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CIENCIA:Los peligros de viajar a Marte (I/II)

Re: CIENCIA:Grandes ideas de la ciencia

Notapor marea » 18 Oct 2013, 00:46

... de nuestra especie.

Imagen
Este cráneo podría obligar a los científicos a dibujar el árbol genealógico del Homo Sapiens

Tienen 1,8 millones de antigüedad y constituyen los restos de homínidos más antiguos encontrados fuera de África. Se trata de un cráneo y una mandíbula en excelente estado de conservación que han sido desenterrados en el rico yacimiento de de Dmanisi, en Georgia. Un espectacular hallazgo que se realizó en 2000 (la mandíbula) y en 2005 (el cráneo) y del que ahora se publican todos los detalles en la revista 'Science'. Se trata del quinto cráneo que se encuentra en Dmanisi.

El descubrimiento de este fósil (denominado D4500 o cráneo 5) ha reabierto el viejo debate sobre la clasificación de especies del género Homo, al que pertenecemos.

Hasta ahora, los restos de homínidos más antiguos fuera de África se hallaron en Indonesia (de 1,7 millones de antigüedad), mientras que en Europa los restos más tempranos de homínidos están en la Sima del Elefante de Atapuerca y tienen 1,3 millones de años.

Polémica propuesta

Recreación del individuo.| J.H.MatternesRecreación del individuo.| J.H.Matternes
El individuo tenía un cerebro pequeño (546 centímetros cúbicos o unos 600 gramos), con un tamaño equivalente a menos de la mitad del que tenemos los 'Homo sapiens' (que ronda los 1.400). Su cara era alargada y los dientes grandes. Los científicos de esta investigación, con David Lordkipanidze al frente, subrayan que este individuo comparte características morfológicas con los primeros fósiles del género Homo encontrados en África, y que tienen una antigüedad de 2,4 millones de años.

Los paleontólogos realizan una provocadora propuesta: que los fósiles tempranos del género Homo (aquellos que tradicionalmente han sido clasificados como 'Homo habilis', 'Homo rudolfensis' o 'Homo erectus') pasen a ser considerados miembros de una única especie. Aunque admiten que tienen características físicas diversas, creen que la variación no es tan pronunciada como para considerar que pertenecen a líneas evolutivas distintas.

Es decir, propondrían englobar bajo la definición de 'Homo erectus' los restos fósiles descubiertos en África hace 2,4 millones de años así como los desenterrados posteriormente en Asia y Europahace entre 1,7 y 1,2 millones de años.

Un lugar estratégico

El yacimiento de Dmanisi se encuentra en un lugar estratégico situado en el cruce de tres continentes: África, Asia y Europa. "Es un yacimiento extraordinario, tanto por la concentración de homínidos y fauna como por su antigüedad, de 1,8 millones de años. Se han encontrado miles de herramientas de piedra y una gran cantidad de fósiles de> ciervos, caballos, rinocerontes o elefantes", enumera por teléfono desde Georgia Jordi Agustí, investigador ICREA del Instituto Catalán de Paleoecología Humana y Evolución Social (IPHES).

Agustí es un paleontólogo habitual en Dmanisi, adonde acude cada verano para participar en las excavaciones.

"El estado de conservación del cráneo 5 es extraordinario. Pienso que probablemente es el mejor conservado del registro humano", asegura Agustí. Además, recuerda que en este yacimiento se han encontrado también otros restos esqueléticos de un homínido adulto de gran tamaño que creen que corresponden al mismo individuo.


http://www.elmundo.es/elmundo/2013/10/1 ... 78&numero=
Última edición por marea el 12 Nov 2013, 16:19, editado 1 vez en total
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Re: CIENCIA:Sobre el Bosón de Higgs

Notapor marea » 18 Oct 2013, 00:50

De ningún Nobel de Física se ha escrito tanto —antes, durante o después del parto— como este año. Los galardonados, el belga François Englert y el británico Peter Higgs, son muy distintos, uno con su permanente sonrisa de diablillo, el otro con cara de sabio despistado diciendo “¡que no fui yo, no fui…!”. Se conocieron el 4 de julio de 2012, cuando en el CERN (Laboratorio Europeo de Física de Partículas) se anunció el descubrimiento del bosón de Higgs, con medio siglo de retraso respecto a la publicación del ahora premiado mecanismo de Brout, Englert y Higgs (BEH) y tras la muerte del primero.

Las partículas elementales son las que, si tienen partes, no lo sabemos. Son tan sencillas que sus propiedades, como la carga eléctrica de cada una, se pueden contar con pocos dedos. En sus carnés de identidad figura otra propiedad crucial: la masa. El mecanismo BEH explica cómo aquellas que tienen masa, la adquieren. Muchos pedantes critican la afirmación de que el mecanismo BEH explica el origen de la masa, porque la masa de mi querida lectora no es la suma de las de los quarks (up y down) y electrones que la constituyen. De modo semejante, la masa de un átomo de hidrógeno no es la suma de la de su núcleo (un protón, hecho de tres quarks) y su electrón: la energía que los liga también contribuye. De ahí que subrayara elementales.

Un concepto básico en nuestro entendimiento de lo que son las cosas es el de campo. No solo el Camp Nou o el Bernabéu, sino campos de los que, también queramos o no, somos conscientes, como el campo gravitacional de la Tierra. Incluso con los ojos cerrados sabemos que hay una substancia invisible —el citado campo— que nos mantiene atados al suelo. Otro campo que podemos experimentar es el electromagnético. Hace que se nos pongan los pelos de punta peinándolos cuando están secos. Sus vibraciones son partículas elementales, los fotones de la luz que vemos y de las ondas de radio o los rayos X que podemos, con los artilugios adecuados, detectar.

El mecanismo de BEH generaría espontáneamente y por doquier un valor no nulo de otro campo fundamental: el campo de Higgs (y ahora, oficialmente, de B&E). A diferencia de otros, este campo sería uniforme y constante en todo el universo. Aun si pudiese sustraerle toda la materia y radiación que contiene, el universo no estaría vacío.

¿Cómo funcionan las cosas? Una partícula cargada, como el electrón, puede emitir o absorber fotones. La magnitud con la que esto sucede es la medida del valor de su carga eléctrica. Si el fotón emitido por un electrón es absorbido por otro, el proceso es una interacción (un choque a distancia) entre los dos electrones. La emisión o absorción de un fotón es una interacción local: ha lugar en un punto determinado del espacio-tiempo.

Dada la incorporación del mecanismo BEH al llamado Modelo Estándar de las partículas conocidas, aquellas que tienen masa la adquieren al interaccionar localmente, más o menos intensamente, con el campo de Higgs que uniformemente permea el universo. El modelo protege algunas partículas, como el fotón, del riesgo de engordar: para ellas el vacío —que no lo está— es transparente y no adquieren masa. Los símiles que describen estos fenómenos (peces flacos o gordos en el agua, etcétera) son divertidos, pero inaceptables para un tribunal suficientemente puntilloso.

Como todo campo fundamental, el campo de BEH puede hacerse vibrar y sus vibraciones son partículas elementales: bosones de Higgs. Su masa es tan grande (unas 135 veces la de un protón) que su creación ha requerido la elevada energía del colisionador LHC del CERN y su descubrimiento, la precisión de la teoría de cómo se producen y casi inmediatamente se desintegran, así como la maravilla tecnológica que son los detectores Atlas y CMS que lo encontraron. El bosón es la pistola humeante del mecanismo de Brout, Englert y Higgs, que los dos primeros ni mencionaron en su artículo, “por ser evidente”, Englert dixit.

No sabemos por qué las masas de las partículas tienen los valores precisos que tienen, ni si la masa de los neutrinos se genera por un mecanismo tan sencillo como el de BEH. Tampoco sabemos hasta qué punto el bosón es elemental, no se han medido todas sus interacciones y no tenemos ni idea de por qué su masa es la que es. Su valor, en el modelo estándar, implica que el universo es —o casi es— inestable: habría otro estado más abajo al que podría catastróficamente caerse.

Nuestro universo, aun si es inestable, tendría una probabilidad elevadísima de vivir mucho más de lo que ya lo ha hecho. Con el descubrimiento del afamado bosón queda completado el modelo estándar, pero el cosmos o la investigación no se acaban, queda camino que andar. Este modelo explica a fondo el comportamiento de la materia, la radiación, las estrellas, la química y hasta la vida. Aunque algunos aspectos de la última, como la política científica del Gobierno, eludan todo entendimiento racional.


http://sociedad.elpais.com/sociedad/201 ... 27733.html
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Re: CIENCIA:Un fósil de cráneo podría redifinir la evolución

Notapor A.P.M. » 18 Oct 2013, 13:54

marea, entonces, ¿como situarimos el arbol genealogico del ser humano? su evolución vamos. Es que ahora me voy perdiendo poco a poco :D
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Re: CIENCIA:Un fósil de cráneo podría redifinir la evolución

Notapor marea » 18 Oct 2013, 15:27

Si no se ponen de acuerdo ni si quiera los expertos...

He leído que el Homo Habbilis, Homo Rudolfensis, y el Homo Erectus se engloben todos en la misma rama, la Habilis, y ahí se comprenderían desde fósiles de 2.4 a 1.7, pudiendo ampliarse hasta los 1.2, lo que incluiría a Atapuerca, pues ahí los fósiles están datados con 1.3 millones de años (los más antiguos fuera de África hasta el allazgo georgiano)

Aqí tenéis el mismo tema desde elpais.com

Un cráneo humano de hace 1,8 millones de años y estupendamente conservado emerge hoy a la luz oficialmente para entrar directo a la historia de la paleontología. Ha sido hallado en Dmanisi, Georgia, un yacimiento en el que se han ido desenterrando en las últimas dos décadas los fósiles de los hasta ahora más antiguos homínidos fuera de África. Es un cráneo de hombre adulto, con un cerebro pequeño, muy primitivo, arcos protuberantes en la frente, una mandíbula grande con buenos dientes y voluminosos músculos de masticación; el individuo sería de baja estatura pero su cuerpo tendría ya las proporciones del hombre moderno, con piernas largas y brazos cortos. Sufría artritis en la mandíbula y tiene una zona fracturada y curada, quien sabe si de un accidente o de una pelea. Los científicos, tras cinco años de estudio exhaustivo del cráneo, el número 5 de Dmanisi y aún sin apodo para reconocerle fácilmente, dicen que es una forma muy primitiva de los primeros Homo, de la misma especie que los encontrados en África de hace poco más de dos millones de años. Algunos respetados paleontólogos que lo han visto lo califican ya de "fósil icono". Por su edad (casi el doble de años, por ejemplo, que los individuos más antiguos de Atapuerca) y sus características, el número 5 de Dmanisi se sitúa justo en el torbellino del debate sobre el origen evolutivo del género Homo.

Los autores del descubrimiento, liderados por David Lordkipanidze, afirman que es el primer cráneo del mundo hasta ahora completamente conservado de un homínido adulto de tal antigüedad, esos 1,8 millones de años, lo que demuestra que los primeros Homo se dispersaron fuera del continente africano poco después (en tiempos paleontológicos) de su surgimiento y que las hasta ahora clasificadas como diferentes especies humanas de ese período son, en realidad, una sola. "Es un espécimen fantástico, genial, no importa cómo lo clasifiques, este cráneo y otros de Dmanisi están entre los mejores testimonios que tenemos acerca de cómo, dónde, cuándo y por qué evolucionaron los humanos", resume el paleoantropólogo estadounidense Tim White en un comentario en la revista Science, donde se da a conocer el cráneo.


Ilustración del individuo del cráneo número 5 de Dmanisi. / J.H. MATTERNES
Dmanisi es una pequeña población medieval situada en lo alto de una colina a 80 kilómetros de la capital georgiana, Tbilisi. "Hace 30 años, durante una excavación, se descubrieron unos sedimentos que contenían huesos de animales: después aparecieron antiguos instrumentos de piedra y fósiles de homínidos”, recapitula Lordkipanidze, director del Museo Nacional de Georgia. Se han encontrado ya restos de, al menos, cinco individuos: un macho adulto de edad avanzada y sin dientes; otros dos machos adultos, una hembra joven y un adolescente cuyo sexo no se ha determinado.

