Comprender la estructura de las proteínas es un primer paso vital para el desarrollo de nuevas medicinas, pero hasta la fecha, el desarrollo de medicamentos ha quedado frenado debido a que por su inestabilidad, es difícil que las proteínas trabajen en las condiciones de laboratorio. No obstante, usando nanopartículas, científicos de las Universidades de Birmingham y Warwick han encontrado una forma de mantener intacta las proteínas de la membrana, permitiendo un análisis detallado de su estructura y funciones moleculares.

Estos nuevos hallazgos, que acaban de publicarse on-line en Journal of the American Chemical Society, darán a los científicos acceso a proteínas anteriormente desconocidas por ser demasiado inestables para trabajar con ellas.

La Dra. Corinne Smith del Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad de Warwick dijo: “Algunas de las proteínas más interesantes de nuestro cuerpo no flotan en una solución, sino que están incrustadas en la membrana celular. El entorno graso de la membrana celular hace difícil aislarlas y por tanto estudiar estas importantes proteínas. La mayor parte de los métodos de aislamiento requieren el uso de detergentes para disolver la proteína y sacarla de su entorno natural de la membrana. Esta investigación ha desarrollado el uso de SMALPS (partículas de ácido lipídico estireno maléicas) para superar este problema y he estado implicada en fotografiarlas mediante un microscopio electrónico”.

El Profesor Michael Overduin, de la Universidad de Birmingham, quien lideró el estudio, explicó que: “Hemos demostrado cómo un polímero puede envolver y preservar las proteínas de la membrana intactas en nanopartículas estables. Las proteínas de la membrana son las más valiosas pero son objetivos técnicamente complejos para el descubrimiento de medicamentos. Encontrar una solución sutil que conserve su estructura y actividad, pero que sea lo bastante robusta para la interrogación experimental, ha sido una tarea esquiva para los científicos desde hace décadas, pero ahora está disponible”.

Usando un polímero que contiene los fosfolípidos adecuados – las partículas de ácido lipídico estireno maléicas (SMALPs), los investigadores disolvieron un par de proteínas de la membrana. Encontraron que no sólo las proteínas mantuvieron su estructura plegada, se unían y tenían actividad enzimática en las SMALPs, sino que usar las nanopartículas les permitía usarlas de una forma rápida y simple para virtualmente cualquier análisis de laboratorio.

Las ventajas de SMALPs sobre las formas tradicionales de disolver proteínas como con detergentes incluyen una estabilidad mejorada y una actividad y calidad espectral de las membranas de proteínas.

El Dr. Tim Dafforn que llevó conjuntamente el estudio, dijo: “En el pasado, los estudios se han concentrado en gran parte en las proteínas solubles tales como las proteínas de la membrana que son difíciles de llevar a cabo. No obstante el descubrimiento de SMALPs elimina esta barrera y abre un acceso a las proteínas de membrana – esto tiene apasionantes implicaciones clínicas dado que puede permitir descubrimientos de medicamentos en receptores que actualmente son difíciles de producir o estudiar por métodos actuales”.

Comentando estos hallazgos, el Profesor Ejecutivo Jefe del BBSRC Doug Kell, dijo: “La tasa de desgaste en el desarrollo de nuevos medicamentos es fenomenal. Sólo una minúscula fracción pasa a la clínica para beneficio de los pacientes. Investigaciones como esta que pueden ayudar a comprender la biología química de las proteínas de la membrana y por tanto el incremento del número de dianas potenciales significará un mayor conducto para el desarrollo de nuevos medicamentos, y finalmente más y mejores medicinas para los pacientes. El trabajo biocientífico fundamental en coordinación con la investigación médica es vital para traer nuevos y efectivos medicamentos”.

Para leer el artículo completo visite: http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja810046q

Autor: Tom Abbott
Fecha Original: 28 de junio de 2009
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El nave conjunta de ESA/NASA finalmente desconectará su transmisor, tras superar varias expectativas anteriores de su apagado.

Ulises es la primera nave en estudiar el entorno del espacio por encima y debajo de los polos del Sol en las cuatro dimensiones del espacio y el tiempo.

Entre un número de innovadores resultados, la misión demostró que el campo magnético del Sol es transportado al Sistema Solar de una forma más compleja de lo que se pensaba anteriormente. Las partículas expulsadas por en Sol a bajas latitudes pueden escalar hacia las latitudes superiores y viceversa, incluso encontrando inesperadamente el camino hacia los planetas.

