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Más cerca de la lectura del pensamiento

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Más cerca de la lectura del pensamiento

Área: Neurología — Lunes, 17 de Marzo de 2008
Un grupo de investigadores logra descifrar, a partir de la actividad cerebral, lo que ven las personas hasta en un 92% de las ocasiones.
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Aquello que vemos, aquello que imaginamos, nuestros más inquietantes secretos o nuestros profundos deseos son, en última instancia, actividad neuronal en nuestros cerebros. Todo eso nos conforma como personas y su administración hacia el exterior crea la imagen de nosotros mismos. El encierro de nuestros pensamientos, sentimientos y emociones en nuestra mente nos da libertad, un lugar acogedor en donde descansar nuestro yo, pero por otro lado una buena dosis de soledad. Si de alguna manera pudiéramos ver los pensamientos de los demás muchas de estas cosas cambiarían. Generaciones de charlatanes han presumido, sin demostrarlo, de poder ver los pensamientos de los demás, ahora quizás estemos cerca de ese objetivo gracias a la neurociencia moderna, que permite estudiar en directo esa actividad neuronal.
Un grupo de científicos de la universidad de Berkeley acaba de publicar un estudio que demuestra, que gracias al uso de unos algoritmos matemáticos especiales, se podrá (en un futuro no muy lejano) traducir a imágenes la actividad cerebral de las personas y así poder ver lo que otros ven. 
En concreto, gracias a su método, ya pueden descodificar los patrones de actividad de las regiones cerebrales responsables de la visión y determinar qué está viendo la persona.
Como parte positiva de este resultado estaría la posibilidad de estudiar la percepción de manera comparada entre distintos individuos, estudiar procesos mentales como la atención y quizás acceder a los contenidos de fenómenos mentales como los sueños y la imaginación.
En los intentos previos de extraer los contenidos mentales a partir de la actividad cerebral medida mediante resonancia magnética nuclear funcional sólo se conseguía decodificar un número finito de patrones. Eran métodos limitados en los que se pedía a los voluntarios visualizar un objeto concreto (un martillo por ejemplo) y se alimentaba al sistema informático con el patrón de actividad generado. Después se podía reconocer ese mismo patrón cuando el individuo pensaba en ese objeto de nuevo. Este método tenía el problema de tener que alimentarse previamente con un número infinito de imágenes si se deseaba reconocer todas las imágenes posibles a posteriori.
El nuevo método permite, gracias a un modelo matemático, capturar las propiedades de la actividad visual del cerebro y reconocer imágenes mentales que no se han introducido previamente como datos en el sistema.
El método parte de la información proporcionada por un sistema de imagen por resonancia magnética nuclear funcional, que mide la actividad cerebral. Dicha actividad es dividida en “píxeles cúbicos” o voxels para su estudio, y se observa la respuesta de cada voxel al estímulo suministrado. De este modo pueden ver quévoxels responden con un patrón determinado como, por ejemplo, al color de la parte superior izquierda de la foto mostrada, mientras que otros voxels responden a otra región de la foto.
Luego, en teoría, se puede “interpolar hacia atrás” e inferir qué es lo está viendo la persona en otro momento mediante la monitorización de su actividad cerebral.
Una vez adiestrado el sistema, a los voluntarios participantes en el experimento se les mostró un nuevo conjunto de 120 fotos con toda clase de motivos, como casas, frutas, objetos, personas o animales y el programa pudo identificar lo que veían en un 92% de las ocasiones. Cuando se aumentó a 1000 fotografías el éxito bajó a un 80%.
La precisión del sistema disminuye según aumenta el número de fotografías. Para todas las imágenes indexadas por Google los investigadores calculan que el sistema tendría un éxito de un 10%, pero Google indexa muchas fotos y un 10% está muy por encima de lo que se acertaría al azar en ese caso.
El problema en la precisión parece deberse a la gran cantidad de estímulos a los que están sometidos los individuos. Éstos producen una actividad cerebral extra equivalente a un “ruido” para los fines perseguidos. La localización espacial de un sonido o la información corporal o motora, también tiene consecuencias espaciales, e introducen parte de este “ruido” en las regiones encargadas de procesar las imágenes.
El sistema sería aún más difícil de aplicar a las emociones, intenciones y recuerdos por no estar sujetos a un modelo matemático claro. Los pensamientos abstractos más elevados están también a salvo de este escrutinio.
Así qué no hace falta que de momento se ponga un casco hecho de papel de aluminio, estos algoritmos no pueden ver nuestros pensamientos más profundos, al menos de momento.
Fuentes y referencias:
Noticia en Scientific American.
Artículo en Nature (resumen).
Estudio previo en NF.
Foto: Just because you’re paranoid por -RobW-, vía Flickr.

Confirman que el núcleo terrestre rota más rápido que el resto del planeta

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Confirman que el núcleo terrestre rota más rápido que el resto del planeta

Área: Geología — Sábado, 27 de Agosto de 2005
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Dibujo: Lamont-Doherty Earth Observatory. Ver
La estructura de la Tierra es como sigue: en la superficie se sitúa la corteza terrestre, bajo ella está el manto y en el interior un núcleo de hierro, que tiene a su vez dos capas, una superior líquida y otra interior sólida.
En 1996 se propuso que el núcleo interior de 2.414 km de diámetro rotaba más rápido que el resto del planeta. Ha habido muchas discusiones en el mundo de la geología acerca de este y otros resultados, quedándose finalmente sin aclarar.
Ahora, Paul G. Richards y Xiaodong Song de la Universidad de Illinois despejan las dudas sobre este asunto. Estiman que el núcleo interior gira de 1/4 a un 1/2 de grado por año más rápido que el resto del planeta.
Este giro es muy importante para mantener el campo magnético terrestre. De hecho, el núcleo interacciona con él fuertemente y se cree que este hecho es en parte el origen del propio campo.
El grupo ha estudiado la velocidad de las ondas producidas por los terremotos para demostrar esta diferencia de giro. Han estudiado 30 terremotos producidos en el Atlántico sur y 58 en Alaska concluyendo que el núcleo gira más rápido que el resto del planeta. Éste completa una revolución completa cada 700 o 1.400 años, pues es probable que la velocidad de rotación cambie con el tiempo y que incluso pueda rotar más despacio que el planeta debido a la interacción con el campo magnético.

