Lo que las lunas de Saturno nos cuentan sobre los cometas

Este post participa en la XXX Edición del Carnaval de la Física que se celebra este mes en el blog Enciclopedia Galáctica de Torjo Sagua.

En el Ciclo de Conferencias de Ciencia Lunar y Planetaria, Jim Richardson y David Minton disertaron sobre el tamaño de los cuerpos del Cinturón de Kuiper, y la relación de estos objetos con las lunas de Saturno.Los cráteres son los accidentes geológicos que conectan las lunas de Saturno con los TNOs. Todos los satélites del planeta de los anillos los poseen, especialmente los de tamaño medio como Mimas, Tetis, Dione, Rhea y Japeto.Richardson y Minton presentaron en su estudio que los cuerpos que causaron estos cráteres provenían del Cinturón de Kuiper y no del Cinturón Principal de Asteroides. Pero hay algunas cosas extrañas sobre las poblaciones de los cráteres de estos mundos. Por un lado hay menos cráteres pequeños de lo que cabría esperar, y por otro la existencia de un excesivo número de cráteres producidos por cuerpos de entre 10 a 50 kilómetros de diámetro, que producirían cuencas como las de Herschel y Mimas. Las grandes cuencas se pueden explicar con la población actual de los cuerpos del Cinturón de Kuiper, pero la falta de cráteres pequeños es una sorpresa. Richardson mostró cómo se puede producir esta distribución de cráteres si se cambia el tamaño de los cometas con el tiempo y eliminando los cuerpos de cinco kilómetros de diámetro o menores.Otro asunto extraño sobre el número de cráteres presentes en las lunas de Saturno es que su cifra es excesiva. La tasa de impactos tendría que haber sido de 100 a 1.000 veces superior a la calculada por el Modelo de Niza para crear el paisaje que vemos. Este modelo tampoco predice la extraña ausencia de cráteres pequeños.Minton sugirió que detrás de estos enigmas podría estar el Efecto YORP: conjunto de procesos que ocurren en los cuerpos pequeños como asteroides, que provoca que estos giren tan rápido que pueden dividirse por la mitad. Hoy en día podemos observar los efectos YORP en pequeños cuerpos del cinturón de asteroides, analizando cómo la velocidad de rotación de estos cuerpos aumenta en una cantidad muy pequeña en el tiempo.Minton propone que el Efecto YORP ha estado operando en el Cinturón de Kuiper a lo largo de la evolución del Sistema Solar, lo que causó la eliminación de los pequeños cuerpos del Cinturón de Kuiper al dividirse en pequeños trozos con el tiempo.

Cómo antiguos virus infectaron nuestro genoma

Durante años, los científicos han estado luchando con el enigma deque más del 90 por ciento del genoma de los mamíferos no tiene ninguna función conocida. Se sabe que una parte de esta ‘materia oscura’ de material genético alberga piezas de ADN de virus antiguos que infectaron a nuestros antepasados y que se remontan hasta la época de los dinosaurios. Investigadores de la Universidad de Oxford, del Aaron Diamond AIDS Research Center en Nueva York y del Instituto Rega en Bélgica querían saber cómo estos virus antiguos se metieron en los genomas de sus anfitriones con tanta abundancia. El equipo buscó en genomas de 38 mamíferos que cubren una amplia gama de especies: ratónes, ratas, murciélago, elefantes, humanos y delfines. El material genético de todos los virus que residen en su ASN se recogió y después se comparó mediante modelos matemáticos. Los resultados revelaron que un grupo particular de virus había perdido la capacidad de infectar nuevas células. Su material genético es aún capaz de amplificar, pero el ciclo de vida del virus se transmite dentro de una sola célula. Este cambio, fue seguido por una proliferación espectacular de material genético del virus dentro de los genomas. Una comparación con todos los otros virus en los genomas reveló que se trata de un fenómeno universal y demostraron que la pérdida de la capacidad de infectar células se asocia con un aumento de aproximadamente 30 veces en la abundancia del virus. El patrón se asemeja a lo que se observa durante brotes epidémicos; en los que una pequeña proporción de personas infectadas son a menudo responsables de la mayor parte de la propagación de un agente infeccioso al resto de la población. Estos infectados se describen como ‘superexpansoress ‘. Según el autor principal, el Doctor Gkikas Magiorkinis del Departamento de Zoología de la Universidad de Oxford: ‘Sabemos que gran parte de la ‘materia oscura’ de nuestro genoma juega con sus propias reglas, en la misma forma que una epidemia en una enfermedad infecciosa, pero que opera a millones de años ‘. Robert Belshaw del mismo departamento, quien dirigió el estudio, lo explica así: ‘Tenemos la sospecha de que estos virus se ven obligados a hacer una elección: o bien mantener su esencia ’viral’ y la diferencia entre los animales y las especies, o comprometer un genoma y luego extederse masivamente en él. Esta es la historia de la epidemia dentro del genoma de cada animal, una historia que ha estado ocurriendo 100 millones de años y que continúa hoy en día. ‘ Los resultados se publican e la revista Proceedings of the National Academy of Sciences. Autor: Jen Middleton Enlace original: Study reveals how ancient viruses became genomic ‘superspreaders’