Esto significa que las regiones del Sol no consideradas anteriormente como posibles fuentes de partículas dañinas para los astronautas y satélites deben ahora ser tomadas en cuenta y monitorizadas con cuidado.

“Ulises nos ha enseñado mucho más de lo que esperábamos sobre el Sol y la forma en la que interactúa con el espacio que lo rodea”, dijo Richard Marsden, Científico del Proyecto Ulises de la ESA y Director de la Misión. El apagado del satélite es una decisión conjunta de las dos agencias y llega un año después del final esperado de la misión.

Hace un año, el suministro de energía del satélite se había debilitado hasta tal punto que se pensaba que las bajas temperaturas causarían que las líneas de combustible se congelaran, haciendo incontrolable a Ulises. Esto no sucedió inmediatamente y los controladores de la nave se dieron cuenta de que podrían mantener caliente y circulando el combustible realizando un breve encendido de los impulsores cada dos horas.

Pero conforme Ulises ha ido alejando de la Tierra, la velocidad de transferencia en las comunicaciones ha bajado, y los directores de la misión decidieron que no podían seguir justificando los costes de mantener a Ulises en funcionamiento.

“Esperamos que la nave cesara su funcionamiento mucho antes”, dijo Paolo Ferri, Director de la División Solar de Operaciones de la Nave y Misiones Planetarias. “Su longevidad es un tributo a los constructores de Ulises y a la gente implicada en las operaciones a lo largo de los años.

Aunque siempre es duro tomar la decisión de terminar una misión, tenemos que aceptar que el satélite está agotando sus recursos y un apagado controlado es el mejor final”.

Tras la desconexión, Ulises continuará orbitando el Sol, convirtiéndose de hecho en un “cometa” artificial.

“Cada vez que alguno de nosotros mire arriba en los próximos años, Ulises estará allí, orbitando silenciosamente nuestra estrella, la cual estudió con tanto éxito durante su larga y activa vida”, dijo Marsden.

Un equipo de investigación liderado por Princeton ha revelado una sorprendente información sobre cómo el comportamiento de los electrones influye en la conducción de la electricidad en un tipo de superconductores de alta temperatura. Una mejor comprensión de este mecanismo podría algún día transformar un número de tecnologías, incluyendo la transmisión de energía eléctrica.

El emparejamiento de electrones, que normalmente se repelen entre sí, es un prerrequisito conocido para la superconductividad – la capacidad de ciertos materiales de conducir la electricidad sin resistencia.

En 1986, los científicos descubrieron los superconductores de cerámica de alta temperatura, a menudo conocidos como cupratos por las capas de óxido de cobre que contienen. Estas cerámicas exhiben superconductividad a temperaturas aplicables en la práctica, alrededor de 165 Kelvin (-108 C), la cual puede alcanzarse con el nitrógeno líquido. Desde entonces, los científicos no han logrado comprender este fenómeno, a menudo invocando explicaciones usadas durante más de 50 años para explicar el comportamiento de los elementos, tales como el plomo, que se comportan como superconductores a temperaturas cercanas al cero absoluto. Una idea común es que el emparejamiento de electrones más fuerte permite que la superconductividad tenga lugar a temperaturas más altas.

Pero los resultados publicados por el equipo en el ejemplar del 26 de junio de la revista Science demuestran que sólo la fuerza del emparejamiento de electrones no controla la temperatura a la que estos materiales se comportan como superconductores. En los cupratos, el rango de ángulos sobre el cual los electrones exhiben emparejamiento de superconductividad también es crítico. La superconductividad óptica tiene lugar cuando los electrones son capaces de emparejarse de forma efectiva a lo largo del mayor rango de ángulos.

Para describir esto, imagina los electrones brincando en una retícula cuadrada de átomos que están químicamente ligados entre sí. En cada instante, un electrón en cada lugar atómico puede emparejarse con otro electrón de un lugar cercano. Estos pares pueden formarse en una variedad de ángulos distintos en relación a los enlaces químicos que mantienen unida la red atómica.

“Estos materiales y su exótica superconductividad nos fuerza a re-examinar constantemente las ideas mantenidas desde hace tiempo sobre la conexión entre el emparejamiento de electrones y la superconductividad”, dijo Ali Yazdani, profesor de física en Princeton y miembro del equipo de investigación.