Pequeña edad de hielo súbita

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Pequeña edad de hielo súbita

Área: Medio ambiente — Lunes, 16 de Noviembre de 2009
La pequeña edad del hielo de hace 12.800 años pudo darse como máximo en sólo unos meses.
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Foto de satélite en falso color donde se ve el comienzo de la corriente del Golfo. Foto: NASA.
¿Qué nos puede enseñar el pasado? Muchas cosas, entre ellas cuestiones climáticas que tan importantes pueden llegar a ser en un futuro próximo.
Hace 12.800 años el Hemisferio Norte sufrió una pequeña glaciación producida por una reducción de la corriente del Golfo que duró 1300 años. Esto llevó al declive de la cultura Clovis en Norteamérica. Ahora William Patterson de la Universidad de Saskatchewan en Saskatoon (Canada) y sus colaboradores llegan a la conclusión de que el tiempo que se necesitó para esta glaciación afectara a Europa es mucho más corto de lo que se creía, un tiempo que fue estimado en décadas. Sin embargo, según este grupo de investigadores, sólo se necesitaron unos meses, o a lo más un año, para que sucediera. Así dicho parece el argumento de una película catastrofista de Hollywood. 
Recordemos que la corriente del Golfo tiene origen precisamente en el Golfo de México. Allí se generan corrientes de agua cálida que viajan miles de kilómetros, con diversas ramificaciones, por el Atlántico. Una de esas corrientes baña las costas del norte de Europa. Si no fuera por esta corriente la vida humana en, por ejemplo, Escocia, Noruega o Suecia sería muy difícil o imposible, dada la latitud.
Interrumpir o reducir esa corriente tendría consecuencias graves, como lo tuvo hace 12800 años, y las temperaturas bajarían fuertemente en esas zonas. Lo difícil es averiguar el plazo de tiempo en el que esta bajada de temperaturas de dio en esas fechas.
Para averiguarlo estos investigadores viajaron al lago Monreagh en el oeste de Irlanda y extrajeron testigos del fondo del mismo. En el lecho del lago han venido acumulándose sedimentos durante miles de años de tal modo que en él está escrito el pasado climático de la zona.
Usando un escalpelo estos investigadores cortaron rodajas de entre medio y un milímetro de grosor para así tener una buena resolución temporal. Cada rodaja representa un intervalo de tiempo de tres meses. Al parecer, ninguna medición anterior se ha aproximado a este nivel de detalle y precisión.
Las proporciones de los diversos isótopos de carbono en cada rodaja revelaron la productividad del lago en ese momento y las de isótopos de oxígeno proporcionaron datos sobre temperaturas y régimen de lluvias.
Encontraron que cuando comenzó esta edad de hielo las temperaturas y productividad se detuvieron en unos meses. Según Patterson esto sería equivalente a mover ahora Irlanda hasta donde están las islas Svalbard, en el Ártico, para así tener el mismo.
Este periodo de tiempo es mucho más corto de lo que se creía pero, según otros investigadores, es totalmente plausible. La cota temporal superior se habría cifrado anteriormente entre uno y tres años por Hans Renssen, de la Universidad de Vrije en Amsterdam (Holanda), usando testigos de hielo de Groenlandia.
Las muestras de sedimentos del lago irlandés dicen además que el clima de la zona necesitó dos siglos para recuperarse.
¿Y qué causó esta detención o reducción de la edad la corriente del Golfo? Se cree que se debió a que un lago congelado que cubría gran parte del noroeste de Canadá vertió sus aguas en el Atlántico. Como era agua dulce disolvió más la sal del océano, disminuyendo el flujo de la corriente del Golfo. Recordemos que la corriente del Golfo, al igual que otras situadas en otros lugares, son corrientes termo-halinas basadas en la concentración salina.
Unos estudios de 2006 apuntaban a que el mismo tipo de evento sucedió de nuevo hace 8200 años cuando el Hemisferio Norte sufrió otro periodo de frío intenso.
Algunos climatólogos sugieren que la capa de hielo de Groenlandia podría tener el mismo efecto en un futuro relativamente cercano si se derrite debido al calentamiento global, aunque según el informe de 2007 del Grupo Intergubernamental para el Cambio Climático es difícil que esto ocurra en el presente siglo.
El grupo de Paterson está ahora tratando se saber con más precisión cómo sucedió esta mini glaciación. Han construido un robot capaz de cortar rodajas de 0.05 micras de espesor a lo largo de caparazones fosilizados de moluscos, lo que daría una precisión temporal de un día. Según ellos serán capaces de saber la temperatura con precisión de hace 400 millones de años.
Fuentes y referencias: Newscientist.

Sangre fósil de araña conservada en ámbar

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Sangre fósil de araña conservada en ámbar

Área: Paleontología — Viernes, 7 de Octubre de 2005
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Araña en ámbar (David Penney).
Según se afirma en el National Geographic se ha encontrado sangre fósil perteneciente a una araña conservada en ámbar de hace 20 millones de años en la isla de La Española.
El ámbar es una resina fosilizada que algunos especies de árboles desprendieron hace millones de años. Algunas veces los insectos y pequeños animales se quedaban atrapados en dicha resina y se han conservado muy bien en ese medio hasta nuestros días.
Es la primera vez que se observan trazas de sangre de uno de estos animales. En este caso el fósil en sí mismo podría ayudar a entender la zoología y en incluso la geología de la zona caribeña.
Los parientes de esta araña viven ahora en Brasil y Argentina. Este hecho podría ayudar a apoyar la teoría que afirma que la isla de La Española y otras de su entorno pudieron estar conectadas con el continente hace 35 millones de años por un puente de tierra.
Además en la isla de La Española la fauna fósil es muy parecida a la fauna actual y este hecho sugiere que el clima no ha cambiado mucho en millones de años.
El trozo de ámbar que mide 4 cm de largo por 2 de ancho contiene unas pequeñas gotas de sangre que pueden ayudar a saber cómo murió el animal. Pero la extracción de ADN y su posible secuenciación a partir de dichas gotas de sangre es probablemente muy difícil sino imposible.
Muchos expertos afirman que el ADN no sobrevive en el ámbar fósil, porque en los pocos casos en los que se afirmado lo contrario se han encontrado con dificultades a la hora de reproducir dichos resultados afirmativos.
Por tanto, la premisa de la que parte Parque Jurásico es muy remota, y más en el caso de hipotéticos mosquitos chupadores de sangre de dinosaurios.

