29 octubre 2010

23% de estrellas similares al Sol tienen planetas del "tamaño" de la Tierra




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En mayo de 2009, la NASA tuvo una gran apuesta: lanzó una nave espacial en una misión para la caza de planetas como la Tierra alrededor de otras estrellas que podrían albergar vida, un proyecto que en su momento tenía un costo de unos $ 600 millones. Hoy en día los astrónomos están ahora más esperanzados que nunca en saldar dicha apuesta. Un nuevo estudio publicado en la última edición de la revista Science estima que en los próximos meses, la nave espacial, llamada Kepler, podría encontrar unos cientos de exoplanetas idénticos en tamaño a la Tierra orbitando cerca de sus estrellas, permitiéndonos en el próximo año o dos, encontrar planetas más estables y alejados de sus estrellas, donde la vida pudiera prosperar.

Hace unos 10 años, cuando la NASA dio el visto bueno para la búsqueda de exoplanetas habitables, las cosas no estaban bien claras. Hasta ese momento solamente se había encontrado un exoplaneta enorme, ardiente y mucho más grande que Júpiter. Es por ello que, para obtener un mejor manejo en el desafío, los astrónomos Andrew Howard y Geoffrey Marcy de la Universidad de California, Berkeley, seleccionaron 166 estrellas similares al sol que se encontraban a una distancia de 80 años luz de la Tierra, las cuales no eran objetivos de la misión Kepler. Durante 5 años, este equipo de científicos y sus colegas dieron seguimiento a la frecuencia de luz de estas estrellas en busca de signos que les permitieran encontrar aquellos planetas que orbitan gravitacionalmente su entorno, capaces de producir un perceptible cambio de Doppler en la frecuencia de luz de las mismas.

Estimación de los astrónomos Andrew Howard y Geoffrey Marcy respecto a la cantidad de planetas con "tamaño" similar al de la Tierra.


Desde su estudio, Howard y sus colegas lograron descubrir que los pequeños exoplanetas son mucho más abundantes que los grandes exoplanetas, pudiendo detectarse aquellos, los más pequeños, con por lo menos tres veces la masa de la Tierra, y todas estas detecciones fueron en órbita lo suficientemente cerca de sus estrellas como para tener un "año terrestre" de al menos 50 días. Extrapolando esto hacia los exoplanetas del tamaño de la Tierra (aquellos que van desde la mitad a dos veces la masa de la Tierra) el grupo predijo que el 23% de las estrellas similares al Sol tienen planetas del tamaño de la Tierra en órbitas cercanas. La aplicación de estas estadísticas para la búsqueda de Kepler, estiman que se encuentran desde 120 hasta 260 planetas como la Tierra que orbitan cerca de las estrellas de tipo solar.

Los nuevos resultados apoyan la "tendencia general de que hay muchos más exoplanetas pequeños que grandes", dice el astrofísico Alan Boss del Instituto Carnegie para la Ciencia en Washington DC, y en realidad esto tiene cierto sentido. la formación rocosa de un planeta requiere más de pequeños objetos de cosas primordiales que tienden a aglomerarse en grandes pedazos, y los que de alguna manera debe formar trozos cada vez más grandes hasta que un planeta rocoso emerge. En un esquema de formación planetaria, al menos, como en el caso de Júpiter, un planeta gigante gaseoso, para convertirse en un cuerpo rocoso de tamaño planetario no podría alcanzar el siguiente nivel de su formación debido a su enorme masa de gas y a su gravedad. Es por esto que cada fragmento tiene la posibilidad de no alcanzar el siguiente nivel, pero son estos trozos los que superan en número a los demás que formarían el producto final.


Estimación realizada por la revista "Science" de los planetas con masa similar a la del planeta Tierra; las candidatas están destacadas en amarillo.


Planetas extrasolares descubiertos entre 1989 y 2009.


A pesar de que la nueva encuesta se aplica estrictamente sólo, y en un primer plano, a exoplanetas calientes, planetas con un tamaño como el de la Tierra probablemente también abunden en las distancias orbitales donde la vida sería mucho más cómoda, dice Boss. "Planetas similares a la Tierra son probablemente más comunes de lo que pensamos", dice. "Kepler nos dará ese número."

Fuente: Science

Traducido por Juan Carlos Jiménez


Escala de los diferentes tipos de planetas según sea su masa o "tamaño".


Quantum opina:

Una de cada cuatro estrellas podría tener planetas del "tamaño" de la Tierra. Es la conclusión a la que ha llegado el equipo de astrónomos de la Universidad de California, en Berkeley, tras estudiar 166 estrellas de tipo G (como el Sol) y tipo K (estrellas naranja menos masivas que nuestro Sol), las cuales se encuentran a menos de 80 años luz de distancia de nuestro planeta. En total han encontrado 22 estrellas con planetas detectables. Según sus cálculos si cogemos 100 estrellas típicas similares al Sol, sólo una o dos tienen planetas del "tamaño" de Júpiter, seis tienen planetas con un "tamaño" similar a Neptuno y 12 tendría super-Tierras, es decir, con una masa de 3 a 10 veces superior a la de nuestro planeta, indicando entonces que hay 23 planetas como el nuestro, en tamaño, por cada 100 estrellas.

Destacamos la palabra "tamaño" pues nos referimos exactamente a eso, mundos de "masa terrestre" que pudieran o no, debido a su localización tan cerca de sus estrellas, tener una superficie estéril (no apta para la vida). Hacemos la aclaración pues pudiera decirse que la noticia hace referencia a la similitud de estos planetas con el nuestro en lo que a capacidad de albergar vida se refiere, y no es así. Su similitud con el nuestro es respecto al "tamaño".

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26 octubre 2010

¿ A dónde fue todo el metano del planeta gigante GJ 436b ?




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Al planeta gigante GJ 436b, que se encuentra en la constelación de Leo, le falta algo. ¿Podría creer usted que se trata del gas de los pantanos? Para sorpresa de los astrónomos, quienes han estado estudiando este planeta del tamaño de Neptuno usando el Telescopio Espacial Spitzer, de la NASA, GJ 436b tiene muy poco metano (CH4).