Los científicos trabajaron con cupratos que contenían capas de óxido de cobre organizadas en una estructura reticular con átomos de otros elementos, incluyendo bismuto, estroncio y calcio. Extrañamente, estos materiales normalmente se comportan como aislantes, lo que significa que no conducen la electricidad en absoluto, pero puede hacerse que se comporten como conductores cambiando el número de electrones que contienen. La sustitución química de ciertos elementos por otros, un proceso conocido como “dopado”, se usa común mente para alterar el número de electrones en el material y lograr una variedad de distintas “temperaturas de transición” para la superconductividad, en cuyo punto los materiales empiezan a conducir la electricidad sin resistencia. Con un dopado mayor, la temperatura de transición en los cupratos se sabe que sube hasta que se alcanza cierto punto de “nivel óptimo de dopado”. Un dopado adicional tras este punto provoca que baje la temperatura de transición. Los científicos están impacientes por encontrar un superconductor con la mayor temperatura de transición con la esperanza de descubrir un día materiales que transmitan la electricidad sin resistencia a temperatura ambiente.

La razón subyacente para este pico en la temperatura de transición ha sido tan desconcertante como el mecanismo de superconductividad en estos compuestos. A menudo se piensa que la mayor temperatura de transición simplemente se asocia con un emparejamiento más fuerte de los electrones.

Usando microscopios de barrido de túnel, el equipo de científicos midió la fuerza del emparejamiento de electrones en muestras con distintos niveles de dopado. Como se esperaba, encontraron que el dopado más allá de cierto nivel debilitaba la fuerza del emparejamiento de electrones y se reducía la temperatura de transición de las muestras.

Quedaron sorprendidos al encontrar, no obstante, que la fuerza del emparejamiento de electrones era igual en las muestras menos dopadas con menores temperaturas de transición y las muestras dopadas óptimamente con la temperatura de transición más alta.

“Esto fue una gran sorpresa”, dijo Yazdani. “Nos forzó a reconsiderar qué está controlando la temperatura de transición más allá de la usual fuerza de emparejamiento”.

Buscando una explicación, los científicos desarrollaron una nueva técnica que les permitió investigar los ángulos en los que los electrones mostraban emparejamiento de superconductividad en las distintas muestras.

El equipo descubrió que las temperaturas de transición parecían estar controladas por el rango de ángulos a lo largo del cual tenía lugar el emparejamiento de superconductividad. Estos superconductores con las temperaturas de transición más altas demostraron un emparejamiento electrónico fuerte a lo largo del mayor rango de ángulos.

En los superconductores con temperaturas de transición más bajas, los pares de electrones aún estaban presentes, pero el rango de ángulos a lo largo de los que estos pares de electrones eran efectivos para superconducir se observó que disminuía.

En el futuro, el equipo intentará investigar los detalles de este mecanismo de emparejado más detalladamente en un intento de determinar qué hace que los pares de electrones sean poco efectivos para superconducir en ciertos ángulos en algunas muestras. Su objetivo final es aplicar esta nueva comprensión al diseño de superconductores con unas temperaturas de transición mayores que las actualmente conocidas.

Estos resultados se basan en los experimentos del equipo a lo largo de los últimos años, los cuales han buscando la fuerza fundamental que “pega” los electrones en pares y demostrar que el emparejamiento de electrones puede presentarse incluso a temperaturas mayores que cuando las muestras exhiben resistencia cero. Su investigación fue posible gracias a los potentes microscopios de barrido de túnel construidos por el equipo, los cuales permitieron medidas detalladas de las propiedades del material con una precisión extraordinaria.

Autor: Hilary Parker
Fecha Original: 29 de junio de 2009
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Los hallazgos son la primera prueba concluyente de la presencia de elementos radiactivos en el polvo lunar, dijeron los investigadores. Anunciaron el descubrimiento recientemente en la 40 Conferencia Planetaria y Lunar y en Actas del Seminario Internacional de Avances en Ciencia de Rayos Cósmicos.

La revelación sugiere que podrían construirse plantas de energía nuclear en la Luna, o incluso que nuestro satélite podría servir como fuente minera para el uranio necesario en la Tierra.

La nave japonesa Kaguya, que se lanzó en 2007, detectó uranio con un espectrómetro de rayos gamma. Los científicos están usando el instrumento para crear mapas de la composición superficial de la Luna, mostrando la presencia de torio, potasio, oxígeno, magnesio, silicio, calcio, titanio y hierro.