Sobre la flecha del tiempo

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Sobre la flecha del tiempo

Área: Física — Miércoles, 6 de Enero de 2010
Nuevas especulaciones tratan de explicar la aparente existencia de la flecha del tiempo. Según la nueva idea el pasado surge de la “cristalización” del futuro.
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Los momentos en los que, cuando éramos niños, descubríamos por Navidad los juguetes que nos habían dejado desaparecieron hace mucho por siempre y para siempre. Quizás los podamos vivir a través de nuestros hijos o sobrinos, pero el pasado no retornará jamás. Tampoco volverá el momento en que besamos a nuestro primer amor o esos tiempos en los que ese familiar tan querido todavía estaba entre nosotros. Esos momentos sólo están en la memoria, ese lugar tan frágil de nuestra mente. A veces, cuando la nostalgia nos aplasta y estamos temerosos de un futuro incierto o escaso, soñamos con que, de algún modo, podamos volver al pasado.
Podemos, incluso, fantasear con máquinas del tiempo conceptuales y descubrir, un tiempo más tarde, que otro investigador ha encontrado el defecto definitivo que invalida tal máquina y justifica la ausencia de crononautas en el momento presente. 
Desconocemos la naturaleza del tiempo, de hecho ningún físico teórico serio puede afirmar que conoce tal naturaleza. Ante la ausencia de pruebas, el mundo académico de la Física Teórica se divide en dos bandos: los que creen que el tiempo existe y los que creen que el tiempo no existe y es una propiedad emergente de algo, todavía por conocer, más fundamental.
Pero desconocer la naturaleza del tiempo no impide seguir haciendo física, e incluso trabajar en problemas físicos considerando el parámetro tiempo.
Una de las paradojas con la que conviven los físicos es considerar un tiempo reversible en sus ecuaciones que está en clara contradicción con la existencia de la flecha del tiempo en la vida cotidiana, flecha que apunta siempre desde el pasado hacia el futuro. Una flecha que nos dice que las tazas de té que se caen al suelo no se recomponen espontáneamente y que los objetos calientes se enfrían en un ambiente más frío por sí solos, tal y como el segundo principio de la Termodinámica nos enseña. También nos dice que no podemos volver al pasado, ni siquiera a los mandos de un DeLorean DMC-12.
Pero, salvo este pequeño detalle termodinámico, todas las demás ramas de la Física contienen implícitamente la ausencia de tal flecha. Si, por ejemplo, resolvemos las ecuaciones de Einstein de la Relatividad General para un determinado modelo cosmológico, extraeremos una solución para el espacio-tiempo en su conjunto, “un bloque”, que contiene “la solución” para todo tiempo. Es lo que algunos autores denominan bloque de universo en evolución o EBU en sus siglas en inglés.
En los diagramas habituales de espacio-tiempo usados en Relatividad el pasado, el presente o el futuro no tienen un estatus espacial. Precisamente, y gracias a esto último, es posible representar un diagrama en el que el espacio y el tiempo se unen en una única entidad: el espacio-tiempo. El Universo es ese bloque fijo de espacio-tiempo, así que ningún instante es especial. Este concepto es el que se ha venido usando hasta ahora por los físicos teóricos.
Puede que la Relatividad sea exótica para muchos de los lectores, pero el amigo lector debe tener en cuenta que la precisión de su GPS depende de esas “exóticas” correcciones relativistas. Tanto la Relatividad como la Mecánica Cuántica forman parte de la vida cotidiana, aunque no lo queramos ver.
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Movimiento de una partícula en una línea de universo controlada por un camino aleatorio. A la izquierda los eventos están determinados hasta el tiempo t1 pero no después. A la derecha los eventos están determinados hasta que t2 > t1 pero no después. Fuente: Ellis y Rothman.
Pese a que el problema de la flecha del tiempo y la naturaleza del mismo están lejos de ser resueltos, algunos físicos piensan sobre estos enigmas e intentan encontrar aproximaciones, ideas o conceptos que nos acerquen a su solución, la mayor parte de las veces infructuosamente.
George Ellis y Tony Rothman, respectivamente de la Universidad de Ciudad del Cabo (Sudáfrica) y de la Universidad de Princeton (EEUU), publican un resultado al respecto. Según su modelo de universo, el pasado se “cristaliza” a partir del futuro.
La clave está en la naturaleza de la Mecánica Cuántica. Ellis y Rothman introducen un nuevo tipo de bloque de universo y estudian algunas sus propiedades. Según ellos todo debe cambiar si se tiene en cuenta la Mecánica Cuántica, pues entonces el pasado, el presente y el futuro tienen características distintas bajo este prisma.
Así, la naturaleza del futuro es completamente distinta de la naturaleza del pasado. Si los efectos mecánico-cuánticos son significativos, el futuro muestra los típicos síntomas de la rareza cuántica que incluyen la dualidad, incertidumbre, entrelazamiento, etc. Así por ejemplo, un objeto puede existir en dos lugares a la vez, o dos partículas pueden estar correlacionadas incluso aunque estén separadas una larga distancia entre sí. El pasado, sin embargo, está siempre fijo.
Con el paso del tiempo, después de que se haya producido un proceso irreversible del vector de estado, la reducción se da, el pasado emerge y la previa indeterminación cuántica es reemplazada por la certidumbre clásica.
Por ende, el futuro está dominado por la Mecánica Cuántica, el pasado por la visión clásica, y la transición se da en el presente. El pasado se cristaliza a partir del futuro en el presente.
El tiempo presente sería donde esta transición tiene lugar, pero el proceso no se da de manera uniforme y la cristalización no se da completamente en el presente. Según recuerdan estos físicos hay pruebas experimentales sobre la posibilidad de retraso de regiones aisladas, donde todavía permanece la indeterminación y en donde la transición desde “probabilidad” a “certidumbre” tiene lugar después. Esto significa que la estructura de la transición del futuro al pasado es más compleja de lo que a primera vista se podría sugerir.
Por tanto, según estos investigadores, la visión del Bloque de Universo en evolución o EBU debe dejar paso a una nueva visión CBU o Bloque de Universo en Cristalización, que refleje esta transición cuántica de indeterminación a certidumbre.
Esta nueva visión (o modelo) combina Relatividad y Mecánica Cuántica, pese a que la primera no contiene flecha del tiempo y la segunda tiene a la ecuación de Schrödinger como ecuación de evolución, que es reversible en el tiempo.
Según ellos esta visión explica la flecha del tiempo. La flecha del tiempo aparece simplemente porque el futuro no existe todavía.
El modelo es todavía una simple idea sobre la que habría que trabajar más y ver adónde lleva. Obviamente, también se necesitarían algunas predicciones que permitieran alguna comprobación experimental, pues, de otro modo, sólo se trataría de un simple juego intelectual.
Debajo del árbol de Navidad me encontré un libro de texto de Física del año 2200 enviado desde el futuro, ardo en deseos de poder echar un vistazo a su contenido. Sólo se me ha puesto una condición: no contar nada en estas páginas al respecto.
Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=2957
Fuentes y referencias:
Artículo en ArXiv.

Sobre la naturaleza de la monogamia en ratones

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Sobre la naturaleza de la monogamia en ratones

Área: Neurología — Lunes, 19 de Diciembre de 2005
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Pareja de ratones de las praderas (Microtus ochrogaster) exhibiendo monogamia. Foto: B. Aragona.
Ratones que en situaciones normales son monógamos son transformados en lo contrario mediante la manipulación de ciertos receptores neuronales.
El secreto del amor eterno podría depender de una región específica del cerebro activada por el neurotransmisor dopamina. Al menos eso es lo que dice un estudio realizado en ratones de las praderas (Microtus ochrogaster).
Estos roedores usualmente tienen una vida monógama y sólo se relacionan con sus respectivas parejas, pero unos investigadores han encontrado que manipulando los receptores de la dopamina en regiones específicas del cerebro pueden alterar este tipo de relación de pareja. 
Brandon Aragona de Florida State University en Tallahassee (EEUU) y sus colaboradores han estudiado la vida de los ratones de las praderas norteamericanas. Los machos una vez consiguen emparejarse no sólo prefieren la compañía de su hembra sino que se comportan agresivamente hacia otras hembras. Su compañera exhibe un comportamiento similar y muestra hostilidad a los demás machos que se interesan por ella.
Los investigadores encontraron que después de un encuentro grandes cantidades del neurotransmisor dopamina se liberaban en una región subcortical del cerebro. Región que en humanos está normalmente relacionada con el desarrollo de comportamientos adictivos.
Según Aragona la dopamina liberada está asociada con una reorganización del los circuitos cerebrales que cambia esta región del cerebro promoviendo la creación de lazos de pareja.
Este científico ha investigado el papel de dos receptores de la dopamina (D-1 y D-2) en la creación de estos lazos mediante la inyección de sustancias químicas en esa región que activan o desactivan los receptores a voluntad.
Según los resultados los receptores D-2 son activados durante el primer encuentro produciéndose la formación del lazo de pareja. Después de la cohabitación con la hembra hay una estimulación de los receptores D-1 que es lo que produce el comportamiento agresivo hacia otras hembras incluso cuando se ofrecen sexualmente. Si los receptores D-1 son bloqueados el comportamiento agresivo desaparece.
Es sorprenderte ver que los machos vírgenes inyectados con el activador de D-2 desarrollan un lazo de pareja instantáneo con la hembra más cercana, aunque ésta no sea sexualmente activa y no tengan relaciones sexuales. Además, en este caso, esta inyección dispara el comportamiento agresivo con otras hembras incluso cuando estas últimas ofrecen favores sexuales.
La activación de los receptores D-1 por tanto es el que dispara la fidelidad hacia la hembra que aparece primero.
Cuando un macho en una larga relación con una hembra era inyectado con bloqueador de D-1 cesaba en su comportamiento agresivo hacia las otras hembras y empezaba a “jugar el juego”.
Según Aragona este sistema podría haber evolucionado como mecanismo de protección hacia la especie, pues estos roedores son muy vulnerables a diversos depredadores. La situación más protectora para la descendencia es una familia con sólo dos progenitores. Estos animales son extremadamente sociables y viven juntos en grandes grupos, siendo ambos progenitores extremadamente buenos padres.
Según estos resultados el amor está por tanto en el cerebro y no en el corazón. Interferir con los receptores de la dopamina puede acarrear efectos secundarios indeseados. El abuso de drogas como la cocaína, que interfiere con ellos, puede causar una reorganización del área cerebral en cuestión e impedir que responda correctamente.
Referencia: Journal reference Nature Neuroscience (DOI: 10.1038/nn1613)