"El metano debería ser abundante en un planeta de este tamaño y con esta temperatura, pero encontramos una cantidad de metano que es 7.000 veces menor que la que predicen los modelos", dice Kevin Stevenson, de la Universidad de la Florida Central (UCF, por su sigla en idioma inglés). Stevenson es el autor principal del artículo donde se informa sobre este resultado, en el número del 22 de abril de 2010, de la revista Nature.

Este déficit de metano es sorprendente ya que en nuestro propio sistema solar todos los gigantes gaseosos son ricos en metano. El hidrógeno y el carbono son abundantes en las atmósferas de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Estos átomos se unen de forma espontánea para formar el hidrocarburo más simple, CH4.

El ejemplo de nuestros gigantes gaseosos locales produjo expectativa cuando Stevenson y sus colaboradores apuntaron el telescopio Spitzer en la dirección de GJ 436b, el cual se encuentra a sólo 33 años luz de distancia. Encontrar metano era una conclusión casi obvia. Pero cuando los investigadores analizaron el espectro del planeta encontraron muy poco de este compuesto. En cambio, se descubrió que la atmósfera es rica en monóxido de carbono.

Constelación de Leo.


"De hecho, nos dejó atónitos", dice Joseph Harrington, quien es el investigador principal y coautor del informe, y que también pertenece a la UCF.

¿A dónde fue todo el metano? Una posibilidad: se ha disociado. "La radiación ultravioleta de la estrella del planeta podría estar convirtiendo el metano en polímeros como el etileno", comenta Harrington. "Si se expone plástico para envolver a la luz solar, la radiación ultravioleta rompe los enlaces del carbono que hay en el plástico, provocando de este modo que se deteriore conforme las largas cadenas de carbono se disocian. Nosotros proponemos que un proceso similar está ocurriendo en GJ 436b, pero en este caso los átomos de hidrógeno son arrancados del metano y los restos se unen para formar etileno (C2H4)".

También, especulan los investigadores, podría suceder que fuertes vientos verticales en la atmósfera del planeta estén acarreando material hacia arriba, desde capas profundas y calientes donde el monóxido de carbono es abundante. Entonces el CO reemplaza al CH4. O podría ocurrir alguna otra cosa totalmente diferente.

"En la atmósfera de este planeta podría estar produciéndose alguna clase de química extraña", afirma Harrington. "Sólo que aún no lo sabemos".

Concepto artístico de GJ 436b asomándose por detrás de su estrella madre, una enana de tipo espectral M, la cual es mucho más fría que el Sol.


Los planetas gigantes no son los únicos mundos que poseen metano. El CH4 es bastante común en la Tierra, también. El metano se forma en el estómago de las vacas y de las cabras. Asimismo, se lo ve burbujear en los pantanos; es un derivado de materia orgánica que se encuentra en estado de descomposición en las profundidades del fango. En los planetas gigantes gaseosos, el metano es el resultado de la química común y corriente pero, en nuestro planeta, es un símbolo de vida.

Por este motivo, los investigadores han planeado desde hace mucho tiempo buscar metano en las atmósferas de los planetas distantes con tamaños similares al de la Tierra. Se espera que la misión Kepler, de la NASA, descubra diversos planetas con tamaños semejantes al de la Tierra en los próximos años; de este modo, los científicos dispondrán de una variada muestra de objetivos prometedores para investigar. La existencia de metano que flota con oxígeno podría ser una convincente evidencia de actividad biológica.

¿Pero qué tal si las atmósferas planetarias no siempre obedecen las reglas de nuestro propio sistema solar? GJ 436b ciertamente no lo hace. Los investigadores tal vez tengan que regresar al pizarrón y reformular la química vinculada con el tema.

"GJ 436b nos está diciendo algo importante", afirma Harrington: "Ya no estamos en Kansas".


Fuente: Noticias Científicas de la NASA


Telescopio Espacial Spitzer.


Quantum opina:

El planeta cálido sin metano, llamado GJ 436b, es del tamaño de Neptuno, lo que lo convierte en el planeta más pequeño cuya atmósfera se ha logrado analizar con cualquier telescopio fuera del sistema solar. Spitzer pudo detectar el tenue brillo de GJ 436b observándolo cuando se deslizaba detrás de su estrella, un evento que se conoce como eclipse secundario. El planeta se mueve en una estrecha órbita de 2,64 días alrededor de su pequeña estrella de tipo “enana M”, que es mucho más fría que nuestro Sol. El planeta se puede ver desde la Tierra cuando pasa por delante de su estrella.

Todos los planetas gigantes en nuestro Sistema Solar tienen metano en sus atmósferas. Neptuno es azul debido a este producto químico absorbe la luz roja. El metano es un ingrediente común en los cuerpos organismos relativamente fríos, incluyendo las enanas marrones , que son sub-estrellas tenues y frías.

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24 octubre 2010

Fermilab está construyendo holómetro para determinar si somos un holograma




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En 2008, el astrofísico de partículas Craig Hogan, quien trabaja en el Fermilab, causó sensación con una asombrosa propuesta: el universo 3D en el que nos parece que vivimos no es más que un holograma. Ahora él está construyendo el reloj más preciso de todos los tiempos para medir, directamente, si nuestra realidad es una ilusión.

La idea de que puede que el espacio-tiempo no sea completamente liso —como una imagen digital que muestra un pixelado cada vez mayor cuanto más de la aumenta— fue propuesta anteriormente por Stephen Hawking y otros. Una posible evidencia de este modelo apareció el año pasado en un inexplicable “ruido” que aqueja al experimento GEO600 en Alemania, que busca las ondas gravitatorias de los agujeros negros. Para Hogan, este ruido indica que el experimento se ha tropezado con el límite inferior de la resolución de los pixeles del espacio-tiempo.

La física de los agujeros negros, en la cual el espacio y el tiempo reultan comprimidos, aporta una base para las matemáticas que demuestran que puede que la tercera dimensión no exista. En este dibujo bidimensional del universo, lo que percibimos como una tercera dimensión sería, en realidad, una proyección del tiempo entrelazado con la profundidad. De ser cierto, puede que la ilusión sólo se mantenga hasta que nuestro equipamiento llegue a ser lo bastante sensible como para hallar sus límites.

El astrofísico Craig Hogan.