“Ya hemos logrado resultados de uranio, de lo cual nadie había informado anteriormente”, dijo Robert Reedy, científico veterano en el Instituto de Ciencias Planetarias con sede en Tucson, y miembro del equipo científico de Kaguya. “Estamos obteniendo más elementos nuevos y refinando y confirmando los resultados encontrados en los viejos mapas”.

Los hallazgos podrían ayudar a decidir dónde construir futuras colonias lunares, dado que los puestos avanzados habitados necesitarán energía, y podrían potencialmente derivarla de las plantas de energía nuclear.

Además, dado que los suministros de uranio en la Tierra son escasos, obtener uranio de la Luna para satisfacer nuestras necesidades energéticas en la Tierra podría mostrarse como algo lucrativo.

Kaguya, cuyo nombre oficial es SELENE (”Explorador Selenológico y de Ingeniería”), impactó sobre la superficie lunar al final de su misión el 10 de junio.

Autor: Clara Moskowitz
Fecha Original: 29 de junio de 2009
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El clima de la Tierra ha cambiado a lo largo del tiempo, pero la causa de estos cambios ha sido fuente de un acalorado debate. Una idea (Shaviv and Veizer,2003), sugiere que tal vez de dos tercios a tres cuartos de la varianza en la temperatura de la Tierra a lo largo de los últimos 500 millones de años puede ser atribuible al paso de nuestro Sistema Solar a través de los brazos espirales de la Vía Láctea. Las pruebas parecían encajar: parece haber un ciclo de cambio climático global de 140 millones de años, y se correlaciona con el momento en que nuestro Sistema Solar parece moverse entre los brazos espirales también. O al menos eso parecía. Desde 2003 hemos revisado nuestro mapa de la galaxia, lo cual cambia la estimación de cuándo la Tierra transita a través de los brazos espirales.

“Aunque trabajos anteriores encontraron correlación entre el ciclo climático de la Tierra de 140 millones de años y la intersección con los brazos espirales”, escriben los investigadores Adrian Melott, Andrew Overholt, y Martin Pohl, “con los nuevos datos de la estructura de la galaxia, esta correlación desaparece”.

En la Tierra, el ciclo de 140 millones de años se estima a partir de al sincronización con las edades de hielo y abundancia de fósiles.

La idea básica de la anterior investigación era que cuando el Sistema Solar viajaba a través de los brazos espirales de la Vía Láctea el índice de eventos de rayos cósmicos en la atmósfera de la Tierra se incrementa mucho, dado que el número de supernovas en los brazos espirales es claramente mucho mayor que entre los brazos. Esto podría afectar a la formación de nubes en la Tiera y por tanto reforzar el efecto invernadero.

Pero asumía que la Vía Láctea tenía cuatro brazos espirales, y eran menos masivos de lo que demuestran los nuevos cálculos. En 2008, nueva información procedente del Telescopio Espacial Spitzer ayudó a los astrónomos a concluir que la Vía Láctea constaba de dos brazos espirales y una gran barra central. Adicionalmente, en 2009 los datos de Spitzer ayudaron a los científicos a concluir que nuestra galaxia es mucho más masiva de lo que se pensaba originalmente, y que se está moviendo más rápido de lo estimado en un principio.

Entonces, ¿cuándo ha pasado la Tierra a través de los brazos galácticos? Con estimaciones cambiantes en la masa y un número menor de brazos, nadie puede estar completamente seguro. Pero Melott y su equipo han comparado los tiempos de tránsito entre las regiones del nuevo mapa galáctico con cambios en el clima de la Tierra y encontraron que la correlación de 140 millones de años deja de aplicarse.

El equipo también dice que el ciclo de 140 millones de años no puede encajarse con ningún otro movimiento cíclico del Sistema Solar alrededor de la galaxia.

“La única tendencia periódica que puede encontrarse en los nuevos datos es la relativa al periodo orbital de nuestro Sistema Solar”, escribe el equipo en su artículo, “relativa al patrón anteriormente supuesto de velocidad alrededor del plano galáctico, el cual es ligeramente mayor de 500 millones de años. Aunque se podrían crear tendencias periódicas variables cambiando este patrón de velocidad, el periodo orbital relativo al patrón galáctico nunca alcanzaría los 140 millones de años dado que es éste menor que el propio periodo orbital, lo que significa que el patrón y el Sol tendrían que moverse en direcciones contrarias”.