El número 5 se descubrió en dos etapas de la excavación: la mandíbula en 2000 y el cráneo cinco años después, pero los científicos están seguros de que casan a la perfección, que son del mismo individuo, pese a la sorpresa de encontrarse con un cráneo pequeño muy primitivo (el cerebro tendría unos 450 centímetros cúbicos, frente a los 1.350 de la especie humana actual) y una cara algo más moderna, aunque con el morro protuberante. Mediría entre 1,46 y 1,66 metros de altura y pesaría entre 47 y 50 kilos.

Es un "fósil icono", dicen algunos científicos que ya lo han visto
En el yacimiento, que aún se esta excavando, han aparecido piezas de industria lítica que aquellos remotos humanos utilizarían para descarnar animales, y muchos restos de plantas y fósiles de fauna, "incluidos los terribles tigres de dientes de sable y un guepardo gigante extinguido", explica Ann Gibbons en Science. "La confrontación con esas bestias sería corriente… y peligrosa", añade. Los cinco homínidos de Dmaniasi se encontraron en cavidades subterráneas que pudieron ser guaridas a las que los animales arrastrarían sus presas. La zona, hace 1,8 millones de años, gozaba de un clima templado y moderadamente húmedo.

Los investigadores de Dmanisi, dadas las características de los fósiles, habían propuesto una especie nueva para esos homínidos: Homo georgicus. Sin embargo, cambian de interpretación al presentar el cráneo número 5, con lo que agitan el debate científico internacional acerca de las primeras especies del género Homo. Ellos afirman, primero, que entre los cinco individuos de Dmanisi las diferencias que se aprecian no son mayores que las que hay entre cinco personas actuales o entre cinco chimpancés.

Sería un individuo de baja estatura y con el cerebro aún pequeño
Pero, además, proponen que esta población georgiana tampoco es fundamentalmente diferente de las africanas contemporáneas —o poco anteriores— que hasta ahora se venían clasificando como diferentes especies (Homo habilis, Homo rudolfensis y Homo erectus) dentro del género Homo. "Esto implica la existencia de un único linaje evolutivo del Homo primitivo", afirman Lordkipanidze y sus colegas; ellos engloban todas esas formas en una única especie, H. erectus, incluyendo la población georgiana.


El cráneo número 5 de Dmanisi en el yacimiento. / GEORGIAN NATIONAL MUSEUM
"Este nuevo cráneo confirma que los fósiles de Dmanisi son lo que parecen: una forma primitiva del H. erectus, o mejor, de su variante africana más antigua, que algunos llaman Homo ergaster", señala Juan Luis Arsuaga, catedrático de Paleontología de la Universidad Complutense y codirector de las excavaciones de Atapuerca. "Dicho de otro modo, se trata de un australopiteco evolucionado, con capacidad craneal mayor, pero con una cara todavía muy proyectada y muelas grandes". Pero ese mismo espacio intermedio, por la morfología de los individuos, entre los australopitecos y el H. erectus, lo ocupaban hasta ahora los fósiles africanos agrupados en la especie H. habilis, continúa el experto español. "Ahora, los investigadores de Dmanisi sostienen que H. habilis (en África) y los fósiles georgianos son la misma especie y prefieren desterrar el nombre de Habilis y adoptar el de Erectus. Me parece que es estirar demasiado la especie H. erectus y que hay hueco para una forma intermedia, el clásico H. habilis”, concluye Arsuaga.

Resumiendo, Lordkipanidze y sus colegas sitúan sus fósiles en el mismo nivel evolutivo que los primeros Homo africanos, de hace poco más de dos millones de años. "La población de Dmanisi probablemente se originó a partir de una expansión a partir de África del linaje H. erectus en el Pleistoceno Temprano", concluyen. "Parece razonable asumir que hubo una única especie de Homo en aquel tiempo en África y, dado que los homínidos de Dmanisi son tan similares a los africanos, nosotros asumimos que ambos pertenecen a la misma especie", explica Christoph Zollikofer, del Instituto y Museo Antropológico de Zurich (Suiza), otro de los investigadores del equipo.

Hubo una única especie del género Homo primitivo, señalan los expertos
Así, el cráneo número 5 de Dmanisi parece indicar que más que varias especies de Homo ecológicamente especializadas, hay una solo capaz de desenvolverse en diferentes ecosistemas.

Es una propuesta controvertida y otro de los científicos del equipo, Philip Rightmire (de la Universidad de Harvard) la califica de "pequeña bomba", según recoge Gibbons. La verdad es que ni siquiera parece haber acuerdo entre los científicos acerca de si los cinco individuos de Dmanisi son una única especie o no, así que el estupendo cráneo número 5 se estrena abriendo una buena polémica.

"Una conclusión importante de la propuesta de Homo erectus como especie única es que el patrón evolutivo es lineal en esa época y no ramificado", apunta Arsuaga. "Es decir, que solo ha habido una línea evolutiva dentro del género homo y no dos. Me parece que está por ver". En todo caso, continúa, "el cráneo número 5 de Dmanisi es un fósil espectacular; solo hay otro igual de completo (o incluso más) en el registro fósil: el cráneo número 5 [hasta el nombre coincide] de la Sima de los Huesos de Atapuerca".
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Re: CIENCIA:Hipótesis sobre el Universo temprano

Notapor marea » 24 Oct 2013, 00:05

Se formó cuando el Universo sólo tenía 700 millones de años, es decir cuando apenas era un niño. Ha sido denominada z8_GND_5296 y se trata de la galaxia más lejana confirmada hasta ahora. Un equipo internacional de investigadores ha logrado precisar su edad gracias al telescopio Keck I de 10 metros situado en Hawaii, en concreto, utilizando su espectrógrafo MOSFIRE.

Considerando que el Big Bang se produjo hace 13.800 millones de años, esta galaxia se formó cuando el Universo sólo tenía el 5% de la edad actual., según explicanesta semana en la revista Nature.

El hallazgo supone un nuevo paso para lograr averiguar cómo era el Universo durante sus etapas iniciales de formación: "La luz que [las primeras galaxias] emitieron poco después de la Gran Explosión ha estado viajando durante la mayor parte de la vida del Universo hasta alcanzar hoy a nuestros telescopios", explica a ELMUNDO.es Rafael Bachiller, director del Observatorio Astronómico Nacional.

El estudio está liderado por investigadores de las Universidades Texas A&M y Texas Austin, aunque también han participado científicos de otros centros de EEUU, Italia e Israel.

Distancias espaciales
El Universo está en continua expansión. Para calcular distancias espaciales, además del año luz los (la distancia que la luz recorre en un año) los astrónomos utilizan el denominado desplazamiento hacia el rojo (redshift en inglés), que es una medida de la velocidad y de la distancia. La galaxia descrita en Nature tiene un desplazamiento al rojo de 7,51.

En el listado que manejan los astrónomos están incluidas más de 100 galaxias que son candidatas a tener desplazamientos hacia el rojo mayor que 7. Aunque en el pasado se han localizado galaxias más lejanas de la Vía Láctea que la que se describe en este estudio, no han sido confirmadas mediante espectrógrafo.

"Ahora, la denominada galaxia z8_GND_5296 ha resultado tener el brillo suficiente para permitir tanto la medida precisa de su distancia (desplazamiento hacia el rojo o 'redshift' ) como el análisis de su débil luz por medio de un espectrógrafo. Naturalmente para este tipo de observaciones se necesitan los mayores telescopios del mundo", afirma Bachiller, que señala el telescopio usado (el Keck equipado con un espejo segmentado de 10 metros de diámetro efectivo), es similar en muchos aspectos al Gran Telescopio de Canarias.

La galaxia z8_GND_5296 se formó hace unos 13.000 millones de años, que es el tiempo que ha tardado la luz de la galaxia en llegar a la Tierra. Así, los astrónomos calculan que esa galaxia está a unos 30.000 millones de años luz de nuestro planeta.

"La búsqueda de objetos que se encuentran más alejados de la Tierra de aquellos que ya se conocen es importante para mejorar nuestra comprensión de la historia del Universo y necesario para llegar a encontrar la primera generación de galaxias que se formaron después del Big Bang", explica Dominik A. Riechers, astrónomo de la Universidad de Cornell (EEUU), en un artículo complementario de la revista Nature.

Rápida formación estelar
Los astrónomos están fascinados con el hallazgo de esta nueva galaxia, en la que se forman estrellas a un ritmo sorprendente, más de cien veces más rápido que en nuestra galaxia, la Vía Láctea. Este ritmo es muy superior al que han detectado en otras galaxias que se encuentran a distancias más o menos comparables: " z8_GND_5296 contiene una masa de estrellas equivalente a unos mil millones de soles y está siendo observada en pleno brote de formación estelar. En aquellos tiempos remotos, revelados por estas observaciones, esta galaxia formaba unos 330 soles por año, lo que equivale a decir que duplicaba su masa estelar cada cuatro millones de años. Este ritmo frenético de formación estelar contrasta con la actividad presente: por ejemplo, la Vía Láctea forma actualmente unas dos o tres masas solares por año", compara Rafael Bachiller.

"Estas observaciones confirman ideas previas de que la mayor parte de las estrellas que observamos hoy se formaron en el primer millar de millones de años tras el Big Bang, quizás incluso antes. La actividad de formación estelar continúa hoy pero, en comparación con la que tuvo lugar entonces, puede ser considerada como una actividad residual. Si la tarea del universo en formar estrellas, podemos asegurar que realizó su labor muy temprano y que, en gran medida, ha cumplido ya con ese cometido. Si extrapolamos hacia el futuro la actividad actual de formación estelar, resulta que el Universo, aunque esperemos indefinidamente, ya solo formará un 5% más de las estrellas que existen en la actualidad", añade Bachiller.

Otro interesante dato que aporta esta investigación es que, incluso las galaxias observadas en una etapa tan inicial del Universo (cuando tenía el 5% de la edad actual) ya están enriquecidas con polvo y elementos pesados (más que el hidrógeno y el helio), que debieron ser producidos por una generación anterior de estrellas.

Según señala Dominik A. Riechers, el próximo telescopio James Webb (JWST), cuyo lanzamiento está previsto para finales de esta década, será capaz de detectar con relativa facilidad emisiones de elementos pesados como el carbón, el nitrógeno y el oxígeno. De esta forma, se muestra esperanzado de que los astrónomos sean capaces de resolver las dudas sobre las mediciones actuales y averiguar más información sobre las propiedades físicas bajo las cuales se forman las estrellas en estos sistemas.


http://www.elmundo.es/ciencia/2013/10/2 ... 1382562387
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Re: CIENCIA:Hipótesis sobre el Universo temprano

Notapor marea » 24 Oct 2013, 01:07

La galaxia más lejana detectada hasta ahora se llama z8-GND-5296 y su luz ha tardado 13.000 millones de años en llegar hasta nosotros desde que se emitió. Los astrónomos, por tanto, la ven ahora como era cuando habían transcurrido solo poco más de 700 millones de años desde el Big Bang. Hay otras galaxias candidatas a récord de lejanía, pero no se han confirmado, como esta ahora, mediante técnicas de espectrometría, es decir, de análisis de su luz. Los astrónomos que la han medido calculan, además, que se están creando en ella estrellas a ritmo realmente alto: unas 300 anualmente, mientras que en nuestra Vía Láctea se forman una o dos como el Sol al año. Steven Finkelstein (Universidad de Texas en Austin) y sus colegas explican en la revista Nature cómo han investigado un total de 43 posibles galaxias remotas y solo una de ellas ha resultado estar a esa enorme distancia.

“La búsqueda de objetos más lejanos de la Tierra de los ya conocidos es importante para mejorar nuestra comprensión de la historia del universo y necesaria para encontrar la primera generación de galaxias que se formaron tras el Big Bang”, explica Dominick A. Riechers (Universidad de Cornell) en Nature comentando el alcance de este descubrimiento.

La edad del universo ha sido establecida por el telescopio espacial Planck en 13.800 millones de años, así que si la luz de z8-GND-5296 que llega ahora a los telescopios en la Tierra ha estado viajando algo más de 13.000 millones de años; cuando se emitió el cosmos tenía alrededor del 5% de su edad actual. Como el universo se está expandiendo desde el Big Bang, los investigadores calculan que esa galaxia estará ya ahora a unos 30.000 millones de años luz de distancia de nosotros.

