martes, 26 de julio de 2016

Investigadores desarrollan disco duro que almacena la información en átomos

Un grupo de investigadores de la Universidad de Delft (Holanda) en colaboración con el Instituto Internacional Ibérico de Nanotecnología ha creado el primer disco duro que guarda la información átomo a átomo.

El enfoque, tiene tantas características ingeniosas que es difícil saber por dónde empezar la descripción. Para iniciar los investigadores evaporaron cloro y cubrieron con ello una superficie de cobre. Con el tiempo suficiente se formó una capa de un solo átomo de cloro que cubrió totalmente la superficie de cobre. En este punto si se interrumpe el proceso de síntesis, se termina con una combinación de átomos de cloro y espacios vacíos en la superficie. Para evitarlo se usa un microscopio de efecto túnel, que registra el estado electrónico de la superficie, con el que se puede detectar fácilmente la diferencia entre un átomo de cloro y un espacio vacío.
Superficie del disco duro creado en colaboración holandesa-española. Créditos Universidad de Delft.

Para mantener la ubicación de los átomos de cloro la temperatura debe estar por encima de 70° K, con ello los datos se mantienen estables durante al menos 44 horas.

Los científicos decidieron almacenar la información moviendo los átomos alrededor, labor que se pueden hacer con facilidad y con una tasa de error de menos del uno por ciento. Para almacenar tomaron como referencia si el átomo está en el "top" en su marco de referencia, si es así el bit almacena un 1, pero si esta en la parte inferior, se almacena un cero.

Los investigadores dividieron los datos en bloques de ocho bytes, separados por cuatro átomos. Para distinguir cada bloque se valió de la ubicación de átomos asignados en la parte superior izquierda. Si en el bloque había átomos insuficientes o agujeros se marcó como un bloque defectuoso.

Como si esto fuera poco, también se escribió el equivalente a un sistema operativo para el disco duro, como se muestra en el vídeo. Sin intervención humana, el sistema escanea la superficie del cobre, cuenta los átomos y agujeros, luego calcula la mejor manera de colocar los bloques, una en la que haya el mayor número de bloques con mínimo número de movimientos. Cuando se almacenan los datos, el sistema simplemente pasa por cada átomo y lo mueve hasta que el bloque tenga el valor previsto y luego se pasa al siguiente bloque. Los bloques no se pueden borrar ni escribir sobre ellos.

Este sistema no es muy eficiente, ya que toma dos minutos escribir un solo bloque y otro minuto para leerlo. Incluso con un microscopio de efecto túnel de alta frecuencia, el ancho de banda máximo es de 1 Mbit/segundo. Aún así, funciona, ya que los autores codificaron un mensaje con un tamaño de un kilobyte. Los datos que ellos escribieron fue parte del texto de una conferencia de Richard Feynman llamado "hay mucho sitio al fondo" además de un pasaje de Darwin sobre "el origen de las especies".

En promedio, el 12 por ciento de los bloques no son adecuados para almacenar datos. Incluso teniendo en cuenta esos bloques, el sistema es capaz de almacenar poco menos de un bit por nanómetro cuadrado, que conduce a una densidad de 500 terabits por pulgada cuadrada. Suponiendo que las capas apiladas sean de cobre, se podía llegar a almacenar toda la Biblioteca del Congreso en un cubo microscópico.

No obstante la necesidad de un microscopio de barrido de efecto túnel para leer los datos, -así como un suministro constante de nitrógeno líquido para mantener la capa de cloro- limitan su practicidad. Sin embargo, el sistema sigue siendo bastante impresionante, y que pone de relieve lo que puede lograrse al controlar átomos de forma individual.

Referencia:

miércoles, 20 de julio de 2016

Un equipo internacional de astrónomos ha descubierto y confirmado un tesoro de nuevos mundos. Investigadores lograron tal hazaña combinando datos de la misión Kepler/K2 de la NASA con observaciones de seguimiento realizadas por telescopios terrestres como el Observatorio WM Keck en Maunakea, Observatoio Gemini en Maunakea y en Chile, el Buscador de planetas automatizad (Automated Planet Finder) de la Universidad de California y el Gran Telescopio Binocular (LBT) operado por la Universidad de Arizona. Es así que el equipo confirmó más de 100 planetas, incluyendo el primer sistema planetario que comprende cuatro planetas potencialmente similares a la Tierra. Los descubrimientos fueron publicados en la revista The Astrophysical Journal Supplement Series.