“No se puede percibir debido a que nada viaja nunca más rápido que la luz”, dice Hogan. “Esta visión holográfica es cómo se vería el universo si uno estuviese sobre un fotón”.

No todos están de acuerdo con esta idea. Sus fundamentos están conformadas por matemáticas en lugar de por datos puros, como es habitual en la física teórica. Y aunque un universo holográfico podría responder muchas preguntas sobre la física de los agujeros negros y otras paradojas, entra en conflicto con la geometría clásica, que exige un universo con caminos continuos y lisos en el espacio-tiempo.

“Por eso queremos construir una máquina que dé la medición más sensitiva jamás realizada del propio espacio-tiempo”, comenta Hogan. “Ese es el holómetro”.

El nombre “holómetro” se primero para un dispositivo de medición que fue creado en el siglo XVII, un “instrumento para tomar todas las medidas, tanto en la Tierra como en los cielos”. Hogan sintió que eso encajaba bien con la misión de su “interferómetro holográfico”, que se está desarrollando en la actualidad en el mayor laboratorio de láser del Fermilab.

Dibujo conceptual del ¨Holómetro de Hogan¨.


En un interferómetro clásico, desarrollado originalmente a finales del 1800, un haz de láser en el vacío impacta en un espejo al que se conoce como divisor de haz, que lo divide en dos. Los dos haces viajan en ángulos diferentes a lo largo de dos tubos de vacío antes de impactar en espejos al final y rebotar de regreso hacia el divisor.

Como la luz en el vacío viaja a velocidad constante, los dos haces debería llegar de regreso al espejo exactamente al mismo tiempo, con sus ondas sincronizadas para volver a conformar un haz único. Cualquier vibración interfiriendo cambiará muy ligeramente la frecuencia de las ondas sobre la distancia recorrida. Al retornar al divisor, ya no están sincronizadas.

En el holómetro, esta pérdida de sincronización se ve como una agitación o vibración que representa movimientos en el propio espacio-tiempo, como el ruido blanco de la radio que llega sobre un muy pequeño ancho de banda.

El Fermilab está construyendo el reloj más preciso de todos los tiempos para medir, directamente, si nuestra realidad es una ilusión.


La precisión del holómetro significa que no tiene que ser grande; 40 metros de longitud, sólo una centésima parte del tamaño de los interferómetros que se usan actualmente para medir ondas gravitatorias procedentes de agujeros negros y supernovas. Aunque debido a que las frecuencias del espacio-tiempo que mide son tan rápidas, tendrá que ser más preciso en intervalos de tiempo muy cortos, siete órdenes de magnitud más preciso que cualquier reloj atómico existente.

“Las sacudidas del espacio-tiempo se producen millones de veces por segundo, mil veces más de lo que tu oído puede oír”, dice Aaron Chou, físico experimental del Fermilab cuyo laboratorio está desarrollando prototipos del holómetro. “A la materia no le gusta agitarse a esa velocidad. Podrías escuchar frecuencias gravitatorias con auriculares”.

El truco principal, dice Chou, es demostrar que las vibraciones no vienen del instrumento. Usando una tecnología similar a la de los auriculares que cancelan ruidos, los sensores externos del instrumento detectan las vibraciones y sacuden el espejo a la misma frecuencia, para cancelarlas. Toda agitación que quede a mayor frecuencia, proponen los investigadores, será prueba de la difusión del espacio-tiempo.

El rayo láser del detector de ondas gravitacionales GEO 600 sólo puede verse con un dispositivo especial.


“Con largos brazos en el holómetro, estamos aumentando la incertidumbre del espacio-tiempo”, señala Chou. Al equipo de Hogan le gustaba tanto la idea del holómetro que decidieron construir dos. Ubicados uno sobre el otro, los instrumentos pueden confirmar las mediciones mutuamente.

Este mes, al haber logrado construir un prototipo de 1 metro del brazo de 40 metros, soldarán las partes del primero de los brazos de vacío. Hogan espera empezar a registrar datos el año que viene. “La gente que trata de conformar la realidad no tiene datos, sólo un montón de hermosas matemáticas”, dice Hogan. “Espero que esto les dé algo con lo que trabajar”.

Fuente: Symmetry Magazine



Quantum opina:

Hace unos años un detector de ondas gravitacionales, el GEO 600 de Hanóver, pudo toparse con el más importante descubrimiento de la física en los últimos 50 años. Este hecho indica que se había tropezado con el límite fundamental del espacio-tiempo, es decir, el punto en el que el espacio-tiempo deja de comportarse como el suave continuo, descrito por Einstein, para disolverse en “granos” (más o menos de la misma forma que una imagen fotográfica puede verse granulada cuanto más de cerca la observamos). Según una teoría hecha por el científico del Fermilab, Craig Hogan, esto sería indicio de que el universo que conocemos, incluyéndonos, seríamos hologramas.

Según Hogan, el ruido provendría de los confines del cosmos, donde el universo deja de ser un espacio tiempo fluido para convertirse en un espacio tiempo "granuloso". Aunque suena a ciencia ficción, este enfoque se deriva de los estudios hechos a agujeros negros y tiene bases matemáticas. Aunque la teoría de Hogan está elaborada dentro del marco de la ciencia, sus colegas opinan que el extraño ruido hallado por el GEO 600 puede tener otra explicación, menos "exótica", por lo cual deberán continuar buscando.

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23 octubre 2010

Volar aleteando como ave es una realidad




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Una aeronave con alas móviles (para aletear), propulsada por una persona, ha hecho historia al convertirse en la primera de su tipo en volar de modo continuo. El "Snowbird" realizó su vuelo pionero en Tottenham, Ontario, Canadá, en presencia de un alto cargo de la Federación Aeronáutica Internacional, la organización rectora a escala mundial de deportes y récords mundiales aeronáuticos. Dos meses después, en el momento de escribir estas líneas, los trámites oficiales para validar el récord están a punto de alcanzar su resolución.

Los ingenieros han tratado de lograr esa proeza aérea durante siglos, desde que Leonardo da Vinci esbozó el primer prototipo de ornitóptero propulsado por una persona en 1485.