Con las observaciones de espectrometría los científicos pueden estimar la distancia de los objetos lejanos en el cielo comparando las longitudes de onda emitidas por un átomo determinado con las observadas procedentes de la galaxia lejana. Viajando en un universo en expansión, las ondas se han ido alargando, como las arrugas de un paño que uno estirase. Se llama a este efecto corrimiento hacia el rojo (las ondas más largas perceptibles por el ojo humano), que será mayor cuanto más lejos este la galaxia observada.

Finkelstein y sus colegas, partiendo de datos tomados con telescopio espacial Hubble, seleccionaron 43 galaxias candidatas para su búsqueda. Gracias a un nuevo espectrómetro avanzado instalado en uno de los telescopios Keck (en Hawái) han podido determinar para z8-GND-5296 un valor de corrimiento al rojo de 7.51 (lo que traducen en esos 13.000 millones de años de distancia recorrida por la luz de la galaxia). “Solo otras cinco galaxias se han confirmado con corrimiento al rojo superior a 7, con el récord anterior establecido en 7.215”, recalcan los expertos de la Universidad de Texas A&M que han participado en el estudio.

http://sociedad.elpais.com/sociedad/201 ... 06424.html
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Re: CIENCIA:Hipótesis sobre el Universo temprano

Notapor marea » 12 Nov 2013, 16:20

http://grandesideasdelaciencia.com/

Una colección de libros que empezó este domingo con El Pais, yo tengo ya el primero, dedicado a Einstein y su Teoría de la Relatividad.
Cada domingo, por 9.95.
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Re: CIENCIA:Futuros proyectos europeos de exploración estela

Notapor marea » 28 Nov 2013, 23:53

marea escribió:Desde el Observatorio que la Agencia Espacial Europea tiene en La Silla, Chile, se ha descubierto el sistema planetario más completo de los hallados hasta ahora; 5 planetas orbitando alrededor de HD 1080, una estrella solar (una estrella similar a nuestro sol por masa, brillo y composición), pero además se tiene evidencia de un par de planetas más, uno de ellos con la menor masa en un exoplaneta de todos los descubiertos hasta ahora.

Para ello se utilizó el instrumento terrestre de observación HARPS, un espectrógrafo más potente y más exitoso de cuantos hay, el mayor cazador de exoplanetas, después del telesopio espacial Keppler.

Cazar planetas no es una tarea sencilla, y, aunque en esta fotografía pueda parecer fácil, no lo es.
Imagen

la técnica consiste en medir el brillo de la estrella, si hay variaciones, es que hay un exoplaneta orbitando la estrella. Para ello es necesario un instrumento capaz de captar las más leves variaciones lumínicas (el HARPS). Cuando se tiene esta evidencia, se pasa a estudiar la estrella. es aquí cuando llega la parte más delicada de la exploración, pasar de la evidencia a la prueba científica de la existencia de un exoplaneta.
Para ello se hecha mano de Einstein y su Teoria de la Relatividad General, algo que más adelante me gustaría tocar, pues deja abierta la posibilidad del viaje temporal positivo con la Paradoja de los Gemelos. En ella deja constancia de que la gravedad es el parámetro universal más importante, pues es capaz de deformar cuanto está a su alrededor, incluido es espacio-tiempo.

Dicho de otra forma, la luz que emite la estrella es ligéramente curvada por la gravedad, Si se halla esa anomalía lumínica, la prueba de que hay un exoplaneta orbital está sobre la mesa.

Digamos que la Gravedad es el agua del espacio, cuando la luz pasa por algo gravitatorio, se deforma, igual que pasa con la luz en un estanque o cúmulo acuático.

Utilizando el instrumento HARPS - líder en el mundo- los astrónomos han descubierto un sistema planetario que contiene al menos cinco planetas que orbitan a HD 10180, una estrella tipo Sol. Los investigadores también han obtenido tentadora evidencia de que podría haber otros dos planetas, uno de los cuales tendría la menor masa jamás hallada. Esto asemejaría al sistema con nuestro Sistema Solar en términos del número de planetas (siete, comparados con los ocho planetas del Sistema Solar). Más aún, el equipo también encontró evidencia de que las distancias de los planetas a su estrella siguen un patrón regular, lo que también se observa en nuestro Sistema Solar.

“Hemos hallado lo que probablemente sea el sistema con el mayor número de planetas descubierto hasta ahora”, dice Christophe Lovis, autor principal del artículo que informa de este resultado. “Este notable descubrimiento también resalta el hecho que ahora estamos entrando en una nueva era de la investigación de exoplanetas: el estudio de sistemas planetarios complejos y no sólo planetas individuales. Los estudios de movimientos planetarios en el nuevo sistema revelan complejas interacciones gravitacionales entre los planetas y nos permiten comprender la evolución del sistema a largo plazo”.

El equipo de astrónomos empleó el espectrógrafo HARPS, instalado en el telescopio de 3,6 metros de ESO en La Silla, Chile, para un estudio de seis años de duración de la estrella similar al Sol HD 10180, ubicada a 127 años-luz de distancia en la constelación austral de Hydrus (la Serpiente Marina). HARPS es un instrumento con una inigualable estabilidad de medición y gran precisión, y es el más exitoso buscador de exoplanetas del mundo.

Gracias a las 190 mediciones individuales de HARPS, los astrónomos detectaron los diminutos movimientos hacia adelante y atrás de la estrella provocados por las complejas atracciones gravitacionales provenientes de cinco o más planetas. Las cinco señales más fuertes corresponden a planetas con masas similares a la de Neptuno – entre 13 y 25 masas terrestres [1] – que orbitan a la estrella con períodos que van desde unos 6 a 600 días. Estos planetas están ubicados entre 0,06 y 1,4 veces la distancia existente entre la Tierra y el Sol de su estrella central.

“También tenemos buenas razones para creer que hay otros dos planetas presentes”, dice Lovis. Uno sería un planeta similar a Saturno (con una masa mínima de 65 masas terrestres) orbitando en 2.200 días. El otro sería el exoplaneta menos masivo jamás descubierto, con una masa de unas 1,4 veces la de la Tierra. Está muy cerca de su estrella anfitriona, a sólo 2 por ciento de la distancia Tierra-Sol. Un “año” de este planeta duraría sólo 1,18 días terrestres.

“Este objeto causa un temblor de su estrella de sólo unos 3 km/hora – más lento que la velocidad al caminar – y este movimiento es muy difícil de medir”, dice Damien Ségransan, miembro del equipo. Si se confirmara, este objeto sería otro ejemplo de planeta rocoso cálido, similar a Corot-7b (Ver comunicado de prensa de ESO)

El sistema de planetas recientemente descubierto en torno a HD 10180 es único en varios aspectos. Primero que nada, con al menos cinco planetas similares a Neptuno ubicados dentro de una distancia equivalente a la órbita de Marte, este sistema es más poblado que nuestro Sistema Solar en su región interior, y tiene muchos planetas más masivos ahí [2]. Por otra parte, el sistema probablemente no tiene un gigante de gas similar a Júpiter. Además, todos los planetas parecen tener órbitas casi circulares.

Hasta el momento, los astrónomos saben de quince sistemas con al menos tres planetas. El último en detentar el récord fue 55 Cancri, que contiene cinco planetas, siendo dos de ellos planetas gigantes. “Los sistemas de planetas de masas bajas como el que rodea a HD 10180 parecen ser muy comunes, pero la historia de su formación sigue siendo un rompecabezas”, dice Lovis.

Usando el nuevo descubrimiento así como la información de otros sistemas planetarios, los astrónomos encontraron un equivalente a la ley de Titius-Bode que existe en nuestro Sistema Solar: las distancias de los planetas desde su estrella parecen seguir un patrón regular [3]. “Esto podría constituir una firma del proceso de formación de estos sistemas planetarios”, dice Michel Mayor, miembro del equipo.

Otro resultado importante encontrado por los astrónomos mientras estudiaban estos sistemas es que hay una relación entre la masa del sistema planetario y la masa y contenido químico de su estrella anfitriona. Todos los sistemas planetarios muy masivos se encuentran alrededor de estrellas masivas y ricas en metales, mientras que los cuatro sistemas con masas más bajas se encuentran en torno a estrellas de masas bajas y pobres en metales [4]. Tales propiedades confirman los actuales modelos teóricos.

El descubrimiento se anuncia hoy en el coloquio internacional “Detección y dinámicas de exoplanetas en tránsito”, en el Observatorio de Haute-Provence, Francia.

Notas
[1] Usando el método de velocidad radial, los astrónomos sólo pueden estimar una masa mínima para un planeta, ya que la masa estimada también depende de la inclinación del plano orbital relativo a la línea de visión, que es desconocida. Desde un punto de vista estadístico, esta masa mínima sin embargo es a menudo cercana a la masa real del planeta.

[2] En promedio, los planetas en la región interna del sistema HD 10180 tienen 20 veces la masa de la Tierra, mientras que los planetas interiores de nuestro propio Sistema Solar (Mercurio, Venus, Tierra y Marte) tienen una masa promedio de la mitad la de la Tierra.

[3] La ley Titius-Bode establece que las distancias de los planetas del Sol siguen un simple modelo. Para los planetas exteriores, se predice que cada planeta esté aproximadamente al doble de distancia del Sol que el objeto previo. La hipótesis predijo correctamente las órbitas de Ceres y Urano, pero falló como predictor de la órbita de Neptuno.

[4] Según la definición usada en astronomía, “metales” son todos los elementos excepto el hidrógeno y helio. Tales metales, excepto por algunos muy pocos elementos químicos livianos, han sido creados por las varias generaciones de estrellas. Los planetas rocosos están constituidos por “metales”.


Información adicional
Esta investigación fue presentada en un artículo enviado a Astronomy and Astrophysics (“The HARPS search for southern extra-solar planets. XXV. Up to seven planets orbiting HD 10180: probing the architecture of low-mass planetary systems”, por C. Lovis y otros).

El equipo está compuesto por C. Lovis, D. Ségransan, M. Mayor, S. Udry, F. Pepe, y D. Queloz (Observatorio de Ginebra, Universidad de Ginebra, Suiza), W. Benz (Universidad de Berna, Suiza), F. Bouchy (Institut d’Astrophysique de Paris, Francia), C. Mordasini (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Alemania), N. C. Santos (Universidad de Porto, Portugal), J. Laskar (Observatorio de Paris, Francia), A. Correia (Universidad de Aveiro, Portugal), y J.-L. Bertaux (Université Versailles Saint-Quentin, Francia) y G. Lo Curto (ESO).

ESO, el Observatorio Europeo Austral, es la principal organización astronómica intergubernamental en Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Es apoyado por 14 países: Alemania, Austria, Bélgica, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Holanda, Italia, Portugal, el Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza. ESO desarrolla un ambicioso programa enfocado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación terrestres que permiten a los astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también cumple un rol principal en promover y organizar la cooperación en investigación astronómica. ESO opera tres sitios únicos de observación de clase mundial en Chile: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope, el observatorio óptico más avanzado del mundo. ESO es el socio europeo de un revolucionario telescopio, ALMA, el proyecto astronómico más grande en existencia. ESO está actualmente planificando un European Extremely Large Telescope, el E-ELT, telescopio óptico y de infrarrojo cercano de 42 metros de diámetro, que llegará a ser “el ojo más grande del mundo hacia el cielo”.

http://www.eso.cl/publicos/noticia_2010ago24.php

Aprovecho y creo una recopilación de los temas tratados en el foro.
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Re: CIENCIA:Hipótesis sobre el Universo temprano

Notapor marea » 29 Nov 2013, 00:03

Europa hará un nuevo telescopio de rayos X para estudiar agujeros negros
La Agencia Europea del Espacio ha aprobado también un futuro detector de ondas gravitacionales. Las dos misiones exigirán casi dos décadas de desarrollo y construcción.

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Recreación.

Un nuevo telescopio de rayos X para explorar el universo caliente y energético y un avanzado detector de ondas gravitacionales serán dos misiones científicas fundamentales de la Agencia Europea del Espacio (ESA) a medio plazo. Las dos áreas de investigación han recibido luz verde hoy, tras varios meses de selección entre 32 propuestas realizadas por la comunidad científica. El coste de cada una de estas misiones ronda los mil millones de euros.