Los resultados se han logrado ironicamente en el momento en que la misión Kepler esta finalizada debido a fallas de Kepler.
Montaje fotográfico que muestra sistemas planetarios descubiertos (puntos) superpuestos. Un equipo internacional de científicos descubrió más de 100 planetas basado en imágenes de Kepler que operan en la 'Misión K2'. El equipo confirmó  los planetas utilizando un conjunto de telescopios de todo el mundo, incluyendo cuatro en Maunakea (telescopios gemelos del Observatorio Keck, el Telescopio Gemini-Norte, y el Telescopio Infrarrojo). La imagen del planeta de la derecha es una recreación artística. Crédito: Karen Teramura/IFA/Miloslav Druckmüller/NASA.

En su misión inicial, Kepler estudió un espacio específico de cielo en el hemisferio norte, enfatizando su búsqueda en planetas cuyos tamaños y temperaturas fuera similares a la Tierra alrededor de estrellas como el Sol. Pero cuando se perdió su capacidad para observar en su área de destino original en 2013, los ingenieros crearon una segunda vida para el telescopio que está demostrando ser muy fructífera.

La nueva misión, conocida como K2, ha proporcionado la capacidad de observar una serie de campos de destino independientes proporcionando mayores oportunidades a diferencia de observatorios terrestres ubicados en los hemisferios norte y sur. Además, en contraste con la misión Kepler, K2 es una misión totalmente impulsada por la comunidad científica con objetivos propuestos por esta. K2 ahora mira a una mayor fracción de estrellas, -frías, pequeñas, rojas-, que son mucho más comunes en la Vía Láctea que las estrellas similares al Sol.

Uno de los conjuntos más interesantes de planetas descubiertos en este estudio es un sistema de cuatro planetas potencialmente rocosos, apenas 20 a 50 por ciento más grande que la Tierra, en órbita alrededor de una estrella con un tamaño menor y con menos potencia de luz que el Sol. Sus periodos orbitales, de 24 días a cinco años, pero lo que hacen potencialmente habitables a dos de ellos es que experimentan niveles de radiación de su estrella comparables a los de la Tierra.

Debido a que estrellas más pequeñas que el Sol son más comunes en la Vía Láctea, es más posible que planetas orbiten alrededor de estrellas frías, rojas o enanas en lugar de hacerla en estrellas como el Sol.

Para validar planetas candidatos identificados por K2, investigadores obtuvieron imágenes de alta resolución de las estrellas que albergan planetas usando cámaras infrarrojos del Observatorio Keck (NIRC2), Gémini y Gran Telescopio Binocular, así como espectroscopia óptica de alta resolución usando espectrógrafo de alta resolución de instrumentos del Observatorio Keck y el Buscador de Planetas Automatizado. Dispersando la luz de las estrellas, los espectrógrafos permiten a los investigadores medir las propiedades físicas de una estrella -tales como masa, radio y temperatura- e infieren las propiedades de los planetas que orbitan alrededor de ella.

Referencia:

sábado, 9 de julio de 2016

Juno ya orbita en la atmósfera de Júpiter

Luego de veinte años una nueva misión ha ingresado a Júpiter, el propósito de esta es estudiar la estructura interna del planeta y profundizar en los conocimientos sobre su atmósfera. Además es la primera misión que viaja al Sistema Solar exterior usando un novedoso sistema de paneles solares gigantes (miden 3 por 9 metros, con más de 19,000 celdas) que le subministran 500 watts de potencia.

Sin embargo Juno no fue impulsada por tales paneles, su propulsión emplea un cohete químico provisional además en su inserción uso un potente motor hipergólico (necesitó 1280 kg de hidracina y 752 kg de tetróxido de dinitrógeno) para realizar maniobras de frenado y poder ingresar a la órbita.
Concepción artística de la Sonda Juno sobre Júpiter. Créditos: NASA.