Reverdecer el desierto

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Reverdecer el desierto

Área: Ecología — Viernes, 20 de Enero de 2006
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Según un estudio, cierto nivel de forestación haría posible que en ciertas zonas desérticas se formaran nubes que traerían más lluvias reverdeciendo de este modo estas zonas desérticas.
Un grupo de investigadores japoneses de la empresa Mitsubishi han desarrollado un sistema para que las raíces de las plantas crezcan tres veces más rápido de lo normal y alcancen una profundidad tal que les sea posible llegar a la humedad presente entre los 50cm y los 2 metros de profundidad aumentando así las posibilidades de supervivencia de las plantas. 
El proyecto en un principio es aplicarla en zonas de Arabia Saudita al lado del Mar Rojo donde hay humedad en el aire e inducir así la formación de nubes. Se espera plantar el primer cultivo experimental de este tipo en abril de 2006. Si la idea funciona se podría aplicar a otras zonas de Oriente Medio, África y China reverdeciendo de este modo estas zonas desérticas.
En las simulaciones se ve que a partir de cierto nivel de forestación se puede facilitar la formación nubosa sobre el área aumentando las posibilidades de lluvia.
Los investigadores han controlado en el laboratorio la dureza del suelo, la humedad, la temperatura y los nutrientes de contenedores cilíndricos especiales para que las raíces de soja plantadas en ellos que normalmente crecen sólo 8 cm crezcan hasta los 38 cm en sólo una semana. Han conseguido que la velocidad de crecimiento sea el triple de lo normal.
El método también ha funcionado con pinos negros japoneses y se espera que funcione con las palmeras datileras del proyecto en Arabia Saudita.

Descubren que los árboles amazónicos pueden ser mucho más viejos de lo pensado

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Descubren que los árboles amazónicos pueden ser mucho más viejos de lo pensado

Área: Ecología — Martes, 10 de Enero de 2006
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Base de un árbol tropical (PSU).
El ritmo de crecimiento de los árboles de la selva amazónica está entre los más bajos del mundo. Algunos ejemplares de árboles son realmente viejos y por tanto se necesitan muchos siglos para que puedan ser reemplazados. Este resultado va en contra de la idea generalmente aceptada de una selva dinámica de una gran productividad.
Es muy fácil medir la edad de los árboles que viven en zonas templadas porque presentan anillos de crecimiento estacionales. Estos árboles dejan de crecer en invierno y este hecho queda evidenciado en los anillos de su tronco. Con sólo contar los anillos podemos saber la edad que tiene o tenía un árbol específico.
En el caso de los árboles de los bosques tropicales húmedos esto es más difícil porque la meteorología casi no cambia a lo largo del año y los árboles crecen en todo momento. Los troncos, por tanto, no presentan estos anillos estacionales.
Un grupo de investigadores dirigidos por Susan Trumbore (UC Irvine) ha utilizado técnicas de datación por radiocarbono para averiguar la edad de muchos de estos árboles de la selva del Amazonas. Ha descubierto que árboles con un tronco mayor de 10 centímetro de diámetro tienen por lo menos 300 años de edad. Muchos de estos árboles tienen 750 o 1000 años de edad. Nadie había pensado que el crecimiento de estos árboles podría ser tan lento. Aunque hay algunos ejemplares que crecen rápidamente, la inmensa mayoría de los árboles lo hace de manera lenta.
Este grupo de investigadores estudia el papel jugado por la selva como sumidero de dióxido de carbono y su capacidad de responder ante el efecto invernadero. Debido a que estos árboles crecen tan lento la selva del Amazonas, que contienen un tercio de todo el carbono de tierra firme, tiene menos capacidad de absorber este gas invernadero que lo que hasta ahora se creía. Ésta capacidad se había sobreestimado anteriormente. Concretamente la selva amazónica tiene una capacidad de absorber CO2 un 50% menor de lo calculado con anterioridad.
Los modelos de predicción de clima que tienen en cuenta la absorción de gases de efecto invernadero en el ciclo del carbono deben por tanto revisarse a la baja. Naturalmente esto son malas noticias para un posible remedio o atenuación de este efecto invernadero.
La razón de que estos árboles sean tan viejos radica en la pobreza en nutrientes del suelo y a la sombra permanente en la que se encuentran los ejemplares jóvenes que crecen bajo las copas de los árboles más altos. Estos dos factores hacen que los árboles crezcan tan lentamente que son los de crecimiento más lento de todo el planeta.
El impacto de las talas sobre esta selva significa que la selva tardará siglos en recuperar su estado normal.
Algunos de los árboles incluidos en el estudio son especies de interés comercial. Si estas navidades usted ha comido frutos secos quizás algunos de ellos eran nueces de Brasil. Los árboles productores de este fruto tienen entre 680 a 1000 años de edad. Es importante que en nuestra vida cotidiana seamos conscientes de este tipo de hechos.
Referencia: Artículo en PNAS.