Por tanto, concluyen los investigadores, el paso del Sistema Solar a través del plano de los brazos galácticos no podría haber tenido un vínculo directo con cambios climáticos pasados en la Tierra.

El artículo del equipo puede leerse aquí.

Autor: Nancy Atkinson
Fecha Original: 26 de junio de 2009
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Demostrado el procesado cuántico del estado sólido.

Los ordenadores de mañana podrían ser cuánticos, no clásicos, usando las extrañas propiedades del mundo cuántico para incrementar vastamente la memoria y velocidad del procesado de información. Pero fabricar tales partes de cálculo cuántico a partir de un conjunto estándar hasta el momento se ha mostrado como una tarea difícil.

Ahora, el físico Leonardo DiCarlo de la Universidad de Yale en New Haven, y sus colegas han hecho el primer procesador cuántico de estado sólido, usando técnicas similares a la industria de los chips de silicio. El procesador ha usado programas conocidos como algoritmos cuánticos para resolver dos problemas distintos. El trabajo se publica en la revista Nature.

Los sistemas clásicos usan una serie de 0 y 1, o bits, para transportar la información. Dos bits, por ejemplo, pueden combinarse para formar 00, 11, 01 ó 10. Pero en los sistemas cuánticos hay una propiedad conocida como superposición, donde todas estas combinaciones pueden tener lugar al mismo tiempo. Esto incrementa enormemente la cantidad de información que puede almacenarse y la velocidad a la que pueden procesarse.

Los bits cuánticos, o qubits, también pueden entrelazarse — el estado de uno de los qubit influye en el estado de otro incluso a una distancia considerable. Un computador cuántico usaría qubits entrelazados para procesar información.

Trabajo sólido

Los algoritmos cuánticos han sido procesados anteriormente, pero sólo en sistemas exóticos usando lásers con potentes imanes. Para hacer algo más similar a un ordenador se necesita un sistema de estado sólido.

DiCarlo hizo su dispositivo a partir de dos qubits transmon. Son diminutas piezas de un material superconductor que constan de una película de Niobio sobre una oblea de óxido de aluminio con huecos grabados en la misma. Una corriente puede “canalizarse” a través de estos huecos – otra propiedad especial del mundo cuántico, donde ondas y partículas pueden cruzar barreras sin abrir una brecha en ellas. Los dos qubits están separados por una cavidad que contiene microondas, y todo el sistema está conectado a una corriente eléctrica.

“El atractivo de nuestro procesador es que es un dispositivo de estado sólido completo”, dice DiCarlo. Se realizó usando técnicas industriales estándar. Pero la analogía con los ordenadores comunes no debería sobrevalorarse, advierte — el dispositivo funciona a apenas una fracción de grado sobre el cero absoluto y requiere de una tecnología especial de refrigeración.

Los investigadores controlaron el sistema usando un “tono” de microondas con una frecuencia que provoca que los qubits se entrelacen. Entonces se aplica un pulso de voltaje para controlar cuánto tiempo permanecen entrelazados los dos qubits y en su estado superpuesto. Un mayor entrelazamiento permite a los qubits procesar problemas más complejos.

DiCarlo fue capaz de mantener los qubits entrelazados durante un microsegundo, lo cual es lo más avanzado que se ha logrado, dice.

La llamada del qubit

El sistema procesó dos algoritmos escritos específicamente para sistemas cuánticos.

El primero es el algoritmo de búsqueda de Grover, también conocido como la búsqueda inversa de la guía de teléfonos. El procesador esencialmente lee todos los números de la guía a la vez para encontrar la respuesta correcta. “Al final el qubit estará en un estado, no superpuesto, y esa es la respuesta”, dice DiLorio.

El segundo algoritmo, más simple, el algoritmo de Deutsch-Jozsa, prueba si el lanzamiento de una moneda es imparcial o no.

El procesador de DiCarlo logró un impresionante acierto del 80% en la búsqueda de la guía de teléfonos y un 90% en el algoritmo del lanzamiento de la moneda.

Para leer la respuesta, DiCarlo usó un tono de microondas en la misma frecuencia que la cavidad del sistema. “Dependiendo de en qué estado se encuentra el qubit, la cavidad resonará a una frecuencia concreta. Si el tono se transmite a través de la cavidad, sabemos que está en el estado correcto”, comenta.