Con las maniobras de frenado la sonda se encuentra ahora a 4,500 kilómetros sobre las altas capas de la atmósfera. Con la rapidez que se desplaza su periodo de órbita es de 53.5 días por lo que estará de nuevo en los polos el próximo 27 de agosto.

Instrumentos de la sonda

Al ingresar a capas inferiores de la atmósfera y midiendo el campo gravitatorio se podrán obtener datos sobre la estructura interna de Júpiter. Para esto, la sonda cuenta con el experimento GRAV con un emisor de radio que obtendrá un mapa del campo gravitatorio empleando para ello los desplazamientos Doppler de las señales de comunicación registradas por las antenas en la Tierra.

La sonda incorpora el magnetómetro MAG que ayudará a la medición de la estructura interna del planeta y aportara información para deducir su génesis. El error ocasionado por el giro de la sonda es subsanado por sensores estelares.

Otro instrumento es el radiómetro de microondas MWR que opera con longitudes de onda de 1.3 a 50 centímetros para identificar compuestos como el agua o amoniaco, indicadores de elementos pesados (elementos superiores al helio) en el planeta.

En el pasado Galileo dejo caer una subsonda, de la cual no se tiene evidencia fotográfica al carecer la subsonda de ella, que se dedujo descendió en un lugar de la atmósfera seco, y que registró escasa agua, Juno aclarará tal cuestión.

Juno incorpora también WAVEs que esta conformada por dos antenas para medir el campo electromagnético que rodea al planeta. JADE estudiará partículas cargadas de la magnetósfera que originan las auroras y JEDI servirá para medir las propiedades de las partículas más energéticas (hasta 8000 keV) de la magnetósfera del planeta. UVS es un espectrómetro ultravioleta que estudiará las auroras en los polos de Júpiter. La cámara, JunoCam, aportará imágenes de 3,5 km por píxel en el ecuador y 50 kilómetros en los polos.

Para hacer interactiva la misión, NASA someterá a votación los objetivos a fotografiar en el planeta. Todo ello orientado a conocer la formación de Júpiter y su estructura interna. La toma de datos relevantes iniciará en agosto.

Al permanecer en órbitas bajas la sonda recibirá altas dosis de radiación que equivale a 100 millones de radiografías dentales, para la protección de los instrumentos la sonda incorpora un blindaje de titanio con una masa de 80 kilogramos, aunque no cubre a la cámara JunoCam y a un espectrómetro infrarrojo (JIRAM) que se verán afectados por la radiación, aunque se espera que la cámara siga funcionando hasta finales de este año.

Misión

Desde su inserción en la órbita del planeta el 4 de julio, Juno permanecerá 20 meses alrededor de Jupiter, hasta completar 37 vueltas, cada una de ellas con un periodo de catorce días.

La sonda será la primera en estudiar los polos del planeta y el próximo 19 de octubre nuevamente encenderá sus motores para que reduzca su velocidad a 1,260 km/h.

El final de la misión sucederá el 20 de febrero de 2018 cuando la sonda se desintegré al ingresar a la atmósfera, tal medida se ha tomado para evitar contaminar los satélites Júpiter con microorganismos terrestres puesto que la sonda no fue desinfectada.


Entada de Juno a la atmósfera de Júpiter. Broadcast live streaming video on Ustream
Referencia:

jueves, 30 de junio de 2016

Primeras muestras de recuperación de la capa de ozono se observan

Cuando en 1989 el Protocolo de Montreal eliminó el uso de clorofluorocarbonos, los científicos esperaban ver mejoras en la reducción del agujero de ozono antártico que había surgido en la primavera. Consideraban que la mejoría no sería inmediata, pero dentro de 20 a 30 años de aplicación del protocolo se iniciaría la recuperación del ozono a través de distintas etapas, que incluía la reducción en la tasa de disminución de ozono y una estabilización de su desgaste. Sólo una vez que estos se logren se debería observar un aumento de ozono, denominado "curación de ozono".

Estudios previos del ozono en la Antártida han proporcionado pruebas de que las primeras fases de la recuperación del ozono han ocurrido. Un nuevo artículo publicado en Science muestra los primeros signos de recuperación de ozono. Los datos muestran un aumento general en el espesor y abundancia de la capa de ozono de la Antártida en los últimos 15 años.
Antártida. Créditos: Flick/Alitux
El agujero de ozono antártico fluctúa en tamaño durante el transcurso de un año. Es más grande durante la primavera, que abarca desde septiembre hasta noviembre en el hemisferio sur. Históricamente, la mayoría del crecimiento del agujero de ozono se produce cada año a finales de agosto y inicios de septiembre, alcanzando un pico en octubre.