Datos del WMAP avalan inflación cósmica

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Datos del WMAP avalan inflación cósmica

Área: Espacio — Lunes, 20 de Marzo de 2006
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Este mapa representa como era el Universo 380.000 años despues del Big Bang. Las líneas blancas sobre el mapa de temperatura del fondo cósmico de radiación representan la dirección de polarización. Foto: NASA.
El observatorio WMAP, que desde hace unos años levanta un mapa del fondo cósmico de radiación, ha obtenido nuevos resultados que avalan el modelo de Big Bang en su etapa inflacionaria. 
Gracias a la velocidad finita de la luz podemos ver cómo era el Universo primitivo. Cuanto más lejos miramos, más hacia atrás en el tiempo podemos observar el Universo.
Si miramos a un objeto situado a 10.000 millones de años luz lo vemos como era hace 10.000 millones de años, cuando no había seres humanos y ni siquiera la misma Tierra donde surgiron. Podemos utilizar esto mismo para observar incluso el Universo en su conjunto al poco de nacer. Unos 400.000 años después de la gran explosión que dio origen al Universo éste se hizo transparente a la luz y los fotones pudieron cruzarlo sin problemas. Ahora esa radiación electromagnética está corrida hacia el rojo en la región de las microondas, es el llamado fondo cósmico de radiación y nos dice exactamente cómo era el Universo 380.000 años después de su nacimiento hace casi 14.000 millones de años.
Analizando este mapa del cielo podemos saber cómo algunas zonas eran un poco más frías o calientes que otras dándonos un patrón determinado que puede ser representado por distintos colores (ver figura).
Hace unos años usando los primero datos del fondo cósmico de radiación obtenidos por WMAP se supo entre otras cosas que el Universo tiene casi exactamente 13.700 millones de años y que está compuesto de un 74% de energía oscura, un 22% de materia oscura y el resto es materia ordinaria a la que todas las estrellas y galaxias pertenecen, incluyéndonos a nosotros mismos.
Estas mediciones previas en las diferencias de temperatura en el fondo cósmico de radiación permiten explicar cómo la materia se agregó hasta formar las estrellas, galaxias, cúmulos de galaxias y grandes vacíos que observamos hoy día. Esa estructura a gran escala del Universo que vemos hoy, con sus vacios y cúmulos, se asemejaría entonces a una especie de espuma cósmica.
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Esquema de evolución cósmica. Foto: NASA.
No podemos ver lo que pasó antes de esos 380.000 años, pues el Universo era opaco por estar constituido por plasma, pero cada evento que pasó desde que surgío el UNiversos hasta que éste se hizo transparente tuvo que dejar una huella que de algún modo debe de haber afectado al patrón observado en el fondo cósmico de radiación (FCR)
Hay muchas teorías cosmológicas y cada una de ellas predice una serie de efectos que teóricamente se pueden observar en el patrón del FCR
Ahora se han desvelado los últimos resultados que se deducen de los datos obtenidos por el WMAP en los últimos tiempos a partir del análisis de la polarización en el FCR.
De entrada se confirman los resultados anteriores sobre la primera generación de estrellas del Universo. La primera generación de estrellas surgió 400 millones de años después del Big Bang.
Las microondas procedentes del FCR se debería polarizar al pasar por las regiones de gas ionizado creadas por la intensa luz de las nuevas estrellas, y eso es precisamente lo que se observa. Lo sorprendente es que esta primera generación se diese tan pronto.
El segundo resultado obtenido tiene que ver con lo que pasó una pequeña fracción de segundo después de crearse el Universo. En los modelos cosmológicos tradicionales había un par de problemas que parecían no tener solución, uno era que el Universos parece bastante plano y otro que es muy isótropo (muy parecido se mire en la dirección en la que se mire). Para solucionar se introdujo el concepto de inflación. Según esta teoría, propuesta hace ya 25 años, en una pequeñísima fracción de segundo (10-35 s) después de Big Bang el Universo sufrió una enorme inflación y su tamaño se multiplicó por muchísimos ordenes de magnitud. Esa dilatación tan enorme incluso se produjo a mayor velocidad de la luz (no hay violación de la causalidad relativista en este caso, pues era el propio espacio el que se expandía y no los objetos en su interior). No sabemos qué es lo que causa esta inflación pero hay muchas variantes de la teoría que intentan explicarlo a través de conceptos exóticos y especulativos como campos de energía desconocidos.
Comprobar esta teoría es muy difícil porque no podemos alcanzar las condiciones del Big Bang en ese momento en nuestros aceleradores de partículas. Sin embargo, la inflación tuvo que dejar una huella en el Universo primitivo que se tiene que observar en el FCR.
En los últimos tiempos WMAP ha levantado un mapa completo de la polarización del FCR, cosa bastante difícil porque esta señal es 100 veces más débil que la normal debida a diferencias de temperatura, que ha permitido confirmar indirectamente que el Universo sufrió esta etapa inflacionaria.
Según el análisis se ha podido poner un límite o cota superior a la energía de la inflación y acerca de la magnitud de la misma. Además, los datos de WMAP apoyan la predicción que la inflación hace acerca del tamaño y fuerza de las fluctuaciones del espacio-tiempo y cómo se debilitan a diferentes escalas.
Ahora incluso se puede distinguir entre distintas versiones de la teoría y sobre lo que pasó en esa primera fracción de segundo después del Big Bang, revelando cómo el Universo creció a partir de unas fluctuaciones cuánticas hasta lo que observamos hoy en día. Los datos confirman el modelo más simple de inflación.
La agencia europea del espacio planea enviar un satélite más preciso que WMAP en 2008 llamado Plank para así saber más sobre el origen de todo, y la NASA propone otro que también permitiría ver directamente la señal modo-B que sería una prueba directa de la inflación. Uno de esos satélites podría entonces confirmar directamente el modelo de inflación al detectar la señal de ondas gravitatorias dejada por la inflación en el FCR. Entonces los físicos podrían empezar a saber por qué sucedió la inflación y qué la generó. Y esto podría tener profundas implicaciones en las leyes fundamentales de la Física. De momento, algunos de los expertos del campo sienten ahora que se ha cruzado un umbral en Cosmología.

El clima podría influir en la tectónica

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El clima podría influir en la tectónica