“Ha sido difícil decidir qué temas científicos elegíamos entre todos los excelentes candidatos, pero creemos que las misiones de estudio del universo caliente y energético y de ondas gravitacionales desembocarán en descubrimientos de gran importancia en cosmología, astrofísica y en física en general”, ha declarado Catherine Cesarsky, presidenta del comité científico encargado de seleccionar las áreas de investigación de las futuras misiones europeas.

El telescopio de rayos X se lanzará hacia 2028 y su objetivo será responder a dos preguntas fundamentales: cómo y por qué se agregó la materia ordinaria en las galaxias y en los grupos de galaxias que vemos hoy en día y cómo crecen e influyen en su entorno los agujeros negros, explica la ESA. Aunque parece que hay mucho tiempo por delante hasta 2028, se trata de una misión muy compleja y el plan es empezar a trabajar inmediatamente: a principios del año próximo la agencia solicitará propuestas para desarrollar el futuro observatorio.

Xavier Barcons, científico del Instituto de Física de Cantabria, IFCA (CSIC - Universidad de Cantabria) es uno de los coordinadores de esta propuesta, denominada Telescopio Avanzado para Astrofísica de Altas energías (Athena, de sus siglas en inglés). “Después de casi 15 años de trabajo científico y cooperación alrededor de esta idea, es muy reconfortante ver que la ESA ha decidido que este sea el objetivo de su próxima misión científica”, ha declarado Barcons.

A pesar de que el cielo parece a simple vista estar poblado por estrellas, la mayoría de la materia ordinaria se encuentra en forma de gas tenue a temperaturas mucho más elevadas, invisible a los telescopios ópticos más potentes, explican los expertos del IFCA. En algunos lugares, este gas caliente se acumula formando las mayores estructuras coherentes del Universo: los cúmulos de galaxias. A las temperaturas de millones de grados a las que se encuentra, este gas emite radiación exclusivamente en rayos X y la clave para entender la formación y evolución de esas grandes estructuras cósmicas consiste en construir un gran observatorio que sea capaz de obtener imágenes ultrasensibles en esa banda.

Con un telescopio como Athena se podrá también escudriñar el universo en su infancia, en busca de los primeros agujeros negros supermasivos para verlos después crecer. La materia que alimenta los agujeros negros se pone incandescente antes de ser engullida para siempre, y emite rayos X de forma abundante. Se cree que la gigantesca cantidad de energía que se libera durante el crecimiento del agujero negro supermasivo que poseen las galaxias en su centro ha sido la responsable de regular e interrumpir la formación de estrellas en toda la galaxia. “Con un telescopio de rayos X como Athena conseguiremos realizar un censo completo de agujeros negros supermasivos en crecimiento y determinar con fiabilidad la energía que depositan en su entorno”, señala Francisco Carrera, del Instituto de Física de Cantabria.

“La obtención de imágenes en rayos X con el telescopio Athena supondrá un tremendo reto para el sensor de gran angular, pero la experiencia ya obtenida en misiones existentes nos da confianza en el diseño y desarrollo con éxito”, añade George Fraser, director del Centro de Investigación Espacial de la Universidad de Leicester (Reino Unido), miembro del consorcio Athena.

El detector de ondas gravitacionales irá al espacio después, en 2034, y la ESA pedirá propuestas también en 2014, pero más adelante. Los expertos que están preparando esta avanzada tecnología consideran que la misión de detección de ondas gravitatorias podría estar lista bastante antes de la fecha ahora fijada por la agencia europea. El objetivo será buscar arrugas en el espacio-tiempo generadas por objetos y procesos celestes de gran efecto gravitatorio, como la fusión de agujeros negros, según predice la teoría de la Relatividad General de Einstein. No se han detectado aún ondas gravitacionales directamente, pero se ha construido en tierra un gigantesco detector, Ligo, en EE UU, que se está poniendo a punto para lograrlo. Por sus efectos indirectos descubrieron ondas gravitatorias (en 1974) los radioastrónomos estadounidenses Joseph Taylor y Russell Hulse, que recibieron por ello el Premio Nobel de Física.

“La ESA tiene una trayectoria muy notable de desarrollo de observatorios espaciales de vanguardia que han revolucionado nuestro conocimiento de cómo nacieron las estrellas y las galaxias y cómo evolucionaron”, ha declarado Álvaro Giménez, director de ciencia y exploración robótica de la agencia. “Al meternos en estos nuevos temas, continuaremos empujando las fronteras del conocimiento para desvelar los misterios del universo invisible”.
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Re: CIENCIA: Sobre la Gran Mancha de Júpiter

Notapor marea » 04 Dic 2013, 16:49

Teóricamente esta colosal tormenta debería haberse disipado hace muchas décadas, su persistencia durante varios siglos era un misterio para los astrónomos. Un nuevo estudio revela que el secreto de la longevidad de la Gran Mancha puede encontrarse en los flujos verticales de gas.

La madre de todas las tormentas

La Gran Mancha Roja comparada con la Tierra | NASA/ESA
Estamos ante la mayor tormenta del Sistema Solar. La Gran Mancha Roja de Júpiter es un gigantesco anticiclón que mide unos 12.000 kilómetros en la dirección Norte-Sur (similar al tamaño de la Tierra) y más de 30.000 kilómetros en dirección Este-Oeste. El gas gira en la mancha en el sentido contrario a las agujas de un reloj con un periodo de unos 6 días terrestres (14 días jovianos). En las regiones externas de la periferia de la mancha, las inestabilidades hidrodinámicas crean complejas estructuras rizadas.

Este vórtice colosal se conoce desde hace más de tres siglos y su longevidad ha sido un quebradero de cabeza para astrónomos y físicos de fluidos durante años. Y es que son muchos los procesos físicos que tienden a desvanecer los vórtices de fluidos de este tipo. Tanto la turbulencia, como las ondas hidrodinámicas, como la radiación térmica contribuyen a las pérdidas energéticas que deberían disipar el torbellino. Además, la Gran Mancha Roja está situada entre dos corrientes de chorro de sentido opuesto, lo que debería tender a frenar su rotación.

Buscando energía

Para explicar la larga vida de la Gran Mancha Roja se ha argumentado que ésta podría absorber otros torbellinos menores de su entorno. Aunque se trate de un mecanismo ciertamente importante, las observaciones demuestran que el número de vórtices que se crean en su periferia es insuficiente para alimentar a la Gran Mancha y hacerla perdurar.

Vórtices y corrientes de chorro en Júpiter. | NASA/ESA
Pedram Hassanzadeh, investigador posdoctoral de la Universidad de Harvard, junto con Philip Marcus, profesor de física de fluidos de la Universidad de California en Berkeley, han desarrollado ahora un modelo hidrodinámico en 3 dimensiones que simula los movimientos de la Gran Mancha con un elevado grado de detalle (gran resolución espacial). Al trabajar en 3D, este modelo no solo tiene en cuenta los turbulentos vientos horizontales, sino que considera los flujos verticales de gas que habían sido ignorados hasta ahora. Aunque menos energéticos, estos flujos verticales son capaces de transportar gas caliente desde las regiones superiores, y gas frío desde las inferiores, hacia las regiones centrales del vórtice, aportando así una cantidad significativa de energía.

En conjunción con los flujos verticales, la absorción de remolinos vecinos y los vientos radiales desde las corrientes de chorro, también contribuyen de manera significativa a contrarrestar las pérdidas y mantener activa la Gran Mancha durante siglos.

Vórtices en el Atlántico y en las protoestrellas

Júpiter desde la Voyager 1. | NASA
Naturalmente el mecanismo estudiado por Hassanzadeh y Marcus no es específico de Júpiter y puede ser aplicado en muchos otros contextos de la dinámica de fluidos. Por ejemplo, en las proximidades del Estrecho de Gibraltar se observan vórtices oceánicos que pueden perdurar durante años. Estos vórtices también parecen estar alimentados por los flujos verticales de agua que, además, resultan sumamente importantes para mantener el ecosistema, aportando nutrientes desde las profundidades a la superficie.

Otro ejemplo lo constituyen los discos protoplanetarios que se forman en torno a las protoestrellas y las estrellas jóvenes. Los vórtices podrían llegar a durar aquí millones de años ayudando a aglomerar las partículas de polvo y los escombros que llegan a formar cuerpos mucho mayores: los planetas.

El trabajo de Hassanzadeh y Marcus fue presentado el 25 de noviembre pasado en la reunión anual de la División de Dinámica de Fluidos de la Sociedad Americana de Física que tuvo lugar en Pittsburgh (Pensilvania, EEUU).


http://www.elmundo.es/ciencia/2013/12/0 ... b456f.html
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Re: CIENCIA: Sobre el planeta enano Ceres

Notapor marea » 23 Ene 2014, 18:05

Ceres, un no-planeta, o planeta enano, tiene un comportamiento extraño. Aunque su forma esférica y su órbita elíptica lo acercan a un planeta, su tamaño, al igual que Pluton, de 1600km de diámetro, de casi 1000km, lo hacen quedarse fuera de la categoría de planetas. Sin embargo, debido al resto de características, los científicos no logran ponerse de acuerdo en su denominación, si planeta enano o el mayor asteroide del Sistema Solar, y los últimos datos no hacen más que confirmar esta última etiqueta.

Ceres convive en el Cinturón de Asteroides, entre Marte y Júpiter, y su órbita no es una elipse muy excentrica, como la del resto de cometas o asteroides, pero lo último descubierto, un comportamiento más cercano a estos últimos es lo que mosquea a los científicos, puesto que, gracias al observatorio espacial, Herschel, se ha descubierto que emite grandes chorros de vapor de agua mediante sublimación (pasar de sólido a gaseoso sin el paso intermedio, líquido), que es justo el comportamiento de los cometas y asteroides cuando en su ciclo se acercan al Sol, creando esas vistosas colas tan propias.

En Ceres, además, se han descubierto dos de estos chorros, lo que añade más sorpresa al descubrimiento, o más certeza a la hipótesis del mega-asteroide. Esto abre nuevos interrogantes, que es realmente Ceres?, es nuestra definición de cometa-asteroide tan clara como pensábamos?, o realmente es tan fina la línea que tenemos que redefinir el concepto cometa-asteroide???

La distinción tradicional entre los cometas, como bolas de hielo sucio, y asteroides, como rocas, parece estar difuminándose. Ceres, planeta menor o el mayor asteroide conocido del Sistema Solar (dependiendo de qué definición se use), emite vapor de agua y puede que lo esté haciendo precisamente como un cometa, por sublimación de hielo. Lo han descubierto unos astrónomos que lo han investigado con el telescopio espacial europeo Herschel. El hallazgo tiene que ver con las migraciones significativas de los grandes planetas del sistema Solar, porque pudieron no haberse formado precisamente donde están ahora.

Ceres, con un diámetro de casi mil kilómetros, un mundo en miniatura, es un cuerpo del cinturón de asteroides, el gran anillo de fragmentos situado entre las órbitas de Marte y de Júpiter. Se había descubierto ya la pista del agua en ese asteroide en forma de minerales hidratados, pero el equipo internacional liderado por el científico de la Agencia Europea del Espacio (ESA) Michael Küppers anuncia ahora que ha identificado directamente con el Herschel (observatorio de infrarrojos de la ESA) vapor de agua en su entorno y dos fuentes de emisión en su superficie, unos seis kilogramos por segundo. Ceres, descubierto en 1801, es un planeta enano, pero contiene la tercera parte de la masa total del cinturón de asteroides y parece que tiene un núcleo rocoso y un manto exterior helado. La evaporación de agua puede ser debida a sublimación (el hielo se transforma directamente en gas, sin pasar por estado líquido), como en los cometas, o a criovulcanismo, cuando la erupción de los volcanes es de volátiles, como el agua, en lugar de rocas fundidas”, escriben Küppers y sus colegas en la revista Nature. Se inclinan más bien por la explicación cometaria, pero no se puede descartar la otra idea, y en ese caso habría que pensar en una fuente de calor interna de radioisótopos de larga duración que mantendrían el calor necesario para generar las emisiones de vapor.