Científicos anuncia la creación de ADN sintético

Publicado en Science, una investigación llevada a cabo por un equipo de científicos de la Universidad de la Columbia Británica en Canadá ha anunciado la creación de AXN, ADN sintético de laboratorio capaz de almacenar y copiar información genética. Según asegura el estudio, este material podría ayudar a responder a las preguntas básicas de biología y tiene implicaciones enormes para biotecnología o medicina. Y es que hasta ahora tan solo el ADN y el ARN eran las únicas moléculas con la capacidad de contener y transmitir información biológica.

Los investigadores lograron sintetizar seis moléculas, polímeros capaces de cumplir con las leyes de la herencia, siempre de acuerdo con la evolución darwiniana. Los bloques de construcción AXN han creado seis diferentes sistemas genéticos mediante la sustitución del componente de azúcar desoxirribosa del ADN con una de los seis diferentes polímeros, productos químicos sintéticos. A continuación, las enzimas denominadas polimerasas desarrolladas podrían convertir el AXN en ADN junto con otros que podrían cambiar el ADN a AXN. Esta capacidad de copiar y traducir secuencias de genes permite que se copie y se transmita una y otra vez, la llamada herencia artificial. De acuerdo con Phil Holliger, coordinador del estudio: ‘Hemos creado otros polímeros sintéticos que además del ADN y el ARN pueden almacenar y difundir información, dos de las características de la herencia y la vida. Esto implica que no existe un imperativo para que la vida tenga que estar basada en el ADN o el ARN. Lo más probable es que su presencia no sea meramente un reflejo congelado; un ‘accidente’ que tuvo lugar en el origen de la vida.’ Y es que el AXN puede sintetizar y reproducir la información contenida gracias a su capacidad para unirse a ADN complementario y al ARN. No sólo eso, el AHN, una nueva molécula de AXN, es capaz de comportarse de la misma manera que el ADN en condiciones cambiantes. Puede evolucionar hacia otras formas que se unen a un objetivo determinado. ‘Esto demuestra que más allá de la herencia, el AXN tiene la capacidad de la evolución darwiniana.’ ¿Podría el AXN desmitificar los orígenes de la vida? Según los científicos, todas las acciones del AXN son controladas por los investigadores en un proceso de ‘100% natural’: ‘Podemos ser capaces de utilizarlo para hacernos preguntas muy básicas sobre biología. Como de que modo la vida comenzó con el ADN y las proteínas tal y cómo lo conocemos hoy, algo que pudo haber comenzado con algo mucho, mucho más simple.’ Holliger finalmente habla acerca de sus implicaciones para el futuro: ‘Los resultados sugieren que puede haber otras formas de almacenar información genética diferente a lo que conocemos, tanto en nuestro planeta como en el universo. Esto abre la puerta a la era de la genómica sintética y tiene implicaciones para la exobiología, la biotecnología y la comprensión de nosotros mismos. Créditos imagen: Karen Kasmauski Enlace original: Scientists announce the creation of AXN, synthetic DNA