Con la propulsión y el pilotaje de Todd Reichert (Instituto de Estudios Aeroespaciales de la Universidad de Toronto, Canadá), el dispositivo de alas móviles mantuvo una velocidad y una altura de vuelo razonablemente estables durante 19,3 segundos, y cubrió una distancia de 145 metros, con una velocidad promedio de 25,6 kilómetros por hora.

El Snowbird representa la consumación de un viejo sueño aeronáutico. A través de la historia, numerosos hombres y mujeres han soñado con volar como un pájaro propulsándose a sí mismos, y cientos, por no decir miles, han tratado de lograrlo. Éste era un sueño de la aeronáutica que aún no había sido alcanzado.

El Snowbird del Instituto de Estudios Aeroespaciales de la Universidad de Toronto, Canadá.


El Snowbird tiene una envergadura de 32 metros. A pesar de que es comparable a la de un Boeing 737, el Snowbird pesa muy poco, aproximadamente 43 kilogramos, gracias a que Reichert y sus colaboradores diseñaron y construyeron para él estructuras tan ligeras como fue posible, aunque manteniendo una buena eficiencia. Además, Reichert, por ser el piloto, perdió 8 kilogramos el verano pasado para facilitar así su vuelo con esta aeronave.

El equipo de desarrollo del Snowbird está compuesto por técnicos de la Universidad de Toronto, la de Poitiers en Francia y la Universidad Técnica de Delft, en los Países bajos.

Fuente: Noticias de la ciencia y la tecnologia


Todd Reichert por ser el piloto, perdió 8 kilogramos el verano pasado para facilitar así su vuelo con esta aeronave.


Quantum opina:

Por primera vez estamos ante la posibilidad de poder volar mediante nuestro propio esfuerzo, especificamente el físico (aleteando como un ave). Este artilugio es el primero de su genero que "realmente funciona"; su nombre técnico es "Snowbird" pero en el mundo de la ingenieria se le conoce como "ornitóptero". es un aerodino (una aeronave capaz de generar sustentación) que obtiene el empuje necesario gracias al movimiento batiente de sus alas como lo hacen las aves y de ahí su nombre que en griego significa "con alas (en griego= pteros) de pájaro (en griego ornos, ornitos)".

El Snowbird permite mantener el vuelo durante unos 20 segundos de forma continua y usando exclusivamente la fuerza humana; tiene una envergadura de ala de 32 metros, con sólo 42,6 kilos de peso, permitiendole a su usuario levantar facilmente el vuelo simplemente con la fuerza de sus brazos, por supuesto despues de haber logrado un empuje en el arranque. El principal obstáculo para su funcionamiento ha sido la relación entre la fuerza aplicada y el empuje obtenido, pues la relación entre el peso y la potencia generada por nuestros músculos es inferior a la desarrollada por las aves. Pero aún asi resulta ser algo innovador.

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21 octubre 2010

¿Porqué hay que viajar a Marte?




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El planeta Marte siempre nos ha maravillado. ¿Por qué es rojo? ¿Hubo agua en su superficie? ¿Encontraremos vida en este planeta? Las respuestas a estas y otras preguntas vendrán después de estudiar y viajar a Marte.

A Marte se le llama el “planeta rojo” por una buena razón – su superficie nos parece roja. El suelo es herrumbroso, contiene hierro, la misma sustancia química que se encuentra en el metal oxidado. Hace mucho tiempo, es posible que partes de Marte estuvieron cubiertas de azul – océanos azules. Los robots de aterrizaje y otras sondas espaciales han mostrado evidencia de que algunas partes de Marte han estado cubiertas de agua líquida.

Desde el año 1997, el Mars Global Surveyor de la NASA ha estado tomando imágenes de la superficie marciana. En algunos lugares, la superficie parece haber sido batida por desbordantes torrentes de agua parecidas a las inundaciones del oeste de los Estados Unidos. Algunas de las fotos tomadas por cámaras de alta resolución parecen dar señas de grandes diluvios a lo largo del ecuador marciano.

Por lo que hemos visto hasta ahora, el Marte de hoy es un desierto congelado.


Misiones futuras de la NASA aterrizarán en Marte, y, quizá algún día podamos enviar personas a explorar allí mismo.


En el año 2004, la NASA envió a dos robots “rovers” a Marte conocidos como Spirit y Opportunity. . Estos “rovers” estudiaron rocas y el suelo y tomaron fotos de ciertos rasgos del terreno que parecen probar que Marte una vez fue muy húmedo.

Ya se ha encontrado agua en forma de hielo en los casquetes polares de Marte. Los casquetes marcianos del norte son alrededor de 4 kilómetros (2.5 millas) de anchos. Otro lugar en Marte que probablemente contiene mucha agua congelada es el permafrost que existe debajo de la superficie marciana. Puede que el permafrost marciano alrededor del planeta mida varios kilómetros de ancho y por lo menos la mitad está formada de hielo.

Por lo que hemos visto hasta ahora, el Marte de hoy es un desierto congelado. Es demasiado frío para que exista agua líquida en su superficie, y demasiado frío para la lluvia. La atmósfera de el planeta también es muy fina para permitir grandes cantidades de nieve. No puedes respirar en Marte porque su atmósfera contiene muy poco oxígeno.

Ubicación de las sondas y "rovers" enviados a Marte.

Si se encuentra evidencia que ayude a comprobar la presencia de agua líquida en el pasado de Marte, esto apoyará las ideas y creencias de que una vez hubo vida en Marte. Muchas preguntas sobre la historia del agua en Marte probablemente seguirán sin respuesta hasta que muestras del planeta rojo regresen a la Tierra.

En 1976, la NASA envió dos naves Viking a Marte. Viking examinó el suelo para determinar si había vida presente. Usando un cucharón, Viking excavó el suelo marciano. Recogió pequeñas muestras, las almacenó, y luego busco señales de vida.

¿Qué tipo de vida esperaban encontrar los científicos?

Basaron sus experimentos en la idea de que la vida en Marte sería muy simple y parecida a la vida bacteriana que existe en la Tierra. Deseaban saber si había algo en el suelo marciano que parecía estar “comiendo” materiales orgánicos o despidiendo gases tal como el dióxido de carbono.