Ilustración de Ceres en el cinturón de asteroides. / ESA/ATG MEDIALAB
"Es la primera vez que se detecta agua en el cinturón de asteroides y demuestra que Ceres tiene una superficie de hielo y una atmósfera", afirma Küppers en un comunicado de la ESA. Las observaciones con el Herschel no proporcionaron suficiente resolución como para distinguir el origen del vapor, pero estos astrónomos han sido capaces de determinar las fuentes en la superficie observando las variaciones de la señal del agua durante la rotación de nueve horas del planeta enano. Han identificado así los dos zonas concretos, que son un 5% más oscuros que la media, por lo que absorberían más luz solar, siendo más templados y eficaces en la sublimación del hielo.

La cuestión tiene mucho que ver con la denominada línea de nieve que, como una convención, divide el Sistema Solar en dos regiones: la interior de los cuerpos rocosos (el agua llegaría a los planetas terrestres con el bombardeo de cometas, después de su formación), y la exterior de los cuerpos helados, más allá del cinturón de asteroides. Claro que algunos de esos cuerpos de hielo han podido migrar hacia el interior, señalan los investigadores. De hecho, la frontera se ha empezado a diluir con el descubrimiento de agua helada en la superficie de algunos asteroides. Si el vapor de Ceres se debe efectivamente a la sublimación de agua helada en su superficie, esto demostraría que ese mecanismo no se limita a los cometas, sino que está presente también en objetos del cinturón de asteroides.

Otros dos investigadores, Humberto Campins y Christine M. Comfort, de la Universidad de Florida Central, comentan el hallazgo y sus implicaciones en Nature y hacen hincapié en lo diferente que es Ceres de otro gran asteroide, Vesta, este último más seco y con una superficie ígnea con un pasado de calor y erupciones volcánicas que no parece haber sufrido el primero. “Es muy probable que Ceres se formase en una región más fría en el exterior del sistema solar en formación que Vesta, más allá de la línea de nieve”, argumentan estos científicos. Entonces entra en juego la migración de planetas y otros cuerpos dentro del Sistema Solar. Campins y Comfort recalcan que una de las primeras pistas de que los planetas gigantes podrían haberse desplazado significativamente vino de la mano del descubrimiento de planetas extrasolares gigantes más cerca de su estrella que Mercurio lo está del Sol, en órbitas en las que no habrían podido formarse. “La migración planetaria, desde entonces, se ha utilizado para explicar varias observaciones desconcertantes”, señalan estos astrónomos. “La de Júpiter, por ejemplo, podría ser la causa de las diferencias de composición observadas en distintos asteroides”, añaden. “Según este escenario, los planetas gigantes en migración habrían alterado las poblaciones de cuerpos pequeños rocosos y helados (asteroides y cometas), que chocarían con la Tierra y la Luna y habrían depositado moléculas orgánicas y agua en nuestro mundo”. El descubrimiento de las emisiones de vapor de agua en Ceres, concluyen, son compatibles con esta perspectiva de migración planetaria en la historia primitiva del Sistema Solar.

Tanto los científicos de Florida como los liderados por Küppers (investigador del Centro de Astronomía Espacial de la ESA, en Madrid, ESAC), apuntan hacia el año que viene para disipar incógnitas sobre Ceres ya que a ese planeta menor llegará entonces la sonda espacial automática Dawn, de la NASA, que ya ha pasado junto a Vesta


http://sociedad.elpais.com/sociedad/201 ... 14143.html
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Re: CIENCIA:Estudio de técnicas de extracción de recursos fu

Notapor marea » 19 Feb 2014, 18:30

... de la Tierra.

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Recreación de un satélite "minero"
Últimamente, tal y como ha informado ELMUNDO.es, se viene hablando mucho de la posibilidad de explotar los ricos recursos minerales que contienen los asteroides. ¿Se trata de una idea descabellada o de un proyecto viable?

Los asteroides: fuente de metales

Muchos de los metales que escasean en la corteza terrestre y que son indispensables para la industria moderna (oro, platino, cobalto, manganeso, zinc, etc.) son muy abundantes en los asteroides. De hecho, la corteza de la Tierra se formó sin estos materiales (que fueron arrastrados hacia el núcleo cuando el planeta se encontraba recién fundido a alta temperatura). Fue una intensa lluvia de asteroides lo que volvió a depositar estos materiales sobre la corteza terrestre (tras su enfriamiento) en los momentos iniciales de la evolución del sistema solar.

Bajo el nombre de Planetary Resources se encuentran unos emprendedores unidos por el objetivo común de investigar las propiedades de los asteroides y de realizar su explotación minera. Se podría pensar que se trata de unos de tantos soñadores que no tienen los pies en la Tierra. Sin embargo, cuando uno va investigando quién se encuentra detrás de la empresa, se ve obligado a considerarla con creciente seriedad.

Por un lado, el personal técnico de la empresa incluye a un astronauta y a varios ingenieros que han trabajado previamente para la NASA. La empresa está asesorada por varios astrónomos prestigiosos: el especialista de asteroides Mark Sykes (director del Instituto de Ciencia Planetaria de Arizona), la especialista en exoplanetas Sara Seager (Instituto de Tecnología de Massachusetts), y John Lewis, el astrónomo de la Universidad de Arizona que lleva considerando la explotación de los recursos de los asteroides durante más de 30 años.

El ingeniero jefe de la empresa, Christopher Lewicki, ha sido director de vuelos en las misiones a Marte Spirit y Opportunity de la NASA. Entre los fundadores se encuentran Peter Diamandis y Eric Anderson, los creadores de la Fundación del Premio X que incentiva el logro de grandes hitos tecnológicos, incluyendo los referentes a los viajes espaciales. Aunque con carácter aventurero, todos ellos parecen profesionales serios, capaces y extremadamente innovadores.

Por otro lado, la capacidad financiera de la empresa viene avalada por varios multimillonarios: los norteamericanos Larry Page y Eric Schmidt, creadores de Google, el húngaro Charles Simonyi, creador de Microsoft Office y turista espacial, el cineasta James Cameron, etc. Estos solventes empresarios, que pueden permitirse el lujo de correr considerables riesgos financieros, también aportan credibilidad a la empresa.

Un plan concreto, tres fases
Planetary Resources no solo está basada en especulaciones, sino que parece tener un plan concreto que se articula en tres fases.

En una primera fase, una serie de pequeños telescopios espaciales catalogará y estudiará varios miles de asteroides cercanos a la Tierra. El primer telescopio, denominado Arkyd 101, tiene un espejo de 22 cm de diámetro que va alojado en una pequeña nave de medio metro, lo que permitirá un lanzamiento relativamente barato (compartiendo el lanzador con otros satélites). El telescopio también podrá ser utilizado para la observación de la Tierra, optimizando su rendimiento.

Este telescopio, que ya se encuentra en construcción, podría ser lanzado durante el año próximo. No hay riesgos excesivos en esta primera fase y, de hecho, hay un gran número de satélites de empresas privadas que ya orbita nuestro planeta.

En una segunda fase, una serie de satélites autopropulsados, denominados Arkyd 200, viajarán hasta los asteroides considerados más interesantes para estudiar in situ el potencial de sus recursos. Para ello irán equipados con sensores capaces de determinar la composición del asteroide, quizás incluso puedan posarse sobre el asteroide para examinarlo o para tomar una muestra que pueda ser transportada a la Tierra. Esto es algo totalmente viable, como se ha demostrado con las visitas ya realizadas a dos asteroides. La sonda de la NASA NEAR Shoemaker se posó sobre el asteroide Eros el 12 de febrero de 2001 después de estudiarlo exhaustivamente. Además, la nave Hayabusa de la agencia espacial japonesa JAXA aterrizó sobre un asteroide, el Itokawa, en noviembre de 2005 y capturó muestras que fueron traídas a la Tierra por la misma nave en junio de 2010. Un primer análisis de estas muestras fue presentado recientemente en ELMUNDO.es.

En una tercera fase, quizás dentro de unos diez años, Planetary Resources lanzaría equipos robóticos que aterrizarían sobre los asteroides para excavar y extraer grandes cantidades de minerales. También se considera la posibilidad de atrapar algún asteroide particularmente rico para transportarlo a la Tierra. En mi opinión, los planes para esta tercera fase aún no están nada claros, a pesar de ser la realmente interesante desde el punto de vista de la rentabilidad financiera. Un asteroide del tamaño de un gran edificio podría llegar a valer un billón de euros, según Diamandis.

¿Son estos planes viables?

Hay varios elementos atractivos en el plan de Planetary Resources. Lo primero es que la empresa parece tener un plan cuyos primeros pasos parecen factibles. Lo segundo es que este plan no parece incluir una urgencia inmediata por obtener beneficios. Lo tercero es que la NASA parece ver estos planes con buenos ojos. Su portavoz David Weaver ha asegurado que el proyecto está bien en línea con los objetivos y con la política de los EEUU en exploración espacial y que la NASA confía en que el sector privado contribuya a los costos del programa nacional.

No obstante, los desafíos tecnológicos en toda esta empresa son, hoy por hoy, descomunales. Es cierto que la primera fase (el lanzamiento de uno o varios telescopios espaciales) es completamente factible y será muy útil. Pero la segunda fase es muchísimo más costosa y entraña riesgos considerables. Por ejemplo la sonda japonesa Hayabusa llevaba un aterrizador que iba destinado a posarse antes sobre el asteroide Itokawa, pero el aterrizador falló y se perdió.

La fase ulterior, la de la explotación minera, será mucho más onerosa y estará sometida a factores de riesgo aún mucho mayores. Por ejemplo, la próxima misión OSIRIS-REx que será lanzada por la NASA en el año 2016 para traer una pequeña cantidad (entre 60 gramos y 2 kilogramos) del material de un asteroide cuesta unos 1000 millones de dólares. Además, aunque no hay ninguna duda sobre la riqueza mineral de los asteroides, no está nada claro cómo separar los metales más valiosos, ni cuál será el costo de tales operaciones. Ni siquiera está claro qué parte del trabajo sería conveniente realizar en el espacio y qué parte en tierra. Posiblemente los planes dependerán de cada asteroide elegido y requerirán múltiples pruebas y experimentos previos. Se necesitarán ingentes inversiones sin beneficios inmediatos, algo que hasta ahora solo son capaces de realizar las Administraciones públicas.

Aunque la explotación fuese viable, su rendimiento económico también es incierto. Hay economistas que argumentan que la localización de nuevas reservas de metales preciosos alteraría la razón entre la oferta y la demanda, lo que conllevaría la bajada de precios, arruinando el rendimiento de la misión.

¿Tendrán estos emprendedores multimillonarios la paciencia que es imprescindible en las hazañas espaciales? ¿Mantendrán su entusiasmo tras largos años sin beneficios? ¿Perseverarán tras los fracasos de algunos lanzamientos? ¿Actuarán con el tesón de una agencia espacial como la NASA que lleva medio siglo en este tipo de empeños? Nadie puede responder a estas preguntas hoy por hoy. Pero no me cabe duda de que la iniciativa de Planetary Resources, si se lleva a cabo con profesionalidad y honestidad, podrá contribuir de manera muy significativa a la exploración espacial. Su considerable inversión financiera deberá ampliar los recursos disponibles hoy (que proceden exclusivamente de los impuestos del ciudadano) aumentando las oportunidades de desarrollo tecnológico y multiplicando las posibilidades de realizar nuevos descubrimientos.

http://www.elmundo.es/elmundo/2012/04/3 ... 02779.html

Imagen
Recreación de una planta de extracción de recursos minerales.
La NASA, junto con la CSA (Agencia Espacial de Canadá), está planeando enviar un robot todoterreno a la Luna en 2018. Su objetivo es analizar el regolito (que constituye el suelo lunar) y realizar pruebas de extracción de agua y de otras substancias volátiles, como el hidrógeno y el oxígeno. Otro vehículo será enviado a Marte en 2020 para extraer oxígeno de la atmósfera. El fin último de estos experimentos es desarrollar y validar las técnicas de explotación de recursos in situ en dos cuerpos del Sistema Solar. Obtener localmente agua y oxígeno (para ayudar a la supervivencia de los astronautas) e incluso combustible para el viaje de regreso, abarataría costes y permitiría realizar viajes espaciales de mayor recorrido.

Atados a la Tierra

Huella en el regolito lunar NASA
Después de más de medio siglo de exploración espacial, el hombre parece continuar muy ligado a su planeta. Hasta ahora, tan solo 12 hombres han tenido el privilegio de pisar la Luna (todos ellos entre 1969 y 1972) y, por ahora, los viajes espaciales parecen limitados a la estancia en la Estación Espacial Internacional.