Estelas en el anillo F de Saturno

Nuevas imágenes de la sonda espacial Cassini han revelado objetos de kilómetros de tamaño atravesando partes de anillo F de Saturno, dejando estelas brillantes tras de sí. Estas marcas en los anillos, que los científicos llaman ‘mini-jets, ’ proporcionan información sobre el curioso comportamiento del anillo F, que tras imágenes de la Cassini la líder del equipo Carolyn Porco llamó ‘los fenómenos de Saturno más seductores.’ Con las nuevas imágenes detalladas, la Cassini revela el complejo funcionamiento del anillo F y el comportamiento de pequeñas lunas en la creación de estas marcas. ‘Creo que el anillo F es el más raro de los anillos de Saturno, y estos últimos resultados de la Cassini lo muestran aún más dinámico de lo que pensábamos’, dijo Carl Murray, miembro del equipo de tratamiento de imágenes de la Cassini en la Universidad Queen Mary de Londres, Inglaterra .‘Estos resultados nos muestran que la región del anillo F es como un zoo animado de objetos de varios tamaños desde un kilometro hasta como la luna Prometeo varios kilómetros; un show espectacular.’ Los científicos han sabido que objetos relativamente grandes como Prometeo, de 148 kilómetros de longitud, pueden crear canales, ondas, bolas de hielo y marcas en el anillo F. Pero los científicos no saben qué pasa con estas bolas de nieve después, dijo Murray. Algunas se rompen sin duda por colisiones o debido a las fuerzas de marea que ejerce en su órbita Saturno, pero ahora los científicos tienen pruebas de que algunas de las más pequeñas sobreviven, y que tangan órbitas diferentes significa que atraviesan el anillo F por su propia cuenta. Estos objetos pequeños parecen chocar con el anillo F a velocidades suaves; aproximadamente a 2 metros por segundo. Las colisiones generan partículas de hielo brillante que son arrastradas fuera del anillo F, dejando un rastro de entre 40 y 180 kilómetros de longitud. El grupo de Murray localizó una pequeña marca en una imagen del 30 de enero de 2009 y la siguió más de ocho horas. El largo metraje conseguido confirmó que el pequeño objeto se originó en el anillo F, por lo que el grupo volvió al catálogo de imágenes de la Cassini para comprobar si el fenómeno era frecuente. ‘El anillo F tiene una circunferencia de 881.000 kilómetros, y estos mini-jets son tan pequeños que se necesita mucho tiempo y casualidad para encontrarlos’, dijo Nick Attree, miembro del equipo de tratamiento de imágenes de la Cassini en el Queen Mary. ‘Hemos peinado 20.000 imágenes y estuvimos encantados de encontrar 500 ejemplos de este fenómeno sólo durante los siete años que Cassini ha estado en Saturno.’ En algunos casos, los objetos viajan en paquetes, creando mini-jets que se bastante exóticos, recordando a un arpón. Otras imágenes muestran vistas magníficas del anillo F completo, con remolinos que se agitan alrededor del anillo por todos los diferentes tipos de objetos que se mueven a través y alrededor de él. ‘Más allá de que nos muestra la extraña belleza del anillo F, los estudios de la Cassini en este anillo nos ayudan a comprender la actividad que se produce cuando los sistemas solares evolucionan a partir de discos de polvo que son similares, aunque obviamente, mucho más grandes que el disco que vemos alrededor de Saturno ‘, dijo Linda Spilker, científico del proyecto Cassini en el Jet Propulsion Laboratory de la NASA, en Pasadena, California.‘No podemos esperar a ver qué más nos muestra la Cassini de los anillos de Saturno. ‘ Crédito imagen: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute Autor: Nancy Atkinson Enlace original: Glittering ‘mini-jets’ found in Saturn’s curious ring

Hoy se inaugura el HARPS-N, el buscador de exoplanetas más preciso del hemisferio norte