Área: Geología — Viernes, 23 de Mayo de 2008
Según un estudio una temperatura prolongada superior a los 38 grados y de origen climático detendría la tectónica de placas de la Tierra.
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Los continentes se mueven lenta e imperceptiblemente sobre el manto terrestre. Las placas tectónicas subducen unas sobre otras levantando las cordilleras más altas de este planeta. En su devenir han creado y moldeado nuevos continentes que a veces fueron uno solo. Aunque de vez en cuando esta actividad tectónica produce terremotos, la vida sobre este planeta no sería posible sin la geología que la soporta, y cualquier inestabilidad de este sistema podría en peligro a la biosfera que cubre este planeta.
La temperatura interior de la Tierra es superior a la exterior, y las rocas se comportan como un fluido bajo las tremendas presiones allí reinantes. Estas rocas del manto sufren convección y las corrientes generadas empujan las placas continentales de la superficie. En el fondo la Tierra funciona a este nivel como una máquina térmica que, debido a una diferencia de temperaturas, produce trabajo. Pero, ¿qué pasaría si la temperatura de la superficie fuera mayor? 
Ahora un estudio liderado por Adrian Lenardic de Rice University pone en relación el clima y la geofísica de nuestro planeta y de planetas similares. Llegan a la conclusión de que si el efecto invernadero es lo suficientemente intenso puede detener la tectónica y que la corteza se detenga.
No sólo la actividad humana puede cambiar el clima, las erupciones volcánicas o una mayor irradiación solar puede también hacerlo. El ejemplo típico es Venus que está más cerca del Sol y además tiene una densa atmósfera (10 veces más densa que la terrestre) de dióxido de carbono que le produce un potente efecto invernadero (su superficie está más caliente que la de Mercurio y sobre ella el plomo se fundiría). Según han revelado las misiones espaciales Venus parece no tener tectónica de placas, aunque sí volcanes.
Lenardic ha querido poner un límite de temperatura superior por encima del cual la tectónica de nuestro planeta también se detendría. Un artículo con el estudio de estos científicos se publica en la revista Earth and Planetary Science Letters.
Estos investigadores han determinado que la tectónica de la Tierra se haría inestable si la temperatura superficial subiera por encima de 38 grados centígrados en promedio. Según Lenardic, el periodo de tiempo y el aumento de temperatura, aunque sería drástico para los humanos, son razonables para la escala geológica, en particular comparado con lo que se creía anteriormente que podría afectar a la geodinámica del planeta.
Se creía que la tectónica de placas era estable y se autocorregía, pero este punto de vista descansa en la presunción de que el exceso de calor del manto puede escapar fácilmente a través de la corteza. Además, a mayor temperatura el manto se hace menos viscoso. El nuevo estudio afirma que si la corteza está demasiado caliente durante un tiempo prolongado, debido a condicionantes climatológicos, la tectónica de placas se puede detener.
Según estos investigadores el efecto inicial de esta parada de la deriva continental sería un aumento de la actividad volcánica. Esto explicaría las huellas de vulcanismos que se pueden observar en Venus.
Anteriormente se echó la culpa de la falta de tectónica de placas en ese planeta a la ausencia de agua que lubricara el sistema.
Lo más significativo del estudio, según Lenardic, es que el calentamiento de la atmósfera que puede detener la tectónica de placas está bastante por debajo de la temperatura más allá de la cual el agua no estaría en agua líquida sobre la superficie de la Tierra. El agua no necesita hervir, sólo es necesario un periodo prolongado de calentamiento superficial que produzca un ciclo de retroalimentación positiva en el ciclo de convención del manto.
Fuentes y referencias:
Nota de Rice University.
Foto: USGS

Clonación como mecanismo de defensa

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Clonación como mecanismo de defensa

Área: Biología — Miércoles, 19 de Marzo de 2008
Si hay predadores rondando la larva del dólar de arena se clona para así protegerse. Es la primera vez que se documenta este comportamiento como mecanismo de defensa.
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Larva de galleta de mar clonándose. Foto: Dawn Vaughn.
En las arenas de la costa del Pacífico se pueden encontrar lo que llaman dólar de arena, galleta de mar o bizcocho de mar. Son esqueletos de unos equinodermos muy planos.
Las estrellas de mar pueden clonarse a sí mismas. Pueden reproducirse partiéndose en dos y cada mitad regenerar un ser completo. De este modo evitan pasar por la fase de larva en la cual son más vulnerables.
Hace unos pocos años se descubrió que las larvas de otros equinodermos (que comprenden unas 7000 especies conocidas de erizos de mar, estrellas de mar y los pepinos de mar) podían hacer lo mismo. Si la larva de estas especies notan que la temperatura no es la adecuada o que la comida escasa como para poder crecer más, entonces se clonan a sí mismas para mantener el mismo tamaño y esperar tiempos mejores.
Ahora Dawn Vaughn y Richard Strathmann de University of Washington han descubierto que la larva de la galleta de mar hace lo mismo si detecta predadores cerca. 
Esta larva flota a varios niveles en el plancton marino en mar abierto, creciendo lentamente. Al cabo de seis semanas alcanza un tamaño aproximado de un milímetro y se asienta en el fondo marino para desarrollar su etapa adulta.
Estos investigadores expusieron en condiciones de laboratorio a larvas de cuatro días de edad de este invertebrado (Dendraster excentricus) a mucus procedente de peces, que son unos de sus predadores naturales. Descubrieron que después de 24 horas las larvas se habían clonado. Las larvas de referencia que no fueron expuestas al mucus no se clonaron.
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Esqueleto de ejemplar adulto de galleta de mar o sand dollar. Se encuentran con frecuencia en las playas del Pacífico. Foto: LadyJaneGrey, vía Flickr.
Según los investigadores el clonado, aunque necesita de varias horas para poder realizarse y no ha sido observado en el medio natural, sería un buen mecanismo de defensa. Este comportamiento se puede explicar porque, según los investigadores, el animal inmaduro es lo suficientemente grande como para poder ser visto por los peces y si se clona se mantiene en un tamaño que le hace invisible a estos predadores, ya que la larva, al clonarse, disminuye de tamaño, pasando de unas 300 a unas 150 micras.
Esta estrategia tiene un costo. Un tamaño más pequeño les hace invisibles a los peces, pero les puede hacer vulnerables a otros predadores como algunas especies de crustáceos.
La respuesta además no parece depender de la especie de pez que productora del mucus. Al parecer reaccionan a los subproductos bacterianos derivados del mucus por lo que podrían responder también a especies de peces que no son sus predadores naturales.
Los investigadores pretender seguir con sus investigaciones sobre este mecanismo.

Comienzan las primeras pruebas de Freenet

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Comienzan las primeras pruebas de FreenetComienzan las primeras pruebas de Freenet

Área: Tecnología — Lunes, 8 de Agosto de 2005
L
os programadores de Freenet Project ya tienen lista una versión pre-alfa de su programa para ser evaluada por voluntarios expertos.
Estos programadores llevan ya un tiempo desarrollando un nuevo sistema de intercambio de ficheros e información a través de Internet totalmente protegido frente al espionaje de gobiernos y empresas.
Últimamente se ha incrementado la presión de los adalides de la propiedad intelectual sobre los internautas de todo el mundo que intercambian archivos, y países no democráticos como Chica y otros de Oriente Medio mantienen un férreo control sobre los contenidos de la red.
De momento el sistema no es 100% seguro ni fácil de usar, pero el objetivo de estos tests es precisamente la mejora del mismo.
Doug Tygar, profesor de informática en la Universidad de Berkeley y uno de los que apoyan este proyecto, dice que el único camino para conseguir que la democracia siga siendo efectiva es asegurar que los gobiernos no puedan controlar la habilidad de la población de comunicarse y compartir información libremente. También afirma que el problema central de los derechos de autor es que la persecución de su violación requiere monitorizar las comunicaciones y no puedes garantizar la libertad de expresión si alguien está escuchando todo lo que dices.

¿Cómo es de gigante M87?

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¿Cómo es de gigante M87?