Hemos descubierto más de una docena de meteoritos en la Tierra que parecen provenir de Marte.


¿Qué descubrieron los científicos?

A pesar de observar lo que parecía ser interesantes actividades químicas en el suelo, no encontraron claras señas de vida.

Podemos encontrar más claves sobre Marte estudiando meteoritos. Hemos descubierto más de una docena de meteoritos en la Tierra que parecen provenir de Marte. Todos son rocas ígneas formadas de magma fundido. Tienen una forma similar de oxígeno y concentraciones de hierro y agua más altas que las de otros meteoritos. Las burbujas de gas atrapadas en un meteorito tienen una composición que corresponde a la atmósfera marciana actual, de acuerdo con las mediciones de los Vikings.

Además, contienen evidencia que indica la posibilidad de vida. Microscopios electrónicos de barrido de alta resolución han mostrado la presencia de pequeños “ovoides”, los cuales pueden ser los restos de minúsculas bacterias. Si es así, son 100 veces más pequeñas que la bacteria microfósil que se encuentra en la Tierra. Es posible que alguna vez existió la vida bacterial simple en Marte.

Es casi seguro que Marte era más cálido y húmedo en su pasado lejano. Por esto, la idea de la posibilidad de vida ha sido un tema fascinante por algún tiempo. La búsqueda en serio sólo está comenzando.

Misiones futuras de la NASA aterrizarán en Marte, recopilarán muestras de rocas y suelo, y las traerán de regreso a la Tierra. Esperamos aprender mucho más sobre el planeta rojo, y, quizá algún día podamos enviar personas a explorar allí mismo.


Por Chuck Lloyd y John Connolly
Fuente: Naturaleza Educativa


Es casi seguro que Marte era más cálido y húmedo en su pasado lejano.


Quantum opina:

Una misión tripulada a Marte es algo tecnológicamente posible, pero enormemente costoso y que requiere de grandes compromisos tanto políticos como financieros. Una solución creativa a este dilema podría ser el envío de misiones humanas a Marte solo de ida. Eliminar la necesidad de regresar cortaría muchos costos y al mismo tiempo aseguraría el compromiso de la exploración de Marte y el espacio en general; para ello se necesitaría de un avanzado sistema de propulsión que pudiese levantar la nave del suelo y aterrizar sin problemas, aún no disponible con tecnología actual. También se está evaluando sistemas de propulsión eléctrica para estos fines aunque sin resultados definitivos.

La idea principal para este tipo de aventura espacial sería la creación de un viaje de más de 100 años que dejaría la tierra para no volver jamás. La misión recibiría envíos de suministros, pero se esperaría que subsistan por sí mismos gracias a tecnología que llevarían en la nave. De ocurrir, sería un gran paso para el comienzo de lo que llamariamos la primera emigración interplanetaria.

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18 octubre 2010

La procreación en el espacio esta llena de peligros




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Investigadores advierten que la procreación en el espacio puede estar llena de peligros. Estudios realizados en células embrionarias han demostrado un comportamiento muy diferente cuando están fuera del ambiente gravitacional de la Tierra. Científicos de la Universidad de New South Wales en Australia que han simulado condiciones de gravedad cero para conocer su efecto en las células embrionarias, aseguran que concebir en el espacio es muy poco recomendable. El embrión podría sufrir múltiples problemas, desde daños neuronales y de corazón hasta deformaciones óseas y alteraciones en el tejido muscular.

La experiencia de microgravedad ha demostrado que los astronautas que orbitan la Tierra, ya sea en el transbordador espacial o abordo de la Estación Espacial Internacional, pueden devastar su cuerpo en misiones largas, atrofiando los músculos, debilitando los huesos y causando latidos irregulares en el corazón.

"Nuestra investigación está dirigida hacia la creación de medidas que puedan ser utilizada para contrarrestar posibles daños en los astronautas", dijo el investigador Helder Marcal, ingeniero de tejido de la Universidad de New South Wales en Australia. En sus experimentos, los investigadores emplean células madre embrionarias humanas, que poseen la extraordinaria capacidad de convertirse en cualquier otra célula. Para simular la microgravedad en la Tierra, los científicos utilizaron una máquina diseñada por la NASA, que mantiene las células alimentadas con oxígeno y nutrientes, mientras giran constantemente, permitiéndoles mantener las células en un estado de caída libre durante 28 días.

Las células expuestas a microgravedad han generado más proteínas que degradan los huesos y menos proteínas con efectos antioxidantes.


Después de este experimento, las células mostraron grandes diferencias a nivel molecular, con el 64 por ciento de sus proteínas diferentes a las cultivadas en gravedad normal. En concreto, estas células expuestas a microgravedad han generado más proteínas que degradan los huesos y menos proteínas con efectos antioxidantes. Los antioxidantes protegen contra los oxidantes reactivos que pueden dañar el ADN. La microgravedad también influyó considerablemente en los niveles de una amplia gama de otras proteínas. Estos incluyen los que participan en la división celular, el sistema inmunitario, los músculos, el sistema esquelético, los niveles de calcio en las células y la motilidad celular.

Estos resultados en las células madre embrionarias no son un buen augurio para los intentos de la procreación en condiciones de microgravedad. "Los experimentos en microgravedad simulada no parecen indicar un resultado muy positivo", dijo Marcal. Algunos de los riesgos negativos que puede tener, en microgravedad, un embrión incluyen inhibición de la maduración ósea del corazón, alteraciones de los vasos sanguíneos, retraso en el crecimiento neuronal, y la maduración del tejido muscular alterado.

"Los efectos de la microgravedad que aparecen en el embrión, sea en estado de crecimiento o en el feto mismo, son similares a los que presenta un cuerpo adulto, solo que mucho más perjudicial", dijo Marcal. "El cuerpo de un adulto puede adaptarse a algunos ambientes de microgravedad del espacio, pero desconocemos si un embrión puede adaptarse a ese entorno también."

Los seres humanos debemos considerar la procreación si se quiere explorar los planetas de nuestro sistema solar.


Los investigadores pretenden ahora descifrar el por qué exactamente de estos efectos moleculares en la microgravedad. "Lo que estamos casi seguros es de que el cuerpo humano depende y se basa en la gravedad para poder desarrollar una actividad circulatoria satisfactoria", dijo Marcal.