"Poner un kilo en el espacio cuesta más de un millón de euros", según Luisa Lara, astrofísica del Instituto de Astrofísica de Andalucía . Resulta por tanto indispensable reducir al máximo la carga, evitando el lanzamiento de grandes masas de agua o de combustible, para favorecer la inclusión de dispositivos inteligentes (experimentos, detectores, ordenadores, etc). Además, a menos que se encuentren otros medios de propulsión, resulta extremadamente difícil transportar en la nave espacial todo el combustible que es preciso para un viaje interplanetario de ida y vuelta. Naturalmente, una estrategia posible para reducir gastos consiste en la 'explotación de recursos in situ' (ISRU por sus siglas en inglés) en el cuerpo celeste que se visita.

Primero la Luna, después Marte

La NASA planea llevar a cabo el primer experimento ISRU en el año 2018 en la Luna. Para ello lanzará un robot todoterreno llamado 'Resource Prospector' equipado con la carga útil denominada 'Resolve', desarrollada por la NASA en colaboración con la Agencia Espacial Canadiense (CSA). Se trata de toda una panoplia de instrumentos para perforar la superficie, tomar muestras, analizarlas, calentarlas, etc, y tratar así de obtener volátiles como vapor de agua, hidrógeno y oxígeno. Sabemos que hay algo de agua helada en la superficie lunar (sobre todo en las regiones polares) y, como el Prospector trabajará en el cráter Cabeus, cerca del polo sur, el artilugio tratará de extraer vapor calentando porciones del suelo. Naturalmente esta tecnología, una vez validada en la Luna, podrá tener aplicación en otros cuerpos del Sistema Solar.

El Resolve montado sobre el todoterreno canadiense Artemis Jr. NASA | CSA
El segundo experimento de explotación de recursos in situ consistirá en el envío de otro todoterreno a Marte en el año 2020 (el sucesor de Curiosity) que irá equipado con un captador del dióxido de carbono de la atmósfera marciana que será tratado, mediante procesos químicos básicos, para la obtención de oxígeno.

Hito en la exploración espacial

La única explotación de tipo ISRU que resulta eficaz por el momento es la utilización de energía solar. Prácticamente todas las naves espaciales aprovechan in situ la radiación del Sol para producir energía y parece muy posible que esta práctica continúe en el futuro.

Paisaje marciano visto desde Curiosity NASA
Pero si estos nuevos experimentos proyectados por la NASA funcionan bien, se podrá generalizar el uso de técnica ISRU. En particular, se podrá encarar el diseño de las futuras misiones a la Luna y Marte con potentes dispositivos IRSU que fuesen capaces de obtener agua, oxígeno e hidrógeno en cantidades suficientes. Estas técnicas podrían suponer un hito importantísimo en la exploración espacial. El agua es incompresible y, por lo tanto, muy inconveniente para ser lanzada y transportada por el espacio. El producir agua in situ, no sólo sería esencial para la supervivencia de los astronautas, sino que permitiría obtener oxígeno e hidrógeno mediante hidrólisis. Una parte del oxígeno podría ser utilizado para la respiración de la tripulación y otra parte, al igual que el hidrógeno, sería licuada y almacenada criogénicamente. Cuando fuese preciso, la recombinación del oxígeno con el hidrógeno podría ser utilizada para propulsar la nave. Alternativamente se ha propuesto la fabricación de peróxido de hidrógeno a partir de agua, para su uso como monopropelente.

Otras técnicas ISRU

Recreación de minería sobre un asteoride NASA
Las técnicas ISRU no se limitan a los volátiles. Hay propuestas para la explotación in situ de minerales (por ejemplo: titanio, platino o níquel) tanto en la Luna como en asteroides y otros cuerpos menores. La minería de asteroides podría, en principio, realizarse de diferentes maneras: bien trayendo la materia prima a la Tierra para su uso, bien procesándola parcialmente 'in situ', o bien transportando al asteroide hacia una órbita 'cómoda' a la que poder acceder desde la Tierra o desde una estación espacial para realizar los trabajos de minería.

Naturalmente todas estas actividades, por el momento, se encuentran en fase de estudio; en algunos casos no son más que meras ideas especulativas que necesitan ser desarrolladas con mucho mayor detalle. Pero es de destacar que la empresa privada ya está invirtiendo substancialmente en el desarrollo de ciertas técnicas ISRU, y muy concretamente en la minería de asteroides.


http://www.elmundo.es/ciencia/2014/02/1 ... b4577.html
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Re: CIENCIA:Descubiertas las ondas gravitacionales...

Notapor marea » 18 Mar 2014, 17:04

... que confirma lo acertado de la Teoría del Big Bang y la Teoría Inflacionista sobre los momentos posteriores al Big Bang.

El Polo Sur es el lugar más cercano al espacio de toda la superficie de la Tierra. La sequedad del aire y la claridad de sus cielos permite a los astrofísicos y a sus potentes telescopios modernos llegar hasta las señales más débiles e imperceptibles del Big Bang que aún surcan el Universo. Y precisamente desde el mismo corazón de la Antártida, en la Estación Polar Amundsen-Scott, se acaban de detectar las primeras pruebas que confirman la Teoría del Big Bang. En una esperada conferencia de prensa que presagiaba uno de los hallazgos más importantes de la ciencia moderna, los investigadores del telescopio BICEP2, una compleja instalación construida para responder algunas de las mayores incógnitas de la Astrofísica actual, confirmaron ayer el hallazgo de la primera evidencia directa de la expansión acelerada del Universo que sucedió tras la gran explosión que dio lugar al Cosmos.

Hace alrededor de 13.800 millones de años el Universo que habitamos surgió tras un violento estallido que dejó un plasma denso y extremadamente caliente que comenzaba a expandirse y a enfriarse en un proceso que ha durado hasta la actualidad. En la primerísima fracción de tiempo tras el Big Bang el Cosmos creció de forma exponencial -cuya curva de velocidad de expansión crece a medida que pasa el tiempo dando lugar a una curva con una pendiente cada vez mayor-. O, al menos, eso decía la llamada Teoría de la Inflación Cósmica enunciada a finales de los años 70 por el físico Alan Guth, del Massachusetts Institute of Technology. Según sus propios colegas, hasta el propio Guth ya empezaba a dudar de que fuese posible algún día demostrar su propuesta. Pero ha tenido «suerte», como declaró él mismo a The New York Times.

Lo que ha conseguido este equipo de astrónomos es alcanzar con su potente telescopio situado en el Polo Sur el primer instante infinitesimal del tiempo cósmico, el primer indicio, la pistola humeante que prueba la aparición del Universo en forma de violenta explosión cuando el Cosmos recién nacido apenas tenía la trillonésima parte de una trillonésima parte de un segundo de antigüedad y crecía de una forma enloquecida multiplicando su tamaño a cada mínima fracción de tiempo que pasaba.

«Detectar estas señales es uno de los logros más importantes de la Cosmología actual», aseguró John Kovac, investigador del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian y líder del numeroso grupo de investigadores que trabaja en BICEP2. Este observatorio polar está dedicado a la detección de la radiación cósmica, una reliquia del Big Bang descubierta en los años 60 por casualidad por Penzias y Wilson mientras trabajaban en una nueva antena para los Laboratorios Bell.

Esta radiación cósmica de fondo es muy débil, pero impregna todo el Universo. El problema es que no es uniforme, sino que, al igual que la luz, está polarizada por las interacciones con electrones y átomos en el espacio. Los modelos informáticos ya predecían un patrón ondulado para esta radiación, lo que encajaba a la perfección con la que podría haber durante el periodo de expansión acelerada del Universo tras el Big Bang. El equipo de Kovak no sólo ha encontrado este patrón de ondas, sino que también ha demostrado que es mucho más fuerte de lo que se pensaba hasta ahora.

Las señales halladas por el observatorio polar son en concreto las primeras imágenes jamás tomadas de ondas gravitacionales, una de las predicciones clave -aunque escurridiza- realizadas por Albert Einstein en su Teoría General de la Relatividad. Los propios expertos han bautizado estas ondas como «los primeros temblores del Big Bang».

UN NUEVO COSMOS
El hallazgo permite pensar en un Cosmos formado por millones de universos compuestos por galaxias como la de la imagen tomada por el 'Hubble'
El concepto espacio-tiempo, el modelo matemático que combina ambas variables como dos conceptos inseparables, ha llegado hasta el uso cotidiano en los colegios e institutos de todo el mundo de la mano precisamente de la Teoría de la Relatividad. Pero en ese concepto aparentemente tan sencillo se desarrollan todos los eventos físicos del Universo, y precisa de los enunciados de Einstein, pero también de otras teorías físicas.

Según un comunicado emitido por el Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, los datos aportados por el equipo dirigido por John Kovak en un paper publicado ayer en la web del proyecto -pero que aún debe ser enviado a una revista científica que lo someta a la revisión de los expertos- confirman una conexión profunda entre la mecánica cuántica y la relatividad general. Se trata para muchos astrofísicos del Santo Grial de su campo de estudio. Es la imagen de las ondas de la fábrica del espacio-tiempo, de los ecos de la expansión masiva del Universo instantes después de su formación.

Según los astrofísicos y físicos teóricos, el hallazgo aún se tiene que corroborar con otras investigaciones complementarias. Pero, de confirmarse, sería un hito en la Historia de la Ciencia comparable al descubrimiento de la materia oscura o al del propio Big Bang. La demostración de la propuesta de Guth sobre la expansión acelerada del Universo -ampliada después por otros científicos- permite pensar en un Cosmos mucho más complejo y de un tamaño infinitamente mayor en el que caben multitud de otros universos. En él los miles de millones de galaxias que forman el espacio conocido son tan sólo una ridícula parte del Cosmos real.

http://www.elmundo.es/ciencia/2014/03/1 ... b456b.html

Un equipo internacional de científicos ha detectado los sutiles temblores del universo un instante después de su origen. Un telescopio estadounidense en el mismísimo polo Sur ha logrado captar esas huellas en el cielo que suponen un espaldarazo definitivo a la teoría que mejor explica los primeros momentos del cosmos, denominada inflación y propuesta hace más de tres décadas. Esa inflación fue un crecimiento enorme y muy rápido del espacio-tiempo inicial y, a partir de ese momento, el universo siguió expandiéndose pausadamente, hasta ahora, 13.800 millones de años después. Es la teoría del Big Bang, pero con un complemento fundamental al principio de todo. Como dice Alan Guth, el científico estadounidense que propuso, a principio de los ochenta, la inflación cósmica, “exploramos el bang del Big Bang”.


Fuente: NASA. / EL PAÍS
Se trata de la “tan buscada evidencia de que el universo sufrió una rápida inflación en los primerísimos momentos de su existencia”, señaló la revista Nature. “Si se confirma, esa firma de las ondas gravitacionales del Big Bang abrirá un nuevo capítulo en la astronomía, la cosmología y la física”.

Los científicos del telescopio de microondas BICEP2, instalado en la base antártica Amundsen Scott, presentaron ayer en Harvard los datos concluyentes, disparando la euforia y la emoción de muchos cosmólogos en todo el mundo que, por muy convencidos que estuviesen de que la inflación tenía que ser la explicación correcta de lo que pasó casi al principio, estaban a la espera de la prueba, imprescindible en ciencia, de que la naturaleza efectivamente funciona como ellos habían conjeturado. Y la prueba son las ondas gravitacionales primordiales, producidas por las llamadas vibraciones cuánticas en el espacio-tiempo, que se propagan por el universo a la velocidad de la luz y de las que hoy queda la leve firma en la radiación de fondo que permea todo el cielo.


“Se trata de la primera evidencia directa de la inflación cósmica”, anuncia el Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, en EE UU. Son “las primeras imágenes de ondas gravitacionales, olas que se han descrito como los primeros temblores del Big Bang. Y confirman la profunda conexión entre la mecánica cuántica y la relatividad general”.

