Mural de la Ciencia (14/01/2011-21/01/2011)

EL satélite Planck de la ESA ofrece sus primeros resultados

El satelite planck de la Agencia especial europea comienza a ofrecer resultados, algo mas de un año después de su lanzamiento. Los nuevos datos , fruto de la colaboración internacional de mas de 300 investigadores que incluye al científico del instituto de Astrofisica de Canarias(IAC), incluyen información de relevancia sobre la radiación de microondas emitida por el Big Bang, la Vía Láctea y otras galaxias. Asimismo, el satélite ha detectado nuevas regiones donde se formaran estrellas, numerosos cúmulos de galaxias y una intrigante emisión de microondas anómala. Los resultados han sido presentados en conferencia de prensa en París. Plank, lanzado el 14 de mayo de 2009, ha realizado dos exploraciones completas de todo el cielo. En su periplo según explican sus responsables, ha analizado el espectro de la radiación cósmica de microondas o radiación de fondo cósmica. Estas emisiones de energía,presentes por todo el universo,se consideran la principal prueba del modelo que explica el origen del universo a través de la explosión del Big Bang.

Los análisis del satélite de la ESA en este ámbito han permitido identificar nuevas fuentes de emisión de microondas, tanto en la Vía Láctea como en otras múltiples parte del Universo. El satélite también ha obtenido las medidas mas precisas disponibles sobre la acumulación de emisión infrarroja,producida por todas las galaxias formadas a lo largo de la historia del Universo, lo que se conoce como el Fondo Cósmico Infrarrojo. El estudio de esta radiación permitirá entender mejor la conexión entre materia luminosa y materia oscura,aquella que no emite suficiente radiación para ser observada directamente pero cuya existencia puede inferirse a partir de los efectos gravitacionales que causa en la materia visible, como las estrellas. Así mismo,el satélite ESA ha podido localizar nuevos núcleos densos y fríos de gas molecular.