Estas actividades son necesarias tanto para el hueso, como para los vasos sanguíneos. "las paredes arteriales se vuelven débiles, afectando nuestro sistema inmunológico, haciendo que la circulación se convierta en un grave peligro", explicó Marcal.

Los investigadores siguen probando con otros tipos de células para analizar los efectos de la microgravedad simulada en ellos. "Así que estamos esperando, para combinar y complementar nuestros experimentos en tierra, realizar los mismo experimentos bajo las condiciones en el espacio real," dijo el investigador Brendan Burns, biólogo de la Universidad de Nueva Gales del Sur.

«la procreación humana en el espacio es inevitable», ha señalado Marcal. «Los seres humanos vamos a tener que considerarlo en un futuro no muy lejano si se quiere explorar los planetas de nuestro sistema solar».

Fuente: Space.com

Traducción de Juan Carlos Jiménez

* Los científicos presentaron sus hallazgos en la Conferencia sobre Astrobiología en abril del 2010 en la ciudad Texas, EEUU.

la procreación humana en el espacio es inevitable


Quantum opina:

Dado estos resultados debemos tomar en cuenta el papel que pudiera desempeñar en un futuro la ingeniería genética. tarde o temprano la especie humana no le quedara más remedio que abandonar la Tierra y embarcarse en una migración cósmica, o quizás sienta la imperiosa necesidad de colonizar otros mundos; sin embargo, la falta de gravedad puede convertir este acto natural en un asunto de alto riesgo.

Ya en el pasado se enviaron al espacio, a bordo del "Endeavour" en la misión STS-108, huevos de codorniz Japonesa con el fin de conocer la influencia de la microgravedad en el desarrollo embrionario. Esto fue posible mediante el proyecto para Estudios Sobre el Desarrollo Embrionario de las Aves, mejor conocido como ADF (Avian Developent Facility) quienes proporcionaron un modelo excelente para estudios en microgravedad. El ADF es uno de varios habitats desarrollados por la NASA como parte del Proyecto de Investigaciones Biológicas (SSBRP).

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15 octubre 2010

Ciencia y tecnología detrás del rescate de mineros en Chile




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Atrapados desde hace dos meses a 700 metros de profundidad en una mina del yacimiento San José, en el norte de Chile, los 33 mineros luego de 22 horas y 34 minutos, fueron rescatados gracias al esfuerzo humano y al uso de tecnología de punta. Tecnologías de vanguardia provenientes de NASA y JAXA, perforadoras de largo alcance como la T-130 y la Strata, software de avanzada, microproyectores modernos, fibra óptica ultraflexible y la no menos famosa cápsula Fénix, fueron algunos de los protagonistas "electrónicos y/o mecánicos" de una de las hazañas más exitosas en lo que a rescate bajo tierra se refiere. Veamos sus aplicaciones en el proceso de rescate:

- Las perforadoras:

Una Raise Bore modelo Strata 950, utilizada para la fabricación de chimeneas de ventilación; una inmensa sonda RIG 422 para perforaciones petroleras y la estrella de todas.. una Schramm T-130 usada para la construcción de pozos profundos de agua, logrando llegar hasta los 630 metros de profundidad, a un costos de operación diaria de alrededor de 18.000 dólares. Schramm Inc., fabricó el equipo móvil de perforación. El equipo usado, en particular, estaba en Chile y pertenece a una empresa chilena, Geotec Boyles Bros SA.

Perforadora-Raise Bore modelo Strata 950 - Plan A.


Perforadora Schramm T-130 - Plan B.


Sonda RIG 422 - Plan C.


- Software "Vulcan":

Utilizado en diseño minero para ir interpretando los datos que entregaba el sondaje. Además, se usaron instrumentos para medir la desviación de la perforación y tecnología para monitorear el estado del pozo.

- Fibra óptica de dos pelos:

Para las comunicaciones y el uso del sistema de videoconferencias. Dado que los mineros tenían que estar muy cerca del poliducto y dependían mucho de él, se utilizó una fibra óptica ultraflexible, que desarrolló NTT en Japón y que muy pocos han usado en el mundo. Es tan flexible que se puede doblar, incluso hacer un nudo, y aun así no se quiebran los pelos de fibra de vidrio.

- Un celular con un microproyector Samsung y otro 3M:

Los mineros pudieron recibir saludos de sus familiares y de las autoridades, además de disfrutar de los partidos de la selección y la gala del Bicentenario chileno.

Cámara de transmisión de video.


Software de avanzada para medir la desviación de la perforación.


Sistema de videoconferencias.


Comunicación Voz y Video vía móvil.


- Cámaras de infrarrojos y convertidores de creación taiwanesa:

Permitieron transmitir en vivo las operaciones de rescate, funcionaron en un ambiente húmedo y oscuro.

- Ustream:

Uno de los servicios más utilizados, gracias a las retransmisiones de diferentes señales. Cerca de 5,3 millones de streamings se desarrollaron durante el rescate, los records anteriores los tenían el funeral de Michael Jackson con 4,6 millones y el momento en que Obama asumió el poder en Estados Unidos, con 3,8 millones de visitas. El descenso de la cápsula al interior del yacimiento fue seguido en vivo por millones de telespectadores de todo el mundo.

- La telemetría:

Permitió que las mediciones de los signos vitales de los mineros llegaran a la superficie para su análisis.

- Calcetines de compresión:

Ayudan a prevenir las nauseas a medida que se produce el ascenso en la cápsula. Este tipo de medias están tejidas de tal forma que la compresión es menor en la parte alta de la pierna, y la idea es ayudar a la circulación de la sangre en las piernas y evitar la hinchazón.

Traje de “Hipora” con reflectantes (a prueba de humedad).


Calzoncillos con nanotecnología (JAXA).


- Medias con hilo de cobre:

Cuya propiedad bactericida impide que la humedad bajo la tierra provoque más infecciones. El cobre fue certificado como el único metal del mundo que tiene reconocidas propiedades benéficas en la prevención de agentes patógenos. Aceptado por la NASA y parte de las muchas Misiones Espaciales.