Pero esta técnica no podría leer la respuesta en un sistema con muchos qubits más, dice el experto en computación cuántica Hans Mooij de la Universidad Tecnológica de Delft en los Países Bajos. El desarrollo del procesador son buenas noticias, añade Mooij. “Este es un paso necesario”, comenta. “Si esto puede hacerse, lo siguiente también puede realizarse”.

DiCarlo es cauteloso. “Hemos hecho un procesador cuántico muy simple”, dices. “No es de ninguna manera un ordenador cuántico”.

Ahora está trabajando para dar al procesador más qubits, y por lo tanto más potencia de procesamiento. Cree que aumentar la escala a tres o cuatro qubits será relativamente simple, pero más allá el problema se hace mucho más complejo, y el tiempo de coherencia necesario será difícil de obtener. Mooij concuerda: “Para pasar de tres o cuatro a diez necesitarán dar otro gran paso”.

Artículo de referencia: DiCarlo, L. et al, Nature, doi:10.10383/nature08121 (2009)
Autor: Katharine Sanderson
Fecha Original: 28 de junio de 2009
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Desde el momento en que algo generó una descomunal explosión sobre Sibera en 1908, aplanando un área del tamaño de una ciudad, los científicos han intentado descubrir qué la causó.

Entre los perdurables misterios: Tras la explosión, los cielos nocturnos brillaron durante varias noches por toda Europa siguiendo los casi 5000 kilómetros hasta Londres.

Aunque existen algunas alocadas teorías sobre el evento de Tunguska – involucrando a OVNIs o un extravagante rayo de la muerte – los astrónomos saben desde hace mucho que el culpable fue un cometa o un asteroide. Basándose en la carencia de cráter, los científicos dicen que el objeto no impactó con el suelo, sino que estalló sobre la superficie, generándose el daño por la onda de choque resultante.

Pero, ¿qué tipo de roca espacial fue?

Nuevas pruebas de una fuente improbable – el vapor de agua en las columnas de gases de escape de las lanzaderas espaciales lanzadas un siglo después – señalan a un cometa.

Nubes misteriosas

La solución potencial llega por cortesía de algunas extrañas nubes que los científicos han empezado a comprender recientemente.

Las nubes noctilucentes son brillantes y visibles sólo durante la noche. Hechas de partículas de hielo, son las nubes más altas de la Tierra, formándose en la mesosfera a aproximadamente 90 kilómetros sobre las regiones polares durante los meses de verano cuando, allí arriba, las temperaturas rondan los -117 grados Celsius.

Las efímeras nubes noctilucentes son relativamente nuevas, al menos para los científicos. De acuerdo con Gary Thomas, profesor en la Universidad de Colorado, se vieron por primera vez en 1885, aproximadamente dos años después de la potente erupción del volcán Krakatoa en Indonesia, el cual lanzó columnas de ceniza a una altura de 80 kilómetros en la atmósfera terrestre. Fueron fotografiadas por los astronautas a bordo de un vuelo de la lanzadera espacial en 2003.

Y, de hecho, se ha encontrado que los lanzamientos de lanzaderas espaciales provocan o aumentan la formación de nubes noctilucentes.

Aproximadamente en 97 por ciento de los gases de escape del lanzamiento de una lanzadera se convierten en agua, un subproducto del combustible de hidrógeno y oxígeno líquido. Un único vuelo de lanzadera bombea 200 toneladas métricas de vapor de agua a la termosfera terrestre, y se ha encontrado que las partículas de agua viajan a las regiones árticas y antárticas.

Las nubes noctilucentes se asocian al lanzamiento del Endeavour (STS-118) el 8 de agosto de 2007. Y se detectaron nubes de gran altura sobre Antártica poco después del fatídico lanzamiento del Columbia, el cual se perdió junto con su tripulación en la reentrada. Las columnas del Columbia eran de 1000 kilómetros de longitud y 3 kilómetros de ancho y alcanzaron Antártica en tres días.

El profesor de ingeniería de la Universidad de Cornell Michael Kelley pensó que los brillantes cielos nocturnos tras el evento de Tunguska deben haber sido el resultado de nubes noctilucentes. Y dado que requieren vapor de agua, Kelley supuso que el culpable era un cometa.

Pero la física sugiere otra cosa.

Cómo pudo suceder

La explosión alrededor del 30 de junio de 1908, aplanó unos 2000 kilómetros cuadrados de bosque siberiano. Las estimaciones apuntan a que el evento de Tunguska fue tan fuerte como 10 megatones de TNT y tal vez mil veces más potente que la bomba atómica arrojada sobre Hiroshima.