Área: Espacio — Lunes, 1 de Junio de 2009
Estudian la galaxia M87 en el cúmulo de Virgo apreciando un efecto sorprendente.
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Utilizando el telescopio VLT del ESO, los astrónomos han logrado medir el tamaño de la galaxia gigante M87 pero han resultado sorprendidos al comprobar que las partes externas de la galaxia han desaparecido. Aventuran la hipótesis de que pudo haber sido arrebatada por otra galaxia; incluso parece que ahora mismo está en trayectoria de colisión con otra galaxia gigante de este cúmulo tan dinámico.
Las nuevas observaciones muestran que el halo de M87 desaparece bruscamente cuando alcanza un diámetro de un millón de años-luz, un tamaño menor del esperado, a pesar de que se extiende tres veces más lejos que el de la Vía Láctea. 
Se utilizó el espectrógrafo FLAMES, en el VLT del Observatorio de Paranal para medir con mucha precisión nebulosas planetarias en la periferia de M87 y en el espacio interestelar entre galaxias del cúmulo de Virgo al que pertenece esta galaxia. Esto entrañaba grandes dificultades debido al poco brillo de las nebulosas planetarias, a lo dispersas que están en la galaxia y a la gran distancia a la que se halla el cúmulo, unos 50 millones de años-luz de nosotros.
No obstante, se eligieron las nebulosas planetarias porque tienen fuertes líneas de emisión y facilitan la tarea de medir sus velocidades radiales con precisión. También, puesto que las nebulosas planetarias tienen una vida corta, dan una estimación de la cantidad de estrellas a su alrededor, puesto que se da una nebulosa planetaria cada 8000 millones de estrellas de tipo solar, aproximadamente. Este cúmulo contiene cientos de galaxias, incluyendo varias gigantes elípticas y otras espirales.
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Esta imagen del Cúmulo de Virgo, obtenida mediante el telescopio Burrell Schmidt, muestra la luz difusa entre las galaxias pertenecientes al cúmulo. Los puntos oscuros son máscaras para anular el brillo de las estrellas brillantes de primer plano. M87 es la galaxia más grande en la parte inferior izquierda.
Para explicar estos resultados proponen varias teorías, una de las cuales es el colapso de materia oscura en una región cercana del cúmulo. También puede ser que M84, otra galaxia elíptica gigante del cúmulo, se acercase a M87 y perturbase su halo hace mil millones de años.
De lo que sí están seguros los astrónomos es de que M87 y M86 están acercándose y acabarán colisionando, aunque el primer acercamiento no llegue a ser un choque frontal.
Fuentes y referencias:
Nota de prensa.

Puede haber exoplanetas de tipo terrestre con agua

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Puede haber exoplanetas de tipo terrestre con agua

Área: Espacio — Martes, 4 de Septiembre de 2007
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Concepción artística (K. Kanba, ISAS/JAXA).
Análisis químico de una estrella moribunda sugiere que planetas similares a la Tierra se deben de haber formado en otros sistemas solares. Este estudio proporciona pistas sobre cómo será nuestro sistema cuando el Sol agote su combustible nuclear y finalmente se transforme en una gigante roja y posteriormente en una enana blanca dentro de 5000 millones de años. Además otro estudio diferente de un sistema solar en formación demuestra que una lluvia supersónica de hielo cae sobre un disco protoplanetario. Ambos resultados incrementan las esperanzas de encontrar algún día un planeta similar a la Tierra en otro sistema solar distinto al nuestro.
La exploración del espacio es la exploración de nosotros mismos, la exploración de nuestro origen. Buscamos vernos reflejados en el Cosmos y allí buscamos vida o las condiciones para la misma, nos buscamos a nosotros. Hasta ahora la búsqueda ha sido infructuosa, pero dos estudios recientes nos permiten atisbar la esperanza de que en el futuro encontremos mundos similares a la Tierra. 
En el primer estudio que vamos relatar trata de unos resultados obtenidos por astrónomos de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) dirigidos por Benjamin Zuckerman. Éstos reportan en Astrophysical Journal que la estrella de la constelación de Hércules GD362, una enana blanca rodeada de un disco de materia, ha sido contaminada por una gran asteroide que ha dejado más de una docena de elementos químicos en la atmósfera estelar.
No se sabe qué tipo de interacción y cómo pudo producir exactamente esta contaminación, aunque los investigadores creen que probablemente fue violenta.
Estos astrofísicos creen que el asteroide formó parte de este sistema solar y que al final de la vida de la estrella el asteroide se situó lo suficientemente cerca de la misma como para que las fuerza de marea gravitatorias lo desgajaran en partículas de polvo y se formara un anillo. Este anillo finalmente contaminó la atmósfera de la estrella.
La estrella, situada a 150 años luz, ha sido estudiada por el observatorio W. M. Keck en Hawai. Como otras enanas blancas tiene un tamaño pequeño pero es increíblemente densa.
El análisis espectroscópico de la estrella nos da por sustracción la composición del anillo de polvo y en consecuencia la composición del asteroide original. La composición atmosférica de las enanas blancas es conocida y muy limpia de elementos pesados. Esta es la primera vez que se consigue analizar químicamente la composición de uno de estos cuerpos (indirectamente) fuera del sistema solar.
El análisis espectroscópico de la estrella (con abundancia de hierro, calcio y poco carbono) revela que la composición del asteroide debía de ser muy similar a nuestro sistema Tierra-Luna.
Hasta ahora, debido a los límites de la tecnología actual, sólo podemos detectar planetas gigantes de tipo gaseoso similares a Júpiter en otros sistemas solares. Sobre los más pequeños (y mucho más grandes que la Tierra) así detectados se ha especulado sobre su naturaleza, pero no se tienen espectros que puedan aclarar si son de tipo terrestre (aunque masivos) o gaseoso. Los planetas de tipo terrestre que pudiera haber son de momento indetectables a nuestros telescopios, y de ninguno (gaseoso o terrestre) disponemos de una foto. Por esta razón este descubrimiento es importante, nos dice que es posible que haya planetas de tipo rocoso que se forman alrededor de otras estrellas, aunque de momento no sepamos su abundancia.
La composición de la Tierra no es por tanto única en el Universo. Aunque esto último sea de sentido común, en ciencia se necesitan pruebas para afirmar algo.
Los investigadores creen que las fuerzas que hicieron la Tierra en nuestro sistema solar probablemente operaron también en este sistema de GD362 y quizás en otros.
No se sabe qué obligó al asteroide a tener una trayectoria suicida, pero los investigadores sugieren que quizás pudo ser debido al efecto de la gravedad de otro planeta.
Se cree que al final de la vida de nuestro sol éste entrará en la fase de gigante roja que engullirá a Mercurio y Venus y quizás también a la Tierra. Los demás planetas y asteroides cambiarán de órbita, inestabilizando el sistema solar. Al final el Sol se convertirá en una enana blanca como la de este caso que relatamos.
En nuestro sistema solar los planetas de tipo terrestre son Mercurio, Venus, la Tierra y Marte, que son ricos en hierro y rocas. Los demás, que están alejados del sistema solar, interior son ricos en gases, hielos y carbono.
Algunos de los elementos detectados en la atmósfera de GD362 son raros, como el estroncio o el escandio y nunca se habían detectado en la atmósfera estelar de una enana blanca.
Debido a la gravedad los elementos pesados tienden a irse hacía el interior de la estrella dejando los más ligeros como el helio o el hidrógeno en el exterior. Este hecho data el momento del evento asteroidal en un tiempo comprendido de entre hace 100.000 años y un millón de años.
Por tanto no es descabellado pensar que como la Tierra hay muchos otros planetas de tipo rocoso orbitando alrededor de otras estrellas, aunque aún no los podamos ver.
Por otro lado investigadores de University of Rochester (NY) dirigidos por Dan Watson y usando el telescopio espacial de la NASA Spitzer, han detectado vapor de agua en un sistema solar en formación en cantidad suficiente como para rellenar cinco veces los océanos terrestres.
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Foto en infrarrojo de 1333_IRAS_4B (cuadro pequeño) y de la región de formación estelar donde se encuentra (foto grande). Foto: NASA, JPL-Caltech.
Según sus conclusiones este agua está cayendo de la nube natal del sistema planetario hacía el disco de planetas en formación.
Estas observaciones proporcionan la primera mirada directa al origen del agua en los planetas. Como ya sabemos, el agua es un ingrediente fundamental para vida tal y como la conocemos. Este mecanismo podría proporcionar océanos a planetas de tipo terrestre como el nuestro.
El sistema estudiado es el NGC 1333-IRAS 4B y consiste principalmente en una disco protoplanetario que gira alrededor de la protoestrella madre dentro de una burbuja de material primordial. Los datos de Spitzer sugieren que hielo de esta burbuja cae hacia el disco evaporándose al chocar contra el disco. Es precisamente este vapor lo que es detectado en los espectros infrarrojos por el telescopio. Según se cree el vapor se congelará de nuevo produciendo cometas y asteroides.
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Espectro obtenido comparado con el teórico que daría la presencia de agua. Además del agua el espectro muestra picos correspondientes a otras sustancias. Foto: NASA, JPL-Caltech.
El agua es abundante en el Universo y se había detectado con anteriormente en otros lugares como en el medio interestelar o evaporándose de planetas gigantes (como HD 189733b) situados muy cerca de la estrella alrededor de la cual giran.
Pero este descubrimiento, además de hablarnos del origen del agua y su ubicuidad, permite a los astrofísicos estudiar los discos protoplanetarios, saber más sobre su dinámica, tamaño, temperatura y otros parámetros. Es al fin y al cabo en esos discos donde se forman los planetas, por lo que todos estos datos ayudan a mejorar los modelos de formación de planetas.
En este caso el disco tiene una densidad de 10.000 millones de átomos de hidrógeno por centímetro cúbico, un tamaño mayor que la órbita de nuestro Plutón y una temperatura de 170 Kelvin. Se cree que este disco tiene sólo unos pocos cientos de miles de años de edad.
Todavía no se sabe con detalle cómo se forman los planetas, y los modelos de formación son puestos continuamente en dificultades gracias a las observaciones. No se sabe, por ejemplo, si los planetas gigantes se forman muy rápido (en miles de años) o lentamente (en millones de años). Todos los datos que se obtengan ayudarán a perfeccionar los modelos de formación planetaria.
El vapor detectado está caliente, pero no se sabe si la radiación de la protoestrella es suficiente como para calentarlo hasta ese punto. Quizás haya por tanto otros procesos. Estos investigadores creen que el hielo que cae sobre el disco lo hace a velocidad supersónica y que el frente de ondas generado al chocar contra el disco produce una onda de choque que calienta el hielo y lo evapora. Este proceso sólo ocurriría en los primeros estadios de formación del disco.
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Esquema del proceso que se cree se acontece en 1333_IRAS_4B. Una lluvia supersónica cae sobre el disco y se evapora debido a la onda onda de choque. Foto: NASA, JPL-Caltech.
Otra teoría afirma la existencia de inestabilidades en el disco que producirían turbulencias que daría lugar a la formación rápida de planetas.
De los 30 sistemas protoplanetarios que este equipo de investigadores ha estudiado sólo NGC 1333-IRAS 4B presenta la huella del agua en su espectro. Los expertos creen que esto se debe a la buena orientación relativa de este sistema con el Spitzer y a que la fase de lluvia de hielo es corta y que sólo en este caso se ha tenido la suerte de captar.
NGC 1333-IRAS 4B se encuentra en una región de formación de estrellas situada a 1000 años luz de distancia de la Tierra en la constelación de Perseo.
Estos resultados, uno procedente de un sistema moribundo y otro procedente de un sistema en formación, permiten por tanto especular que existen planetas de tipo terrestre con su misma composición en otros sistemas solares y que además pueden contener agua. Si están situados a la distancia adecuada puede que sean propicios para albergar vida. El perfeccionamiento de los modelos de formación planetaria y la mejora de las observaciones nos permitirá en un futuro poder calcular su abundancia.
Aunque la NASA inició los estudios para un proyecto de telescopios especiales capaces de ver planetas de tipo terrestre en otros sistemas solares con la posibilidad de obtención de espectros y deducir si contienen agua e incluso vida. Por desgracia los recortes de presupuestos debido a los planes del presidente Bush han provocado un parón temporal (o quizás definitivo) en su desarrollo.
De momento sólo podemos soñar con otros mundos habitados. Esperemos que algún día los podamos ver, aunque sean como simples puntos de luz sobre el negro oceánico del espacio.