Los autores del artículo construyeron tres modelos para simular los cambios en el ozono polar desde el año 2000. Estos modelos representan datos disponibles sobre la capa de ozono de la Antártida y el agujero de ozono. También incluye información como mediciones globales recogidas sobre la columna de ozono, cartografía por satélite de la zona del agujero, datos sobre efectos de aerosoles y datos sobre los cambios en los patrones de temperatura y viento.

Las erupciones volcánicas fueron tomadas en cuenta para el análisis del agujero de ozono antártico. Sus impactos químicos pueden provocar que el agujero se expanda y contribuyen a nuestra incertidumbre sobre el comportamiento global del agujero de ozono. Por ejemplo, en 2011 y 2015, el agujero de ozono parece haber crecido de diámetro debido a las recientes erupciones volcánicas a pesar del Protocolo de Montreal.

A pesar de ello se espera que el crecimiento estacional del agujero de ozono se produzca en esta temporada. Observaciones del agujero de ozono en 2015 cubrieron las expectativas. En 2015, el agujero de ozono fue considerablemente más pequeño durante los meses de agosto y septiembre comparado con años anteriores. A pesar de que alcanzó el tamaño promedio en octubre de ese año, los datos muestran que se trató de una anomalía relacionada con las erupciones volcánicas.

Las tendencias positivas en cuanto a la recuperación del ozono aún no son significativas durante octubre, pero lo son en otros meses, cuando el agujero de ozono no se encuentra en su máxima extensión. Los investigadores consideran que la recuperación de la capa de ozono en los meses adyacentes a octubre, muestran que existe una mejoría y que destaca a pesar de las variables de tiempo y temperatura durante estos meses.

Aunque nos gustaría entender el futuro del agujero de ozono, los modelos de los autores no nos dicen debido a lo dinámico de las variaciones estacionales de temperatura que contribuyen a este fenómeno. Los autores escriben que esto subraya la necesidad continua del monitoreo de ozono en la Antártida, lo que eventualmente permitirá una comprensión más completa de las fuerzas que contribuyen a las fluctuaciones de ozono.

La buena noticia, sin embargo, es que los datos de seguimiento futuros continuarán mostrando una recuperación.

Referencias:

sábado, 25 de junio de 2016

Berta Caceres, indígena lenca, fue una importante figura en la defensa del río Gualcarque, luchando contra la construcción de la presa hidroelectrica Agua Zarca.

Encabezo denuncias contra la privatización de los ríos y las múltiples carencias en la salud además del campo hondureño. Fue asesinada el 3 de marzo de este año cuando sujetos ingresaron a su casa durante la noche y perpetraron el crimen.

Casos como el Berta Caceres siguen ocurriendo en la región de América Látina; a lo largo de 2015 185 homicidios fueron documentados por la organización no gubernamental Global Witness. Un informe detallado será publicado en los siguientes días.

El registro que inició en 2010 detalla que tan sólo el año pasado ocurrieron 185 casos, en 2012 fueron 142 y en 2011 130. Comparado con 2014 se registraron 116 fallecimientos, lo que muestra un inusual crecimiento en cada año.

De toda la región es Brasil quien tiene la tasa más alta: 50 casos. La investigación detalla que las causas de los asesinatos de ambientalistas son conflictos mineros, agroindustria, tala y proyectos hidroeléctricos.

La demanda de productos minerales, madera y territorio acrecientan conflictos con comunidades que no están dispuestas a dar concesiones puesto que las autoridades tradicionales han establecido prohibiciones a estas actividades que perjudican el medio ambiente, especialmente comunidades indígenas quienes han sido las principales víctimas.

La impunidad, ligada al papel que desarrolla el Estado en la región al no ofrecer protección a los defensores, permite que se sigan cometiendo tales acciones, al favorecer a intereses privados y no a las comunidades, en casos donde se orquesta desde el gobierno campañas de desinformación

Global Witness concluye con la importancia de cualquier persona en cualquier parte del mundo para denunciar y presionar proyectos que destruyen la vida en sus múltiples .