La relatividad alimenta la batería de tu coche

            No tienes que ir en una nave casi a la velocidad de la luz para ver los efectos de la relatividad – pueden surgir incluso en un automóvil que se desplace lentamente. Las baterías de plomo-ácido que arrancan la mayor parte de los motores de los vehículos obtienen aproximadamente el 80 por ciento de su voltaje a partir de la relatividad, de acuerdo con un trabajo teórico publicado el 7 de enero en la revista Physical Review Letters. El efecto relativista proviene de los electrones de movimiento rápido en los átomos de plomo. Las simulaciones por ordenador también explican por qué las baterías de estaño-ácido, no funcionan así, a pesar de las aparentes similitudes entre el estaño y el plomo.
Los electrones normalmente orbitan sus átomos a velocidades mucho menores que la de la luz, por lo que los efectos relativistas pueden ignorarse en gran parte cuando se describen las propiedades atómicas. Pero notables excepciones incluyen los elementos más pesados de la tabla periódica. Los electrones deben obitar casi a la velocidad de la luz para contrarrestar la potente atracción de su gran núcleo. De acuerdo con la relatividad, estos electrones de alta energía actúan en cierta forma como si pensaran que tienen una masa mayor, por lo que sus orbitales deben disminuir de tamaño en comparación con los electrones más lentos, para mantener el mismo momento angular. Esta contracción, que es más pronunciada en los orbitales s de simetría esférica de los elementos pesados, explican por qué el oro tiene un tono amarillento y el mercurio es líquido a temperatura ambiente¹.Trabajos anteriores han estudiado los efectos relativistas de la estructura cristalina del plomo, pero se ha realizado poca investigación sobre las propiedades químicas de estos elementos químicos. Por lo que Rajeev Ahuja de la Universidad de Uppsala en Suecia y sus colegas decidieron investigar la forma más ubicua de la química del plomo: las baterías de plomo-ácido. Esta tecnología de 150 años de antigüedad está basada en células que constan de dos placas – hechas de dióxido de plomo (PbO₂) – inmersas en ácido sulfúrico (H₂SO₄). El plomo libera electrones para convertirse en sulfato de plomo (PbSO₄), mientras el dióxido de plomo gana electrones y también se convierte en sulfato de plomo. La combinación de estas dos reacciones da como resultado una diferencia de voltaje de 2,1 voltios entre las dos placas.Aunque ya existen modelos teóricos sobre las baterías de plomo-ácido, Ahuja y sus colaboradores son los primeros en derivar uno a partir de los principios fundamentales de la física. Para hallar el voltaje de la célula, el equipo calculó la diferencia de energía entre las configuraciones electrónicas de los reactivos y los productos. Como en un problema de un libro de texto de física que implica bolas rondan colina abajo, no hubo necesidad de simular los detalles de los estados intermedios, siempre que pudiesen calcularse las energías inicial y final.“La parte verdaderamente difícil es simular el electrolito del ácido sulfúrico”, dice el miembro del equipo Pekka Pyykkö de la Universidad de Helsinki. Para evitarlo, los investigadores imaginaron que la reacción empezó no con el ácido, sino con la creación del ácido a partir de SO₃, que es más fácil de simular. Y luego restaron la energía para la creación del ácido (conocida por medidas anteriores) del total. “Encendiendo” y “apagando” las partes relativistas de los modeles, el equipo encontró que la relatividad da cuenta de 1,7 voltios en cada célula, lo que significa que 10 de los 12 voltios de la batería de un coche proceden de efectos relativistas.Sin relatividad, defienden los autores, el plomo actuaría como el estaño, que está justo por encima en la tabla periódica y que tiene el mismo número de electrones (cuatro) en sus orbitales p y s más externos. Pero en el núcleo del estaño sólo hay 50 protones, en comparación con los 82 del plomo, por lo que la contracción relativista del orbital s más externo es mucho menor. Simulaciones adicionales demostraron que una hipotética batería de estaño-ácido produciría un voltaje insuficiente para que fuese práctica, debido a que el dióxido de estaño no atrae con suficiente fuerza a los electrones. El relativamente alejado orbital s del estaño, no proporciona un pozo de energía bastante profundo para los electrones comparado con el plomo, según encontró el equipo. En el pasado, los investigadores sólo habían encontrado una comprensión cualitativa de por qué las baterías de estaño-ácido no funcionaban.Ram Seshadri de la Universidad de California en Santa Barbara, dice que se esperaba que hubiese efectos relativistas, pero no que fuesen tan predominantes. “En el ámbito del trabajo, la capacidad para simular con fiabilidad un dispositivo tan complejo como una batería de plomo-ácido a partir de (casi) sus principios básicos, incluyendo todos los efectos relativistas, es un triunfo del modelado”, comenta Seshadri

ESTUDIO ESPAÑOL | Preliminar

El exceso de ejercicio perjudica al corazón

·         Practicar maratón o triatlón durante muchos años podría alterar el corazón

·         Estos cambios funcionales favorecen la aparición de arritmias en roedores

            Decir que los excesos no son buenos para la salud no es nada nuevo. Los especialistas no se cansan de repetir que pasarse con la comida, con la bebida o, incluso, con el trabajo sólo tiene consecuencias negativas para el organismo. Sin embargo, pocas veces se ha hablado de los riesgos de hacer 'demasiado ejercicio'. Una investigación con ratas liderada por científicos españoles avanza en ese camino y señala que practicar actividades de resistencia de forma intensa y durante años podría ser, en algunos casos, perjudicial para el corazón.Según sus datos, aún preliminares ya que se han obtenido en estudios de animales, este tipo de ejercicio puede provocar alteraciones en la estructura y función del corazón que favorecerían la aparición de arritmias. Como explican a ELMUNDO.es los doctores Lluis Mont y Anna Serrano-Mollar, coautores de la investigación, hasta ahora se sabía que el ejercicio provoca cambios físicos en la anatomía del corazón (lo que se conoce como 'corazón de atleta'), pero éste es el primer trabajo que demuestra que el ejercicio intenso y mantenido en el tiempo "crea enfermedad"."De confirmarse en humanos, nuestros hallazgos podrían tener importantes implicaciones para quienes practican ejercicio atlético de alto nivel [como los corredores de maratón, ciclismo o triatlón]", señalan estos investigadores, miembros del Instituto de Investigaciones Biomédicas August Pi i Suñer de Barcelona, en las páginas de la revista 'Circulation'.El riesgo potencial, aclara el texto, no afectaría a quienes practican ejercicio moderado de forma regular, sino a personas que pueden llevar haciendo una actividad muy intensa durante 20 ó 30 años. "[El estudio] se refiere al entrenamiento crónico, porque los daños tienen un efecto acumulativo", apuntan los investigadores."Nuestros resultados no pueden extrapolarse a formas más moderadas de ejercicio. La actividad física habitual confiere beneficios ampliamente reconocidos, como la prevención de las enfermedades cardiovasculares y la diabetes", añaden.