- Dieta líquida hipercalórica:

Se trata de una alimentación especial provista por la NASA para prevenir vómitos en caso de náusea en el ascenso, y que los mineros han estado consumiendo antes de subir.

- Gafas de sol:

Para prevenir daño a los ojos después de haber estado tanto tiempo sin ver la luz solar. Los anteojos fueron donados por la marca Oakley y proveen un 100% de protección contra los rayos ultravioleta. Estos anteojos Radar cuestan US$260 en EE.UU.

- Calzoncillos espaciales:

Desarrollados por la agencia espacial de Japón (JAXA), usan nanotecnología para mantenerse secos y sin olores. Confeccionados con el mismo material del utilizado por el astronauta japonés Naoko Yamazaki en su estadía de 2 semanas a bordo de la ISS y miembro de la misión Discovery de abril 2010.

- Traje liviano a prueba de agua:

Está hecho de “hipora”, una tela microporosa que aleja la humedad del cuerpo y que normalmente se usa en la ropa para montañismo. Los trajes cuentan con reflectantes y fueron hechos a la medida para cada minero.

- Aspirina:

Los mineros han consumido este medicamento para evitar la formación de coágulos en la sangre.

La cápsula Fénix 2.


- La cápsula Fénix:

Diseñada por un equipo de 20 ingenieros espaciales en el Centro de Investigaciones Langley de la NASA, en Virginia, EE.UU. Originalmente fue ideada por ingenieros alemanes en la década de 1955 y es una versión de la llamada ‘bomba-Dahlbusch’, un tubo de metal con el que se logró rescatar en otras oportunidades a mineros enterrados. La cápsula Fénix recorrió un trayecto de 622 metros realizando 78 trayectos de ascenso y descenso para evacuar a la superficie a los mineros atrapados.

- Arnés con sensores biométricos:

La tecnología de los arneses que monitoreaban los signos vitales de los mineros fue desarrollada Nueva Zelanda y permite transmitir a través de Bluetooth datos como temperatura corporal y ritmo cardíaco a un monitor en la superficie. Además de sujetar a la persona dentro de la cápsula, chequea los signos vitales del minero.

- Cinturones biométricos:

Como los usados por los astronautas de la NASA en sus simulacros o los soldados de elite del ejército estadounidense.

- Casco con linterna y micrófono:

Para protegerse y mantenerse comunicados.


Recursos humanos:

Sin inteligencia no es posible sacar provecho a las herramientas tecnológicas, por ello cabe mencionar a algunos que se destacaron en el uso de sus habilidades para manejar situaciones especiales:

Pablo Elissetche, subgerente de operaciones de Terraservice, empresa que operó la máquina que llegó hasta donde estaban los mineros. El ingeniero André Sougarret, jefe técnico del operativo y a quien muchos señalan como “el cerebro” de la operación.

Jeff Hart (Izquierda) celebra junto a Elizabeth Segovia (Centro), hermana del minero Darío Segovia, y a su compañero Matt Staffel (Derecha).


Jeff Hart y Matt Staffel, los "chicos que hicieron el trabajo sucio" en las perforadoras, quienes estaban perforando pozos de agua para el Ejército de Estados Unidos en Afganistán y, dada su experiencia, fueron reclutados por la empresa Geotec para operar la máquina que el sábado culminó la perforación del túnel.

Brandon Fisher, quien aplicó su experiencia en rescates mineros cuando recuperó nueve mineros que quedaron atrapados durante más de cuatro días después del colapso en las minas Quecreek, en el 2002. Al enterarse de que el rescate de los mineros chilenos podía demorar hasta Navidad, Fisher empezó a investigar la profundidad, el tipo de roca y las condiciones geológicas de la mina San José. Siempre estuvo convencido de que su compañía podía acelerar el rescate, y así lo hizo.

Ben Morris, ingeniero estadounidense de la compañía Zephyr, responsable de la elaboración de los dispositivos biométricos que usan los astronautas de la NASA, quien facilitó doce unidades a disposición de los equipos de rescate para controlar la salud de los mineros durante los más de 620 metros que recorrerán recluidos en las cápsulas Fénix.

James Michael Duncan, jefe del equipo técnico de la NASA, y cirujano pulmonar, quien llegó a la mina San José hace más de un mes para dirigir la elaboración de la cápsula Fénix. El doctor en psicología Albert Willard Holland, experto en manejo de equipos en situaciones de aislamiento, confinación y entornos estresantes; el urgenciólogo James Davis Polk, y el ingeniero experto en rescates submarinos Clint Cragg.

Felipe Mujica, gerente de Tecnología de Micomo, empresa encargada de montar la fibra óptica y parte de las comunicaciones. Pedro Gallo, microempresario de la zona, quien usó toda su creatividad para realizar un miniteléfono que pudiera pasar por el orificio, siendo el primer teléfono en llegar a la mina.

Esquema interno de la mina.


Condiciones del refugio.


Las condiciones dentro de la mina son extremas.


El rescate estaba previsto para durar unos 4 meses.


Las "palomas".

Durante más de 40 días dos pequeños conductos de un poco más de once centímetros de diámetro fueron la vía de comunicación entre el interior de la mina y la superficie. Las “palomas”, unos tubos de 3 metros de largo por unos 11 centímetro de diámetro, fueron el medio por donde les enviaron desde empanadas en forma de rectángulo (para festejar el Bicentenario chileno) hasta pequeños aparatos para asegurar la supervivencia. Por ellas pasaron colchones inflables con tecnología antitranspirante.

También fue enviada una balanza de pesca para control el peso, algo fundamental para saber cómo están comiendo. Además, una pequeña máquina fotográfica de 7 centímetros pero con un alto nivel de precisión –es de 12,5 megapixels– permite sacar fotos de las lesiones de la piel que tienen los mineros como producto de la extrema humedad. Esas imágenes han permitido enviar medicamentos y diagnosticar a distancia.

Planes de rescate.


Logística del rescate:

- Llegada de la perforadora: La perforadora T-130 completó el sábado pasado un hoyo de 622 m y 66 cm de diámetro hasta la galería subterránea donde se encuentran los mineros. Por ese hoyo serán izados los hombres.

- Uso de explosivos: Los mineros atrapados debieron realizar una explosión controlada en la galería para abrir espacio a la cápsula que va a bajar a rescatarlos.