E insta a los gobiernos a aumentar la protección a ambientalistas, así como garantizar el pleno derecho de autonomía de comunidades que se oponen a tales proyectos.

Referencia:

domingo, 19 de junio de 2016

LIMO confirma por segunda vez evidencia de ondas gravitacionales

El grupo de investigadores que esta detrás de LIGO anunció la detección por segunda vez de ondas gravitatorias. Este segundo evento también tiene que ver con la colisión de dos agujeros negros.

La colisión se produjo el pasado 26 de diciembre, se le ha llamado GW151226 y ocurrió enmedio de las fiestas decembrinas, cuando aún se trabajaba en el análisis del primer evento detectado en septiembre.
Onda gravitacional. Créditos NASA.
Este segundo evento surgió por el choque de dos agujeros negros con una masa de 14 y 8 masas solares, a 1,400 millones de años luz, por la distancia a la que ocurrió se tuvo un registro débil, similar a la detección de septiembre.

No obstante la duración de la señal fue mayor a la primera: un segundo frente a un quinto de segundo de la previa; 27 órbitas frente a una. Lo que ha permitido conocer a la velocidad a la que se movían los dos cuerpos antes de que se generará un solo agujero negro. Se sabe que uno de los agujeros tenían un spin de 0.2, una rotación de undécimo de la velocidad de la luz, el ahujero resultante posee un spin de 0.7.

La evidencia comprueba lo predicho por la Teoría de la Relatividad, explica que cuando dos cuerpos masivos como lo son agujeros negros, orbitan alrededor de un centro de masas común, pierden energía en forma de ondas gravitacionales, lo que hace que se acerquen aún más. En la fase final de su acercamiento se mueven a velocidades relativas a la velocidad de la luz y la emisión de ondas gravitacionales aumento; es en esta fase cuando el detector Ligo puede identificar tales eventos.

El descubrimiento de este fenómeno implica que la colisión de agujeros negros es un evento mucho más frecuente de lo que se imaginaba, pero será en un futuro cuando la detección de LIGO mejoré que se conozca con completa seguridad la estadística de las colisiones.

Referencia:

B. P. Abbott et al, "Observation of Gravitational Waves from a 22-Solar-Mass Binary Black Hole Coalescence", Phisical Review Letter.

sábado, 11 de junio de 2016

A principios de este año, la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) aceptó evidencia que demostraba la síntesis de cuatro nuevos elementos, correspondientes a la última fila de la tabla periódica. En ese momento, se les dio nombres temporales, hasta ahora.

Tres de los nuevos nombres honran a los lugares donde se produjeron los elementos;  el cuarto reconoce una persona clave que ayudó a facilitar esta labor.
De Salvador85 - Trabajo propio, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=49372460a

Para el elemento 113, Japón es reconocido por uno de sus nombres alternativos, Nihon. El elemento se llamará nihonium, y llevan el símbolo Nh. Los elementos restantes que fueron producidos en colaboración entre el Instituto Conjunto de Investigación Nuclear en Rusia y dos de los laboratorios nacionales de los E.U.A.: Oak Ridge y Lawrence Livermore. El elemento 115 hace honor a la parte rusa con el nombre Moscovium (símbolo Mc). Mientras el elemento 117 es un homenaje a Oak Ridge al obtener el nombre Tennessine, o Ts. Por desgracia Lawrence Livermore tiene la desgracia de estar en California, que ya tiene un elemento que lleva su nombre, por lo que quedó descartada esa posibilidad.

Finalmente el elemento 118, es un homenaje a Yuri Oganessian, una figura clave en la investigación sobre elementos ultra-pesados. En términos elementales, su nombre es Oganesson, o Og.

El comité involucrado en esta aprobación observa que Ts, el nuevo símbolo para tennessine, también se utiliza como una abreviatura de un grupo químico llamado tosilo. Pero, francamente, no le importa ( "esto no se considera una objeción válida", escriben los representantes de la IUPAC). Como los nombres de los elementos 'han sido aprobados por todas las partes pertinente", pareciera que no habrá polémica futura.

Referencia:

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