lunes 17/01/2011 17:38 horas

Las fosas marinas influyen en el cambio climático

Redacción BBC Mundo

            La fosa de las Marianas tiene una profundidad de cerca de 11 kilómetros. Foto: NOAAUn nuevo estudio llevado a cabo por investigadores daneses puso en evidencia que las regiones más profundas del océano podrían tener un papel mucho más importante en la regulación del clima de lo que se pensaba.Los primeros resultados de la investigación realizada en la fosa de las Marianas -la región más profunda de la corteza terrestre ubicada en el fondo del Pacífico noroccidental- demostraron que las depresiones oceánicas son sumideros de carbono.Existe un sumidero de dióxido de carbono en el océano profundo del que no se tenía ninguna informaciónRonnie Glud, Universidad del Sur de Dinamarca"Nuestro estudio muestra claramente que las fosas atrapan sedimentos y que, también, registran una gran actividad. Es decir, que las bacterias procesan más bacterias en las fosas que a 6.000 metros de profundidad en las llanuras abisales", le explicó a la BBC Ronnie Glud, líder del proyecto de la Universidad del Sur de Dinamarca y de la Asociación Escocesa de Ciencias Marinas."Esto significa que se está produciendo un almacenamiento de carbono en estas fosas que es mucho más activo de lo que pensábamos y esto quiere decir que existe un sumidero de dióxido de carbono en el océano profundo del que no se tenía ninguna información", añadió Glud.

Robots

            Para realizar el estudio los investigadores utilizaron varios robots especialmente diseñados para soportar las grandes presiones que se registran en este cañón de cerca de once kilómetros de profundidad.Se utilizaron robots especialmente diseñados para soportar las grandes presiones de las profundidades.El equipo liderado por Glud, en el que trabajaron también científicos japoneses, británicos y alemanes, utilizó una sonda equipada con sensores especiales para evaluar la abundancia de carbono en las profundidades de la fosa.Según le explicó el experto a la BBC, ésta es la primera vez que fue posible enviar instrumentos verdaderamente sofisticados a estas profundidades para medir el carbono enterrado."Básicamente, nos interesa entender cuánto material orgánico -todo el material producido por las algas o los peces que están en el agua por encima de la fosa- se deposita en el lecho marino y es digerido por las bacterias, degradado o enterrado"."Esto nos puede dar un panorama general de cuán eficiente es el mar a la hora de capturar y secuestrar carbono, en el ciclo global del carbono".Nos interesa entender cuánto material orgánico se deposita en el lecho marino y es digerido por las bacterias, degradado o enterradoR. Glud, líder del proyectoSi bien estudios similares se han llevado a cabo en otras regiones del océano, como en las planicies abisales -las enormes zonas llanas que se encuentran a una profundidad de entre 4,6 km y 5,5 km - muy poco se sabe sobre el papel de las fosas marinas profundas en el ciclo de carbono."Aunque estas depresiones cubren sólo el 2% del océano, nosotros pensamos que su importancia era desproporcionada (en relación a su tamaño), porque era posible que acumulasen mucho más carbono ya que podrían actuar como una suerte de trampa, recolectando más materia orgánica que otras zonas del océano", explicó Glud.Y, según el investigador, los resultados preliminares de este experimento confirmaron esta teoría.

Sorpresas

Ésta no es la primera vez que las fosas marinas profundas sorprenden a los científicos. Estudios recientes del laboratorio oceánico de la Universidad de Aberdeen, en el Reino Unido, revelaron que la vida marina es mucho más abundante en estos hábitats hostiles de lo que se creía. En 2008 filmaron al pez que vive en la zona más profunda, en la fosa de Japón, de 7,7 km de profundidad, y a otros animales que habitan zonas aún más profundas.El próximo paso del equipo de Dinamarca será cuantificar los resultados y determinar exactamente cuánto carbono se acumula en las fosas marinas profundas, en comparación con otras regiones del entorno marino y cuánto carbono procesan las bacterias.