“La detección de estas señales es uno de los objetivos más importantes de la cosmología actual. Mucha gente ha trabajado mucho hasta llegar a este punto”, comentó John Kovac, líder del detector BICEP2. El propio Guth declaró a Nature: “Es una prueba nueva y totalmente independiente de que el panorama inflacionario encaja”. Y Andrei Linde, el físico ruso que se fue a trabajar a EE UU y que mejoró de modo definitivo la teoría de la inflación poco después de que Guth la propusiera, comentó que el descubrimiento de estas ondas gravitacionales “es la parte de la historia que faltaba”. Y añadió, emocionado, en un vídeo de la Universidad de Stanford: “Este es un momento de la comprensión de la naturaleza de tal magnitud...”.

La teoría del Big Bang funciona bien y varias sólidas pruebas observacionales la respaldan, pero en realidad, arranca su historia del universo un poco después del principio, un momento a partir del cual explica con éxito la expansión de las galaxias que observó Edwin Hubble en 1929, la formación de los elementos ligeros como el hidrógeno o la radiación de fondo (de cuando el universo tenía 380.000 años) remanente en el cielo, que es el resplandor de la época en que se formaron los primeros átomos.

Pero en su formulación clásica también tiene problemas y esas pegas que soluciona son las que la inflación de Guth, primero, e inmediatamente después de otros físicos que mejoraron la idea inicial o propusieron variaciones de la misma. Las dos principales cuestiones que deja sin respuesta la teoría sin inflación son: ¿por qué el universo es tan homogéneo, tan igual se mire a donde se mire? y ¿por qué tiene la densidad justa? El problema de la homogeneidad significa que el universo es demasiado grande para que los extremos se hayan podido contagiar las propiedades: en el cosmos inicial habría variaciones de temperatura pero no habría dado tiempo a que alcanzaran un equilibrio. Como decía el cosmólogo Daniel Baumann en space.com, el hecho de que partes distantes del universo tuvieran la misma temperatura y densidad sin haber podido estar en contacto es un problema de la teoría del Big Bang sin inflación tan paradójico como que dos tazas de café, muy lejos una de otra y sin posibilidad de haber estado juntas, tengan exactamente la misma temperatura. Con la inflación, las dos tazas son producto de la misma máquina de café hecho al mismo tiempo, y ese crecimiento exponencial del universo en los primeros instantes las separa a velocidad superior a la de la luz (por la expansión del espacio tiempo, no porque nada supere ese límite de velocidad).

El problema de la densidad exacta o de por qué tiene una geometría plana (o casi) es enigmático, porque si al principio hubiera habido un poco más de materia, habría colapsado casi inmediatamente y si hubiera habido un poco menos, la expansión resultante habría impedido la formación de galaxias y estrellas…

La inflación soluciona ambos problemas partiendo de que la gravedad, en determinadas condiciones actúa con una fuerza repulsiva, en lugar de atractiva, y utiliza mecanismos clave de la mecánica cuántica. “Partimos de un poquito de universo primitivo, algo muy pequeño, algo que podría ser mil millones de veces más pequeño que un protón, pero que podría tener esa materia gravitatoriamente repulsiva”, explicó hace unos años Guth a EL PAÍS. “Entonces empieza a expandirse exponencialmente, duplicándose de tamaño muy rápidamente, por lo menos un centenar de veces. Al final de ese proceso de inflación, todo el universo, o la región del cosmos que evolucionará hasta convertirse en el cosmos observable actual, sería mucho más grande que antes de ese crecimiento tremendo. Aún así no tendría más de un centímetro de diámetro. Y a partir de ese momento, la repulsión gravitatoria deja de actuar y continúa la expansión normal hasta ahora”. Todo ello en una fracción mínima de segundo.

Y ese proceso de crecimiento acelerado genera unas vibraciones que acaban siendo en el universo ondas gravitatorias (como pinzamientos del espacio-tiempo que se estiran y encogen) cuya huella han detectado ahora los científicos con el telescopio BICEP2 en la radiación de fondo de microondas.

Como dicha radiación es una forma de luz, muestra todas sus propiedades, incluida la polarización, explica el centro Harvard- Smithsonian. “Nuestro equipo busca un tipo especial de polarización denominado B-modes que representa un patrón de giro o rizo en las orientaciones polarizadas de la antigua luz”, explicó Jamie Bock, uno de los científicos del equipo.

Los expertos del prestigioso Instituto de Tecnología de California miembros del BICEP2, explican que “con la inflación, minúsculas fluctuaciones cuánticas del universo inicial se amplificaron enormemente y este proceso creó ondas de densidad que generaron pequeñas diferencias de temperatura en el cielo, puntos de mayor densidad que acabaron condensándose en galaxias y grupos de galaxias; pero la inflación también habría producido ondas gravitacionales primordiales, arrugas en el espacio-tiempo propagándose por el universo”. La huella de estas ondas en la radiación de fondo de microondas es lo que han descubierto los científicos de BICEP2, y con una señal más fuerte de lo que muchos esperaban. El equipo ha estado más de tres años analizando los datos para descartar cualquier error, incluido el efecto del polvo de la Vía Láctea, que podría dejar una señal similar, pero que ha sido descartado.

¿Y cuándo fue todo eso? Si se compara la historia del universo con la vida de una persona, la teoría del Big Bang clásica, sin inflación, empieza en el momento en que el niño está en la maternidad, recién nacido. Con la inflación se remonta al estado de embrión”, señalaba Guth.


Como el Higgs de la cosmología
A.R
Luis Álvarez Gaumé (físico teórico del CERN): “Es uno de los grandes descubrimientos de las últimas décadas, como si fuera el Higgs de la cosmología. La mayoría de las teorías inflacionarias contienen un campo escalar (como el campo del bosón de Higgs) que es necesario para generar la inflación”.
Avi Loeb (físico de la Universidad de Harvard): “Estos resultados no solamente son la prueba irrefutable de la inflación cósmica sino que nos informan también del momento de esas expansión rápida del universo y de la potencia del fenómeno”.
Álvaro de Rújula (físico teórico del CERN y del Instituo de Física Teórica IFT (UAM-CSIC): "Aunque esté basada en la teoría de la gravedad de Einstein y en la mecánica cuántica —cosas bien comprobadas— la inflación es una hipótesis increíblemente atrevida, un salto gigantesco. Verla adquirir guisos de ser cierta es algo fabuloso".
Juán García Bellido (catedrático de Física Teórica de la Universidad Autónoma de Madrid): “Este resultado supone ver confirmadas a la vez la teoría de inflación, la detección de ondas gravitacionales y las fluctuaciones cuánticas de los campos en el universo primitivo. Es verdaderamente emocionante y corrobora los esfuerzos que se han desarrollado durante varias décadas de cosmología teórica y observacional. Este descubrimiento y los que le siguen abren una nueva ventana que nos permitirá conocer mucho mejor los detalles de la teoría de inflación”.
Jamie Bock (físico del instituto de Tecnología de California, Caltech, y colíder del telescopio Bicep2): “Las implicaciones de esta detección conmocionan. Estamos midiendo una señal que viene del principio de los tiempos”.
Enrique Álvarez (catedrático de Física Teórica de la Universidad Autónoma de Madrid y del IFT): “El anuncio (acompañado de un preprint) por parte del experimento BICEP2 en el Polo Sur del descubrimiento de los llamados modos B primordiales en la radiación de fondo de microondas es de una gran importancia. Estos modos se consideran como la prueba de fuego del modelo del universo inflacionario. Hay que esperar, como siempre, a que el resultado se confirme de manera independiente por otros grupos”.

El telescopio terrestre más cercano al espacio

ALICIA RIVERA
El telescopio BICEP2 (Background Imaging of cosmic Extragalactic polarization) es uno de los observatorios instalados en el polo Sur donde merece la pena tenerlo, pese a la complejidad de su montaje y operación dadas las condiciones extremas allí, por las ventajas que ofrecen las condiciones atmosféricas y la altura (2.800 metros sobre el nivel del mar), favorables a las observaciones astronómicas en determinadas longitudes de onda de microondas (ente las ondas radio y el infrarrojo). El frío hace que sea escasa la cantidad de vapor de agua que absorben dichas ondas, además, la oscuridad total durante seis meses garantiza la estabilidad de la atmósfera sin los cambios térmicos de amaneceres y atardeceres.
"El polo Sur es lo más cerca que puedes estar del espacio y seguir en tierra”, señala John Kovac, líder del equipo del telescopio. “Es uno de los lugares más secos y limpios del planeta, un sitio perfecto para observar las ténues microondas del Big Bang".
El BICEP2 fue diseñado específicamente para captar las huellas de la inflación que ahora ha descubierto (técnicamente, la polarización de la radiación cósmica de fondo) y en realidad es una batería de detectores. El primer instrumento BICEP1 funcionó de 2006 a 2008 con 98 detectores; el segundo, con 512 detectores, se estrenó en enero de 2010 y estuvo en operación hasta diciembre de 2012. Ahora están en preparación las nuevas versiones, un conjunto de receptores que formarán el conjunto Keck. El BICEP3 empezará escudriñar el cielo en 2015. Financiado por la Fundación Nacional de la Ciencia, estadounidense, integran su equipo especialistas de varias universidades e instituciones científicas.
El Bicep2 está instalado en el edificio Dark Sector Laboratory de la base Amundsen Scott, junto con el Telescopio del Polo Sur.

http://sociedad.elpais.com/sociedad/201 ... 94711.html
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Re: CIENCIA:Descubiertas las ondas gravitacionales...

Notapor MACAUDI » 18 Mar 2014, 17:34

Lo he visto esta mañana. Bueno, al menos hay mas teorías que refuerzan el BigBang, ya que últimamente estaba en entredicho...
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Barbarbunga

Notapor CABO » 11 Sep 2014, 01:35

El Barbarbunga ha entrado en erupción y se puede seguir desde aquí en vivo:

http://www.livefromiceland.is/webcams/bardarbunga-2/
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Re: CIENCIA:Descubiertas las ondas gravitacionales...

Notapor A.P.M. » 11 Sep 2014, 09:55

No estoy al tanto de volcanes. ¿Es grande o pequeño? ¿Peligroso?
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Re: CIENCIA: Reactor de fusión nuclear

Notapor A.P.M. » 16 Oct 2014, 15:32

Lokheed Skunk Works anuncia un reactor de fusión nuclear

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El motivo principal de esta noticia se sale de la línea editorial típica de Autoblog, he de reconocerlo. Pero es una noticia tan importante, con semejante alcance, que también trastoca el futuro de la automoción como tal.

Y es que ayer nos enterábamos del anuncio oficial de Lokheed Martin, el contratista militar de Estados Unidos, confirmando que su departamento de "proyectos secretos", el famoso Skunk Works, ha logrado crear un prototipo funcional de un reactor de fusión nuclear compacto.

Si no estás muy puesto en energía nuclear, y sin querer darte ahora mismo una clase de física, te explicaré rápidamente que hay dos tipos de maneras de generar energía a partir de la tecnología nuclear. Una es la fisión, la división de átomos por bombardeo, que es la que utilizan todas las centrales nucleares que el ser humano ha sido capaz de crear hasta ahora.

El otro formato es la fusión nuclear, la unión de átomos para crear elementos más pesados, bajo una gran presión y temperatura, lo que también genera energía sobrante del proceso. La fusión es lo que sucede en el sol constantemente, y tiene muchas ventajas sobre la fisión: No genera apenas residuos nucleares, es "prácticamente infinita" en cuanto a combustible, permite reaprovechar los residuos ya generados en la fisión, y los pocos elementos de desecho que deja no son tan radioactivos durante tanto tiempo como los de la fisión.

Vamos, que es la panacea energética desde hace cien años. El problema es que conseguir un proceso de fusión estable a lo largo del tiempo y que genere un saldo energético positivo es algo que el ser humano, aunque lo ha intentado muchas veces, nunca había logrado hasta ahora.

Pero si lo que cuenta Lokheed es cierto, esto está por cambiar. Asegura la compañía que tiene un modelo de fusión que funciona, y que está dispuesto y preparado para escalarse y convertirse en una realidad industrial a gran escala.

¿Qué implicaciones tiene esto?

Enormes. Casi infinitas. Hasta el punto de que puede cambiar radicalmente la manera de vida de la especie humana.