Apenas el año pasado, muchos expertos pensaban que fue un asteroide.

Pero el equipo de Kelley cree que un cometa encaja mejor, dado que los cometas están cargados con hielo de agua (los asteroides son mayormente rocas y metal). El cometa habría empezado a romperse aproximadamente a la misma altitud a la que se liberan los gases de escape de la lanzadera espacial tras el lanzamiento, según calcularon. En ambos casos, se inyectó vapor de agua a la atmósfera.

Pero, ¿cómo viajó el vapor de agua tan lejos?

“Existe un medio de transporte para que este material recorra miles de kilómetros en muy poco tiempo, y no existe ningún modelo que prediga eso”, dijo Kelley. “Es una física totalmente nueva e inesperada”.

Kelley y sus colegas dicen que se necesita un nuevo modelo para la física de la atmósfera superior. Proponen remolinos de rotación contraria con energías extremas. Una vez que el vapor queda atrapado en esos remolinos, viaja muy rápidamente – casi a 90 metros por segundo, escriben en el ejemplar del 24 de junio de la revista Geophysical Research Letters.

“Nuestras observaciones demuestran que la actual comprensión de la región de la mesosfera y termosfera baja es bastante pobre”, dijo Charlie Seyler, profesor de ingeniería eléctrica en Cornell y coautor del artículo de la investigación.

Mientras tanto, el famoso misterio de Tunguska ha dado otro giro.

“Las pruebas son bastante sólidas sobre que la Tierra recibió el impacto de un cometa en 1908″, dijo Kelley.

Autor: Robert Roy Britt
Fecha Original: 29 de junio de 2009
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El Institut de Física Corpuscular (CSIC-Universitat de València) acoge esta semana un encuentro internacional donde se exponen los avances científicos aportados por el experimento BaBar. Esta colaboración internacional participó en la demostración experimental de la teoría de la ruptura de la simetría materia-antimateria en las interacciones de partículas de la naturaleza, que recibió el premio Nobel de Física de 2008.

Científicos del Institut de Física Corpuscular (IFIC), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat de València, darán a conocer hoy en la reunión internacional del experimento BaBar las características de una partícula descubierta hace un año, buscada durante tres décadas, que es clave para la creación de átomos. Los expertos expondrán en el IFIC, situado en el campus de Burjassot-Paterna de la Universitat, el funcionamiento de estas partículas, las más ligeras que contienen un quark pesado de tipo B y un antiquark, su pareja de antimateria.

En consecuencia, “aportan una información valiosísima de la fuerza fuerte, imprescindible para la formación de materia en el universo”, argumenta el coordinador de la reunión, Fernando Martínez. Los quarks y los leptones son los elementos fundamentales que constituyen la materia y las partículas más pequeñas identificadas. Al mismo tiempo, la combinación de tres quarks permite la producción de protones y neutrones.

La detección y medida de la partícula denominada eta-b, hb, realizadas por primera vez por el experimento BaBar, también permitirán mejorar la comprensión de la teoría de las fuerzas fuertes, la Cromodinámica Cuántica. “Paradójicamente, las medidas llevadas a cabo con quarks pesados son, con mucha diferencia, las más complejas de hacer experimentalmente, hecho que explica que la partícula hb se haya buscado durante más de 30 años. El papel que esta partícula juega para nuestra comprensión de la fuerza fuerte es similar al estudio del átomo de hidrógeno, durante la segunda mitad del siglo XX, para entender las fuerzas atómicas y moleculares”, apunta Martínez.

Durante la reunión de la colaboración internacional BaBar, los expertos expondrán novedades sobre la investigación relacionada con la ruptura de la simetría materia-antimateria. La comprobación de esta teoría por parte del experimento BaBar hizo que Makoto Kobayashi y Toshihide Maskawa, los científicos que la habían propuesto, consiguieran el Premio Nobel de Física el 2008. Su importancia radica, por una parte, en el hecho de que las oscilaciones materia-antimateria de la naturaleza son clave para que la materia tenga masa y, por otra, la ruptura de esta simetría hace que el universo se encuentre formado, sobre todo, por materia y los seres vivos podamos existir. Además, Kobayashi y Maskawa predijeron la existencia de una tercera generación de partículas fundamentales, que se encontró poco después.