La fealdad de los neandertales no era culpa del frío

          Científicos rechazan la teoría impuesta durante siglos de que los rasgos de este grupo humano, incluida su enorme nariz, fueran una adaptación a las bajas temperaturas

Día 17/01/2011 - 14.57h

            Pómulos salientes, nariz larga y anchísima... Así era el rostro grande y poco agraciado de un neandertal, unos rasgos que, durante décadas, los científicos han atribuido a una adaptación evolutiva al intenso frío de los períodos glaciares, ya que los senos nasales grandes son necesarios para calentar el aire que se inhala. Ahora, un grupo de científicos británicos asegura que atribuir este impactante aspecto, tan diferente al común del hombre moderno, a una adaptación al frío no tiene ningún sentido. La investigación aparece publicada en la revista Journal of Human Evolution. El equipo, dirigido por el doctor Todd C. Rae, del Centro de Investigación en Antropología Evolutiva en la Universidad de Roehampton (Reino Unido), trabajó con datos de mediciones de rayos X y de tomografía computarizada en tres dimensiones de cráneos de nueve neandertales de más de 28.000 años de antigüedad. Después, recogieron las mediciones de cráneos de Homo sapiens, el hombre moderno, de cuatro yacimientos arqueológicos de Lituania, de 300 a 1.500 años. Los científicos utilizaron cráneos medievales del Homo sapiens en vez de restos actuales, porque querían tener «material» anterior a la aparición del aire acondicionado y la calefacción central, que podría alterar los resultados.Aislados en zonas cálidasLos investigadores comprobaron que, en efecto, los neandertales tenían senos nasales más grandes que el hombre moderno, pero la proporción entre el tamaño del seno y el de la cara era la misma en ambas especies, lo que parece indicar que sus característicos rasgos faciales, esas narizotas, no estaban relacionados con una adaptación al frío. Los resultados abren nuevas incógnitas sobre la vida de los neandertales, los ambientes en los que vivían y su desarrollo. Es posible que no evolucionaran para sobrevivir en la durísima tundra de Europa, sino que quizás estaban acostumbrados a climas más cálidos donde la posibilidad de obtener alimento era mayor. Los científicos creen que si este grupo humano se vio reducido a vivir en zonas cálidas, su población podría haber quedado aislada y era demasiado pequeña para sobrevivir a los periodos glaciares. Una investigación hecha pública recientemente desvelaba que los neandertales, a los que hasta ahora se les había atribuido ser en su mayoría consumidores de carne, cocinaban y consumían regularmente una variedad de vegetales. Entre los dientes aparecieron restos de granos de almidón, raíces y tubérculos que, por su estado, habrían sido sido tratados antes de ser ingeridos. La NASA emplaza a tres constructores.

Así serán los aviones comerciales en 2025

22 Ene 2011

            A finales de 2010, la NASA otorgó contratos a tres gigantes estadounideses de aviación -Lockheed Martin, Northrop Grumman y Boeing - el estudio de diseño avanzado de concepto para los aviones que podrían surcar los cielos del mundo para el año 2025.

   En el momento de la adjudicación, cada equipo dió a la agencia espacial estadounidense un adelanto de su particular diseño, el plan a seguir para el avión del futuro. En la imagen principal, se presenta el diseño de Lockheed.   Cada diseño se ve muy diferente, pero todos los diseños finales tienen que cumplir con los objetivos de la NASA para reducir el ruido y las emisiones y conseguir un menor consumo de combustible. Cada avión tiene que ser capaz de hacer todas esas cosas al mismo tiempo, lo que requiere una compleja interacción de nuevas tecnologías que se instalarán a bordo de esos vehículos. La aeronave propuesta también tendrá que operar con seguridad en un sistema de gestión del tráfico aéreo.    Y cada diseño tendrá que poder volar hasta el 85 por ciento de la velocidad del sonido, cubrir una radio de acción de aproximadamente 11.000 kilómetros, y llevar a entre 22 y 44 toneladas de carga útil, ya sea de pasajeros o carga.    Para el resto de este año, cada equipo se dedicará a explorar, probar, simular y descartar innovaciones y tecnologías para hacer su diseño ganador.