arsénico no es esencial ni es tan frecuente en la biosfera. Por lo tanto más que una nueva forma de vida, sería una forma más flexible de vida. Y formas flexibles hay muchas más, así que no es tan nueva.

Hay otro detalle que ha pasado más desapercibido
. Según los autores, cuando las bacterias crecen en un medio rico en arsénico tienen un tamaño superior, porque sus vacuolas aumentan de tamaño.

Para los menos entendidos, las vacuolas son orgánulos que también tienen las células eucariotas y que hacen las funciones de cubo de la basura, entre otras cosas. Es donde la célula acumula todo lo que le molesta y que no puede eliminar. En bacterias no es muy frecuente este orgánulo, presente solo en algunas familias como las sulfobacterias.

Una estrategia típica de hacer frente a un compuesto tóxico es la acumulación en vacuola, es decir, ir tomándolo del medio y metiéndolo en el cubo de la basura para que no moleste… y resulta que las bacterias crecidas en arsénico tienen la basura llena, y además han incorporado mucho arsénico, ¿no será que hay mucho arsénico en la basura y poco en el ADN? Además, el aumento del tamaño de las vacuolas es un claro signo de estrés celular. Algo les estamos haciendo a esas bacterias que les molesta. ¿ideas?

Luego hay más objeciones del tipo químico, como la poca estabilidad en agua que tendría el ADN con arsénico, y algunas de tipo social, como la necesidad de la NASA de hacer un hallazgo de vez en cuando para que no les corten el presupuesto, y el interés de la principal implicada en el proyecto (manifestado en publicaciones previas) por encontrar vida basada en el arsénico… antes de haber descubierto esta bacteria.


De todas maneras el descubrimiento necesita un gran debate de la comunidad cientifica.

"Cuando descubrimos un hecho que contradice la teoría, debemos aceptar el hecho y abandonar la teoría". Claude Bernard


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lunes, 6 de diciembre de 2010

VIDA BASADA EN EL ARSENICO


Una bacteria de un lago de California se alimenta de arsénico que incorpora a su ADN. El descubrimiento abre las posibilidades de encontrar organismos similares en otros planetas
El protagonista de un hallazgo que revolucionará la forma de buscar vida en otros planetas, porque a partir de ahora también deberá tenerse en cuenta, es una bacteria descubierta hace dos años en el lago Mono, de California (Estados Unidos).


Lo realmente excepcional del caso es que este microorganismo no comparte las características biológicas de ningún otro ser vivo, sino que crece y se multiplica en un ambiente de arsénico, que utiliza para su fotosíntesis para poder sobrevivir. Este metal se consideraba hasta el momento un elemento incompatible con la vida, solo que la bacteria, de la familia Halomonadaceae, no solo soporta una concentración de este tóxico siete veces superior a la que podría resistir cualquier organismo, sino que crecieron sin necesidad de fosfato, un elemento esencial en la construcción de varias macromoléculas presentes en todas las células, incluidas los ácidos nucleicos. O lo que es lo mismo, los investigadores de la NASA y de la Universidad de California comprobaron que el arsénico había reemplazado al fósforo, necesario para la vida, en las moléculas del microorganismo. Se había incorporado en su ADN. El proceso es el siguiente: las bacterias se alimentan y metabolizan este metal pesado tóxico y lo incorporan en grasas, proteínas y hasta en su genoma.

Ahora parece claro que habrá que incorporar al arsénico como un elemento para la vida, en la búsqueda de vida en la Tierra en ambientes extremófilos como los que podrían darse en Marte u otros planetas. «La definición de lo que es vida se ha ampliado», subraya Ed Weiler, investigador de la agencia espacial.
Los seis elementos básicos conocidos necesarios para formar vida en la Tierra eran hasta ahora oxígeno, carbono, nitrógeno, hidrógeno, azufre y fósforo. A partir de ahora también habrá que añadir el arsénico.
«Esta investigación nos recuerda que la vida, tal como la conocemos, puede ser mucho más flexible de lo que suponemos normalmente o de lo que nos imaginamos», explica Felisa Wolfe-Simon, del Instituto de Astrobiología de la NASA. «Si algo aquí en la Tierra puede hacer algo tan inesperado, ¿qué más puede hacer la vida que no hayamos visto aún?».


Por ejemplo una vida basada en silicio, la ciencia ficción ya había sido pionera en la utilización parcial de compuestos de silicio en un ser vivo. Como se describe en la autopsia del primer vector del monstruo en Alien: el 8º pasajero de Ridley Scott, su sangre, formada por "ácido molecular", podía circular por el interior de su cuerpo sin destruir los tejidos gracias a las estructuras polisiliconadas de sus conducciones. También el empleo de estas siliconas en el recubrimiento externo le permitía sobrevivir en una amplia variedad de ambientes... incluyendo el vacío espacial.

La primera discusión de los siliconistas es que, similar al Carbono, el Silicio tiene cuatro electrones de valencia, denotando que el Silicio puede ligarse a otros cuatro átomos. Sin embargo, El silicio tiene ocho electrones más que el carbono (dos en el primer nivel de energía, ocho en el segundo y cuatro en el tercero), lo cual hace que el Silicio forme compuestos complejos altamente inestables. Además, los compuestos basados en el Silicio que se han comparado con los compuestos hechos con Carbono se han sintetizado siempre artificialmente, o sea que su síntesis a sido forzada. No hay síntesis espontánea de tales compuestos en la naturaleza.

La naturaleza tiende a moverse por el camino más espontáneo, aunque ese camino no sea el más simple. Si en el universo fuera posible la síntesis espontánea de seres vivientes hechos con Silicio, la tierra los tendría, quizas mas adelante podemos descubrilos tal como hicimos con las bacterias que se alimentan de arsenico.

Para una vida basada en metano, ya podemos superar la realidad de la ciencia ficcion, dos nuevos estudios basados en datos de la nave Cassini de la NASA examinan la compleja actividad química en la superficie de la luna de Saturno Titán. Mientras que la química no biológica ofrece una posible explicación, algunos científicos creen que determinadas firmas químicas refuerzan el argumento a favor de que existe una forma primitiva y exótica de vida o precursora de la vida en la superficie de Titán. Según una teoría planteada por los astrobiólogos, las firmas cumplen dos condiciones que son importantes y necesarias para una hipótesis de "vida basada en el metano".

Un hallazgo clave viene de un estudio publicado en la revista Icarus que muestra cómo moléculas de hidrógeno fluyen a través de la atmósfera de Titán y desaparecen en la superficie. Otra investigación en el Journal of Geophysical Research muestra mapas de la superficie de Titán y encuentra una falta de acetileno.

Esta falta de acetileno es importante porque ese producto químico sería probablemente la mejor fuente de energía para una vida basada en el metano en Titán, afirma Chris McKay, un astrobiólogo del Ames Research Center de la NASA, quien propuso un conjunto de condiciones necesarias para este tipo de vida basado en el metano de Titán.


Hay grandeza en esta concepción de la vida,... que mientras este planeta ha ido girando según la constante ley de la gravitación, se han desarrollado y se están desarrollando, a partir de un comienzo tan sencillo, infinidad de formas cada vez más bellas y maravillosas. Charles Darwin

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