La colaboración BaBar está constituida por unos 500 físicos e ingenieros de 74 universidades e institutos de investigación de una decena de países: Alemania, Canadá, EE.UU., Francia, Gran Bretaña, Holanda, Italia, Noruega, Rusia y España, miembro desde el 2004 a través del IFIC de Valencia y la Universitat de Barcelona. Así, “la oportunidad de albergar y organizar una de las reuniones Babar representa un reconocimiento a la contribución que el IFIC (CSIC-Universitat de València) y la Universitat de Barcelona han aportado al experimento”, señala Fernando Martínez. BaBar es un proyecto de búsqueda liderado por el National Accelerator Laboratoy SLAC, del Departamento de Energía de los Estados Unidos y gestionado por la Universidad de Stanford (California).

Profundizar en el conocimiento de la génesis del universo

La rotura de la simetría materia-antimateria se encuentra asociada a la génesis del universo. En los momentos iniciales tras el Big Bang, la materia y la antimateria se producía y se destruía al mismo ritmo. Una millonésima de segundo más tarde, se generaba una partícula de materia más por cada mil millones de parejas de partícula-antipartícula. Esta ruptura del equilibrio materia-antimateria es la que hace que hoy el universo observado esté constituido, fundamentalmente, por materia y que nosotros nos encontramos aquí.

Aunque el experimento BaBar de SLAC, y otro semejante al Japón, han confirmado el mecanismo de la ruptura de simetría, esto no es suficiente por explicar la abundancia de materia. Tanto este sutil fenómeno como el de las oscilaciones materia-antimateria, los dos estudiados con detalle en el experimento BaBar, están íntimamente relacionados con el origen de la masa de las partículas, que será analizado por el acelerador LHC del CERN en los próximos años.

Fecha Original: 22 de junio de 2009
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Los científicos de la misión conjunta Cassini, de la NASA y la Agencia Espacial Europea (ESA), han detectado por primera vez sales de sodio en granos de hielo de uno de los anillos de Saturno, el “E”, que se reabastece principalmente de la materia que integra los penachos de vapor de agua y granos de hielo que se desprenden de la luna Encélado de Saturno.

La detección de este hielo salado ha llevado a los investigadores a proponer que la pequeña luna aloja reservas de agua líquida, o tal vez incluso un océano, debajo de su superficie, según publican hoy en la revista Nature.

La nave Cassini descubrió en 2005 los penachos surgiendo de fracturas próximas al polo sur de Encélado. En estas emisiones se expulsan minúsculos granos de hielo y vapor, que en ciertos casos escapan a la fuerza gravitacional de la luna y engrosan el anillo E, el más exterior de Saturno. El Analizador de Polvo Cósmico de Cassini examinó las propiedades de esos granos y encontró sal de sodio (la sal de consumo humano) en su composición química.

“Estamos convencidos de que el material salino de las profundidades de Encélado emergió de entre las rocas del fondo de una capa líquida”, explica Frank Postberg, investigador del Instituto de Física Nuclear Max Planck de Heidelberg (Alemania) y autor principal del estudio.

Los científicos que, como Postberg, trabajan en el Analizador de Polvo Cósmico consideran que debe de existir agua líquida, ya que es lo único que puede disolver cantidades de minerales tan grandes como las que evidencian los niveles de sal detectados. El proceso de sublimación, mecanismo por el que el vapor es liberado directamente del hielo sólido de la corteza, no justifica la presencia de sal.

El estudio de los granos del anillo E, realizado mediante análisis químicos de miles de impactos de partículas a alta velocidad registrados por Cassini, ofrece información indirecta sobre la composición de los penachos y del contenido de Encélado. Los científicos han comprobado que las partículas del anillo E son prácticamente de hielo de agua puro, pero cada vez que el analizador de polvo verificó su composición siempre encontró algo de sodio en ellas.

“Nuestras mediciones implican que además de sal de mesa, los granos también contienen carbonatos como la sosa, y ambos componentes en concentraciones que coinciden con la composición prevista de un océano en Encélado”, comenta Postberg.

El científico señala además que los carbonatos “también aportan un valor pH ligeramente alcalino, y si la fuente del líquido es un océano, esto, unido al calor medido en la superficie cercana al polo sur de la luna y a los compuestos orgánicos hallados en los penachos, podría configurar un entorno en Encélado adecuado para la formación de precursores de la vida”.

Fecha Original: 25 de junio de 2009
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Para mediados de julio volveremos con más Ciencia Kanija, hasta entonces pasadlo bien y espero veros de nuevo tras estas semanas de inactividad.