Contar con reactores seguros y estables de fusión nuclear permitiría, de golpe y porrazo, tener una fuente de energía ecológica e infinita. El combustible que se emplea es una mezcla de deuterio (que se extrae del agua marina, por lo que se considera infinito) y tritio, que es un subproducto de las minas de litio. De hecho, como Lokheed reconoce "ya extraemos litio a un ritmo suficiente para alimentar todos los reactores de fusión que podrían instalarse en toda la tierra para alimentar el consumo energético global".

Con 25 kilogramos de combustible, según Lokheed, se podría operar un año un reactor compacto de fusión, con una entrega energética equivalente a un reactor de fisión medio estándar.

Pero al margen del combustible, hay que percatarse de que, sin subproductos radioactivos de larga vida y peligrosidad, alimentado por combustibles "casi infinitos", y sin emisiones directas de CO2 (la extracción y producción del combustible quedaría por resolver), estos reactores se convertirían en un bien estratégico para dejar de depender del petróleo y el carbón como fuentes energéticas básicas.

Nos generarían electricidad a bajo coste, alta seguridad y sin un problema estratégico y logístico de tener que comprar a países extranjeros caros combustibles. Vamos, la panacea.

¿Qué implicaciones automovilísticas tiene?

Aunque el coche atómico va a seguir siendo un sueño (¿te acuerdas del que te trajo Dani hace unas semanas aquí?), el cambio del paradigma eléctrico global podría tener como resultado una reacción en cadena en toda la industria.

Los coches eléctricos son vehículos de emisiones locales "cero", pero su gran problema es que en ciertos países como Reino Unido, la dependencia energética del carbón y los derivados del petróleo hace que las emisiones globales en ciclo completo del coche eléctrico no sean mucho más bajas que las emisiones de un coche de gasolina de bajo consumo.

Pero esto cambiaría radicalmente con una fuente energética de emisiones "cero". Además, el abaratamiento energético que supondría la fusión nuclear, unido al hecho de que el precio energético sería mucho más estable e independiente de cuestiones socio políticas harían que el coche eléctrico (o el alimentado por hidrógeno, si se prefiere usar la energía eléctrica para generar hidrógeno a partir del agua) tuviera un futuro mucho más verde y positivo del que tiene ahora.

Países sin recursos energéticos propios en cuanto a combustibles fósiles, como España, podrían zafarse en gran manera de tener que importar dichos combustibles, y pasar a depender íntegramente de las fuentes renovables actuales y de reactores de fusión.

¿Qué hace especial al reactor de Lokheed?

Te preguntarás por qué hasta ahora no se había logrado la fusión nuclear como un proceso con saldo energético positivo (que genere más energía de la que consume) de manera estable. Pues bien, entre los muchos problemas está el de controlar la fusión como una reacción en cadena en el seno de un dispositivo que no se funda ni estropee. El calor desprendido por la fusión es tal que no se puede albergar el proceso en un "frasco" convencional.

Los caminos para franquear este obstáculo han estado basados en dos vertientes: Manejar todo en una suspensión de plasma, o crear campos magnéticos en los que se mantenga la relación suspendida (sí, como lo de la peli de Spiderman).

Es esta segunda solución, la de los campos magnéticos, la que Lokheed ha logrado "masterizar".

¿Cuándo lo veremos funcionando? ¿y qué problemas puede tener?

Es pronto para aventurar cuándo Lokheed pasará de las palabras a los hechos y creará el primer gran reactor de fusión nuclear compacta. Hemos escuchado muchas promesas e inversiones en este tipo de reactores que no han pasado de la fase conceptual.

Pero el respaldo de Lokheed hace que este sea un caso claramente diferente. Estamos hablando de una compañía que ha sido capaz de inventar aviones de combate invisibles al radar y mil proyectos militares más de los que ni tan siquiera tenemos conocimiento a día de hoy.

La cuestión es si un proyecto nacido dentro de Skunk Works se va a "desmilitarizar" por el bien de la humanidad, en primer lugar. En segundo lugar, cuando esto ocurra, si ocurre, Estados Unidos será el primer y principal beneficiado, pues es una tecnología local que les otorgará una ventaja competitiva enorme.

Abrir la puerta a las exportaciones de esta tecnología tiene sentido comercial, pero todos los países "de fuera" iremos a la cola, y habrá que ver a qué coste.

En fin, sea como sea, esta es una gran noticia, que, si acaba transformada en una realidad palpable, cambiará nuestras vidas. Y sí, también la manera en la que nos movemos.

De hecho, ya se habla de aviones y naves espaciales con reactores compactos "a bordo", con menor peligro que las sondas enviadas con pequeños reactores de fisión años atrás.

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Re: CIENCIA:Descubiertas las ondas gravitacionales...

Notapor marea » 16 Oct 2014, 16:32

La fusión también se pretende alcanzar con el Proyecto ITER.

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Re: CIENCIA:Descubiertas las ondas gravitacionales...

Notapor A.P.M. » 16 Oct 2014, 16:36

Lo que parece que quieren decir es que ya se ha conseguido y "miniaturizado"
Pero no lo entiendo muy bien, supongo que se referirá a la teoria, a nivel conceptual, la practica será otra cosa.

Pero en cuanto se consiga, cambiará todo
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Re: CIENCIA:Un escudo invisible protege la tierra

Notapor marea » 28 Nov 2014, 00:16

A.P.M. escribió:Lo que parece que quieren decir es que ya se ha conseguido y "miniaturizado"
Pero no lo entiendo muy bien, supongo que se referirá a la teoria, a nivel conceptual, la practica será otra cosa.

Pero en cuanto se consiga, cambiará todo


Si la noticia es cierta, si que sería una revolución en toda regla, pero yo tampoco consigo sacar si están aún en el plano teórico o están en el plano práctico.
Teniendo en cuenta que el ITER está enfocado a la producción energética nuclear de gran demanda y esto, se vería refundada nuestra civilización por completo, pero el ItER está enfocado a 15 años vista, para tener en 2050 modelos comerciales en grandes ciudades.

(Cambio de tercio)
[ALGUIEN ME PUEDE DECIR UNA PÍAGINA TIPO IMAGUESHACK PERO QUE NO "CLAVEN"???]

Un escudo invisible protege la tierra

Una nueva realidad supera a la ficción. Los universos Star Trek y Stargate imaginaron una tecnología superior capaz de generar escudos protectores artificialmente. Sin embargo, a la Tierra no parece hacerle falta la tecnología de la Flota Estelar ni la de la raza Asgard, pues el planeta parece haber generado de forma natural un caparazón invisible. Sin embargo, los científicos todavía no saben cuál puede ser el origen de este fenómeno, pues lo consideran contrapuesto a la manera habitual de actuar de las partículas en los sistemas astrofísicos. Después de este descubrimiento, los teóricos tendrán que cambiar sus modelos sobre esta materia.

"Francamente, cuando vimos esta 'barrera' persistente que actuaba contra los electrones altamente energéticos en la magnetosfera de la Tierra, me quedé totalmente perplejo y desconcertado. Era como si las ráfagas de electrones se estampasen contra una pared de cristal en el espacio", cuenta a este diario el profesor Daniel Baker, investigador principal de este estudio publicado en la revista Nature. "¿Por qué? -pensó cuando vio el 'escudo' por primera vez- ¿Por que habría de existir un límite que frenase el movimiento de las partículas? ¿Qué será?".

Los electrones ultrarelativistas podrían ser peligrosos para seres vivos y equipos electrónicos si llegasen a la Tierra.
El descubrimiento fue obra de un equipo de astrofísicos dirigido por la Universidad de Colorado Boulder. Los investigadores hallaron una 'pantalla' que repele a los llamados 'electrones asesinos', procedentes de las tormentas solares. Estas partículas subatómicas llegan desde el Sol a la Tierra como una lluvia de proyectiles electromagnéticos, pues, cuando las eyecciones solares de masa coronal (CME) son muy potentes, estos electrones viajan a una velocidad cercana a la de la luz, amenazando con dañar a los astronautas, a los satélites y a los sistemas espaciales.

Además, según explica el astrónomo Rafael Bachiller, director del Observatorio Astronómico Nacional (IGN), "si estas partículas alcanzasen la superficie del planeta serían potencialmente muy peligrosas, tanto para los seres vivos como para los sofisticados equipos electrónicos sobre los que reposa hoy nuestra civilización".

Cinturones Van Allen. NASA
El escudo en cuestión se encuentra a unos 11.587 kilómetros de la Tierra, en el interior de los cinturones Van Allen, dos anillos de electrones y protones de alta energía con forma de donut, descubiertos por el profesor James Van Allen en 1958, que se encuentran a más de 40.000 kilómetros sobre la superficie de la Tierra. Estos cinturones de radiación se expanden y se contraen en respuesta a las perturbaciones de energía procedentes del Sol, según explica el profesor Baker, que, además, es antiguo alumno de Van Allen.

El equipo de Baker no se topó con la barrera 'de casualidad', sino que llevaban algún tiempo analizando esa zona. Los anillos Van Allen fueron el primer descubrimiento importante de la era espacial y, desde 2013, Baker dirige una investigación para encontrar un tercer cinturón 'de almacenamiento' entre los dos primeros, analizando las mediciones del Telescopio de Relatividad de Electrones y Protones (REPT) de las sondas gemelas Van Allen, que fueron lanzadas por la NASA en el año 2012.

Un rompecabezas cósmico

Cuando los científicos lograron este descubrimiento, se desconcertaron. "Estamos viendo un escudo invisible que bloquea electrones, algo así como los escudos creados por campos de fuerza en Star Trek para repeler armas alienígenas", relata Baker. "Es un fenómeno extremadamente desconcertante".

Los científicos barajan opciones como la influencia del campo magnético de la Tierra o las ondas de radio.
Al intentar buscar una explicación plausible, los astrofísicos pensaron inicialmente que los electrones altamente cargados, que dan la vuelta a la Tierra a 160.934 kilómetros por segundo, podrían ser frenados en la atmósfera superior y gradualmente aniquilados al interactuar con las moléculas del aire. Sin embargo, según explica Baker, la barrera observada por las sondas de los cinturones Van Allen consigue parar a los electrones mucho antes de que consigan alcanzar la atmósfera.

Así todo, el grupo no se rindió y barajó un gran número de escenarios en los que se podría crear y mantener una barrera de este tipo. Otra de las posibilidades que surgió es si se podría haber generado por la influencia de las líneas del campo electromagnético de la Tierra. También apuntaron a las ondas de radio de los transmisores humanos, preguntándose si éstas podrían dispersar a los electrones, impidiendo que continuasen su camino. Sin embargo, según asegura Baker, ninguna de estas teorías tiene un buen fundamento científico.

Un silbido plasmaférico podría tener un papel clave en la barrera.
El escenario que parece más posible al equipo es la influencia de la plasmafera, una gigantesca nube de gas frío con carga eléctrica que comienza a unos 965 kilómetros sobre la Tierra y se extiende hacia miles de kilómetros a lo largo del cinturón Van Allen exterior. Según Baker, la plasmafera podría estar dispersando los electrones con baja frecuencia en la barrera, de forma que las ondas electromagnéticas crearían un 'silbido' plasmaférico que sonaría como el ruido blanco en un altavoz.

Así, Baker cree que el silbido plasmaférico podría jugar un papel clave en la barrera. Sin embargo, todavía sigue desconcertado y se sigue preguntando cómo puede ser posible este comportamiento tan tajante, cuando lo natural sería que "algunos electrones consiguieran pasar la barrera y otros rebotasen", pero en este caso ninguno logra entrar. "Sinceramente, todavía creo que todo esto es un rompecabezas".

Como buen astrofísico, Baker es aficionado a los enigmas. "Vamos a continuar nuestros estudios en los cinturones Van Allen de la Tierra para ver cuánto tiempo puede persistir esta barrera, tememos que el Sol arruine el escudo con una CME, aunque también queremos entender por qué todavía no ha desaparecido. Además, no nos sentimos muy satisfechos con las actuales explicaciones y así, como con todos los buenos rompecabezas en astrofísica, buscaremos las mejores y más satisfactorias respuestas a la pregunta '¿Por qué?'".

Rafael Bachiller durante un encuentro en elmundo.es. EM
Sin embargo, a pesar del enigma de la pantalla invisible de Baker, Rafael Bachiller no deja de fascinarse al "ver cómo la naturaleza hace de este planeta un oasis privilegiado para que prospere la vida".


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