- Revestimiento del ducto de escape: Se revistieron los primeros 56 metros del ducto, para protegerlo del desprendimiento de rocas.

- Bajada del rescatista a la zona de refugio: Un rescatista minero será el primero en descender por el hoyo hasta el fondo de la mina, seguido de un enfermero, otros tres socorrista mineros y otro enfermero, para ayudar a los mineros en su proceso de salida a la superficie. Ellos permanecerán abajo hasta que haya salido el último minero.

Comparativo profundidad de la mina y ubicación geográfica.


Proceso de perforación y rescate finalmente aprobado.


- Subida de los mineros vía cápsula: Los 33 mineros serán izados a la superficie en una cápsula de 4 metros de alto y 450 kilos de peso dotada de oxígeno, equipo de comunicación y arneses de alta tecnología que miden los signos vitales de cada uno de ellos. A los mineros se les proveerá de ropa de material especial, guantes, agua y lentes oscuros para que no sufran daños oculares tras tanto tiempo en la oscuridad. Los más hábiles subirán primero, pues estos tendrán la capacidad para resolver cualquier problema durante el ascenso. Luego de los hábiles, subirán los frágiles, entre los que están los de mayor peso, mientras que los últimos en salir serían los más fuertes, capaces de seguir colaborando y manejando la ansiedad de la espera.

- Atención médica: Cada minero que vaya saliendo será recibido por médicos y paramédicos de la Corporación Nacional del Cobre (Codelco) y la Armada de Chile, quienes le darán asistencia médica rápida en una carpa colocada justo al lado de la salida del orificio.

- Encuentro con familiares: Tras verificar que el minero esté en buena condición física, pasará a unos módulos especiales aislados, a pocos metros de la carpa médica, donde podrá reunirse con dos o tres familiares.

- Traslado a hospital por helicóptero: Luego serán trasladados en ambulancia hasta un helipuerto en la misma mina, construido para la ocasión, y llevados en helicópteros militares a una base militar (en un trayecto de unos 12 minutos) y de allí en ambulancia recorrerán unos 300 metros al Hospital Regional de Copiapó. En este lugar estarán un mínimo de 48 horas, para una revisión más exhaustiva.

Equipamiento de la cápsula.


Seguridad del minero en la cápsula.


Cápsula de rescate.


En la cápsula:

Para el rescate, los mineros son provistos de un traje liviano especial, a prueba de agua. También llevan un monitor del ritmo cardíaco para controlar sus signos vitales durante el ascenso; Además, cuentan con una mascarilla de oxígeno, y de audífonos con micrófono para estar en permanente contacto con la superficie. Bandas elásticas alrededor de las piernas previenen problemas circulatorios durante la travesía.

También tendrán otro dispositivo en un dedo para medir la cantidad de oxígeno. Los trabajadores deben salir con los ojos cerrados e inmediatamente se les dan anteojos oscuros para evitar cualquier daño a la visión.

La cápsula de acero, fabricada en Astilleros y Maestranza de la Armada Nacional, fue diseñada con una alta tecnología y asistida en su fabricación por ingenieros de la NASA. Contó con una salida de emergencia en el fondo, que permitía al minero que la ocupe, abandonarla si ésta sufre algún percance; en caso de que la cápsula se atore, los trabajadores pueden activar una serie de palancas dentro del cubículo para bajar nuevamente al fondo de la mina. El ascenso de cada minero a la superficie fue estimado entre 12 y 15 minutos. En el transcurso de los primeros rescates se le hizo un pequeño mantenimiento, cambiando algunas de sus ruedas laterales.

Existen tres de similares características: la 1, la 2 y la 3. Las primeras pruebas de deslizamiento al interior del ducto los días previos fueron realizadas por la Fénix 1, pero el rescate lo concretó su hermana, La Fénix 2. Fueron bautizadas así por las autoridades chilenas en alusión al mito del ave que renació desde las cenizas, tal como lo están haciendo ahora los mineros chilenos. a estructura metálica tiene cuatro metros de altura, pesa 460 kilogramos y tiene un ancho aproximado de 53 centímetros.

La jaula tiene dos partes: una fue pintada de blanco (superior) y la otra de azul y rojo (inferior), como son los colores de la bandera de Chile. Las partes azul y rojo conforman el "módulo vital" o principal que puede desprenderse de la parte superior, de presentarse algún problema en el momento del ascenso.


Por Juan Carlos Jiménez
Fuente: Varias.


Mensaje de esperanza: "Estamos bien en el refugio los 33".


Quantum opina:

Los mineros ahora deberán enfrentar una serie de chequeos médicos para iniciar el proceso de re-adaptación a vivir sobre la superficie, una vivencia que rara vez se ha visto y que quizás sólo se puede comparar con la experiencia que tienen los astronautas cuando vuelven después de estar meses sobre la Estación Espacial Internacional (ISS).

Algunos problemas que deberán enfrentar los mineros es la exposición al sol tras dos meses de oscuridad, efectos del aislamiento, falta de sueño y de higiene. Además podría haber problemas psicológicos, considerando su repentina transformación en celebridades.

El astronauta estadounidense Jerry Linenger comentó la situación de los mineros a CNN, relacionándola con su propia experiencia de 5 meses en la estación espacial rusa MIR, que lo dejó débil y con pérdida de masa ósea. Mientras en el espacio el problema es la falta de gravedad, la situación bajo tierra es diferente: “abajo en las minas tienes gravedad que te tira hacia abajo. Habrá desorientación, girar la cabeza podría sentirse como hacer 100 volteretas hacia atrás seguidas”.

Los mineros permanecerán en observaciones en el hospital de Copiapó durante dos días, para descartar lesiones oculares, se les tomen radiografías de tórax, se les hagan evaluaciones dentales y de posibles afecciones de la piel. "A cada minero le hemos prometido, como mínimo, seis meses de apoyo psicológico", dijo el ministro de salud de Chile, Jaime Mañalich. , quien evaluó que "todos empezarán a vivir experiencias muy fuertes: tendrán que enfrentar a la prensa y la fama; se encontrarán con que sus familias no son las mismas que cuando quedaron atrapados".

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