Discutible extensión del horario de verano

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Discutible extensión del horario de verano

Área: General — Lunes, 12 de Marzo de 2007
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Según un estudio realizado por unos estudiantes del Instituto de la Energía de la Universidad de Berkeley la extensión del horario de verano recientemente implantado en EEUU no sólo no va a conseguir más ahorro de energía, sino que puede que aumente su gasto. El artículo donde se explica este resultado es firmado por Ryan Kellogg y Hendrik Wolff.
Debido a las emisiones de gases de efecto invernadero y los altos precios de la energía es interesante promover nuevas políticas para el ahorro de la energía. En EEUU se acaba de aplicar en este sentido una extensión del horario de verano, y el adelanto de la hora se hace tres semanas antes de lo habitual en un intento por reducir el consumo de energía en un 1%. El cambio también se producirá de nuevo en otoño, cuando los relojes se atrasen el 4 de noviembre en lugar del 28 de octubre, como venía siendo habitual.
Pero según el nuevo estudio esta política es discutible. El estudio se basa en el “experimento australiano”, cuando en dos estados australianos se cambió el horario durante dos meses para facilitar los juegos olímpicos de 2000.
Estos expertos tuvieron en cuenta los distintos factores implicados, como la electricidad consumida por cada media hora, el tiempo atmosférico, comparación entre estados, etc. Y no consideraron los días de celebraciones de los juegos para evitar factores especiales.
Según sus resultados la extensión del horario no sólo no produjo un ahorro de energía, sino que se produjo un pico extra en la demanda de corriente a primeras horas de la mañana, aunque casi se compensaba por un ahorro a última hora de la tarde.
El departamento de Energía de EEUU responderá oficialmente a estos estudiantes y la comisión de la energía del estado de California (estado que tiene muchas similitudes con Australia en cuanto a irradiación solar y clima) también ha expresado su interés por los resultados, ya que este estado está pensando añadir una hora durante todo el año a su actual sistema.
Estos estudiantes van a incluir el consumo de gasolina en un próximo estudio, porque quizás también influya.
De todos modos en los tiempos actuales el consumo de electricidad no proviene sólo del alumbrado, también proviene de la multitud de aparatos electrónicos que nos rodean.
Otro problema relativo a este cambio trata de los diversos sistemas informáticos que funcionan con el antiguo sistema de horario de verano y que ahora deben de revisarse. E incluso algunos religiosos han expresado su indignación por este nuevo sistema porque sus rezos deben de darse a la salida del sol.
Quizás la producción de energía de origen solar fotovoltaico se podría ver también alterada (positiva o negativamente) por este tipo de medidas.
Una pregunta interesante cuando se cambia a horario de verano sería plantearnos, sobre todo durante las primeras semanas y hay que levantarse otra vez de noche, es a quién le estamos ahorrando energía, si a nosotros o al empresario que nos emplea.