La enorme precisión con la que trabajará el nuevo instrumento permitirá detectar planetas extrasolares con masas parecidas a la de la Tierra Detectar planetas con una masa parecida a la Tierra y movimientos estelares de menos de un metro por segundo serán algunas de las proezas que podrá realizar el espectrógrafo HARPS-N (Buscador de Planetas por Velocidad Radial de Alta Precisión Norte), que se inaugurará el próximo lunes, 23 de abril, a las 12.00 horas, en el Telescopio italiano Nazionale Galileo (TNG), en el Observatorio del Roque de los Muchachos del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), en La Palma. Según los astrónomos del proyecto, HARPS-N será el buscador de planetas más preciso del hemisferio norte. El nuevo espectrógrafo de alta resolución ha sido diseñado para detectar y estudiar planetas extrasolares o exoplanetas. Es un gemelo casi exacto del instrumento HARPS ya instalado en el Observatorio Europeo del Sur, en el telescopio de 3, 6 metros en La Silla, Chile. El objetivo científico primario de HARPS-N será la confirmación y el estudio de los candidatos a planetas extrasolares encontrados por el satélite Kepler de la NASA. La misión de Kepler se centra en la búsqueda de planetas extrasolares mediante el método de los tránsitos, que consiste en observar periódicamente estrellas para detectar variaciones en su brillo a través de mediciones fotométricas. Un exoplaneta, en su órbita, puede interponerse entre la línea de visión del telescopio y la estrella, fenómeno conocido como tránsito, que produce una disminución en el brillo de la estrella. Kepler ha realizado su búsqueda en un área del cielo que comprende las constelaciones de Cygnus (del Cisne) y Lyra (Lira), en el hemisferio norte. Ésta fue la razón de la instalación de HARPS-N en La Palma, dado que se trata de uno de los mejores lugares para observar el cielo del Norte. Este verano HARPS-N empezará su búsqueda. Para confirmar el hallazgo de un exoplaneta, HARPS-N tiene que detectar el desplazamiento que la gravedad del planeta orbitante causa a su estrella. Este objetivo se logra con la estabilidad mecánica y térmica del instrumento, que es garantizada por un control muy preciso de las condiciones en su interior. En particular, las variaciones de temperatura no serán mayores de 0.001ºC. Su gran precisión es lo que permitirá la detección de planetas que tengan una masa parecida a la de la Tierra. Comparado con otros métodos de búsqueda de exoplanetas, como las microlentes gravitacionales, la astrometría, o la imagen directa, el estudio combinado de tránsitos y velocidades radiales que realiza HARPS-N permite determinar con claridad parámetros como el diámetro del exoplaneta, su masa, densidad e inclinación de su órbita, así como el sentido de su translación alrededor de la estrella. Después de la instalación del instrumento por el personal del TNG, el Observatorio de Ginebra y el ATC Edimburgo, HARPS-N vio la primera luz en marzo, a la que han seguido observaciones, trabajo adicional y pruebas. En busca de 'gemelos' terrestres Hasta la fecha se han descubierto más de 700 planetas extrasolares, la mayor parte gigantes gaseosos comparables a Júpiter, aunque más cercanos a sus estrellas. Gracias al desarrollo de nuevos instrumentos, en los últimos años se han descubierto planetas de composición rocosa del tamaño de Neptuno e incluso menores, hasta del doble del tamaño del planeta Tierra. El objetivo de la comunidad astrofísica sería encontrar exoplanetas gemelos de la Tierra, para poder explorar la existencia de vida en planetas similares al nuestro, en cuanto a su composición rocosa, atmósfera y océanos. Estas características se darían a una distancia específica de la estrella, en la denominada zona habitable, la franja donde, por su temperatura, en un planeta extrasolar podría existir agua líquida y atmósfera. El proyecto de HARPS-N es un consorcio de Geneva Observatory and University (Suiza), INAF-TNG (Italia), CfA and Harvard University (EE UU), ATC Edinburgh, Queens University y University of St. Andrews (Reino Unido).

Los supervientos galácticos de M 82

El artículo de Astronomía publicado en el Suplemento el Zoco de Diario Córdoba domingo 19 de febrero de 2012 estaba dedicado a los supervientos galácticos de M 82:

Artículo publicado en el Suplemento Dominical "El Zoco" de Diario Córdoba el domingo 19 de febrero de 2012. Combinación de imágenes en filtros ópticos, incluyendo el filtro especial de hidrógeno alfa (Hα, en rojo), de la galaxia cercana M 82. La intensa formación estelar que su núcleo experimenta ha provocado unas estructuras alargadas de gas caliente que se alejan de la galaxia, un ‘superviento galáctico’. Crédito de la imagen: Subaru Telescope, National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) . Más información sobre la imagen de M 82 de Subaru, en la Nota de Prensa emitida el 24 de marzo de 2000.

Como meter la mano en plomo fundido

El efecto Leidenfrost es un fenómeno que ocurre cuando un líquido entra en contacto con un objeto a una temperatura mucho mayor que su punto de ebullición, creando una película de vapor que aísla el resto del líquido evitando así que evapore rápidamente. Con esta base científica " Los Cazadores de mitos ", Adam Savage y Jamie Hyneman en el episodio 23 de la séptima temporada probaron a meter por un instante los dedos en plomo derretido sin quemarse, eso si tomaron la precaución de mojarse antes la manos en agua.