viernes, 26 de agosto de 2011

Curiosity, Créditos: NASA:
 Mars Science Laboratory es parte del Programa de Exploración de Marte, un esfuerzo a largo plazo de exploración robótica del planeta rojo. Será lanzada en noviembre. Mars Science Laboratory es un rover que evaluará si Marte alguna vez fue, o es todavía hoy, un ambiente capaz de soportar vida microbiana. En otras palabras, su misión es determinar la "habitabilidad" de Marte.

Para averiguarlo, el vehículo hasta el momento el mayor rover enviado, contara avanzados instrumentos para los estudios científicos a realizar sobre la superficie marciana. El robot analizará decenas de muestras recogidas de la tierra y las rocas perforadas. El registro del clima del planeta y la geología es esencial, lo que esta escrito "en las rocas y el suelo" - la composición de su formación, su estructura y química. El laboratorio a bordo del rover estudiará rocas, suelo y el contexto geológico local con el fin de detectar componentes químicos básicos de la vida (por ejemplo, formas de carbono) en Marte y evaluar como fue el ambiente marciano en el pasado.

Mars Science Laboratory se basa en tecnologías innovadoras

Mars Science Laboratory (Laboratorio Científico de Marte) contará con nuevas innovaciones tecnológicas , sobre todo para el aterrizaje. La nave descenderá en un paracaídas y luego, durante los últimos segundos antes de aterrizar, el vehículo bajará en posición vertical sobre una correa de sujeción a la superficie, al igual que una grúa de cielo. Una vez en la superficie, el robot será capaz de rodar por encima de obstáculos de hasta 75 centímetros de alto y viajará hasta 90 metros por hora. En promedio, el rover se espera viaje a unos 30 metros  por hora, tomando como referencia los niveles de potencia, el deslizamiento, la inclinación del terreno, la visibilidad y otras variables.

El rover llevará un sistema de energía de radioisótopos que genera electricidad a partir del calor de la desintegración radiactiva del plutonio. Esta fuente de poder da a la misión una duración de funcionamiento en la superficie de Marte de un año marciano completo (687 días terrestres) o más, mientras proporciona también una movilidad significativamente mayor y la flexibilidad operativa, mayor capacidad de carga útil científica y la exploración de una gama mucho más amplia de latitudes y altitudes que no era posible en las misiones anteriores a Marte.

Para contribuir a los cuatro objetivos de la ciencia y cumplir con su objetivo específico de determinar la habitabilidad de Marte, Mars Science Laboratory tiene los siguientes objetivos científicos:

Objetivos biológicos:
  • Determinar la naturaleza y el inventario de los compuestos de carbono orgánico
  • Inventario de los componentes químicos de la vida (carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre)
  • Identificar las características que pueden representar los efectos de los procesos biológicos
Objetivos geológicos y geoquímicos:
  • Investigar la química, isotópos y la composición de minerales de la superficie marciana y cercana a la superficie 
  • Interpretar los procesos que han formado o modificado las rocas y suelos
Objetivos del proceso planetario:
  • Evaluar a largo plazo (es decir, 4 mil millones de años) los procesos atmosféricos de Marte
  • Determinar el estado actual, distribución y reciclaje de agua además de dióxido de carbon
Objetivo de radiación de superficie:
  • Caracterizar el amplio espectro de radiación en la superficie, incluyendo radiación cósmica galáctica, los eventos solares de protones y neutrones secundarios 
Refererencia:

martes, 23 de agosto de 2011

Créditos: Uteart.
Las experiencias cercanas a la muerte son a menudo consideradas como fenómenos místicos, pero la investigación está revelando ahora explicaciones científicas para prácticamente la totalidad de sus características comunes. Los detalles de lo que sucede en las experiencias cercanas a la muerte son ahora ampliamente conocidas, una sensación de estar muerto, la sensación de que un "alma" ha dejado el cuerpo, un viaje hacia una luz brillante y una partida a otra realidad donde el amor y la felicidad lo abarcan todo.

Aproximadamente el 3 por ciento de la población de EE.UU. dice ha tenido una experiencia cercana a la muerte, de acuerdo con una encuesta de Gallup. Experiencias cercanas a la muerte se presentan en todas las culturas, con registros escritos que se remontan a la antigua Grecia. No todas estas experiencias realmente coinciden con roces con la muerte -un estudio de 58 pacientes relató experiencias cercanas a la muerte encontró que 30 no estaban realmente en peligro de muerte, aunque la mayoría de ellos pensaban que si-.

Recientemente, una serie de estudios ha puesto de manifiesto los fundamentos posibles para todos los elementos de tales experiencias. "Muchos de los fenómenos asociados con experiencias cercanas a la muerte pueden ser biológicamente explicadas", dice el neurocientífico Dean Mobbs, de la Universidad de Cambridge del Consejo de Investigación Médica en Cognición  y la Unidad de Ciencias del Cerebro. Mobbs y Caroline Watt en la Universidad de Edimburgo, detallaron esta investigación en Cognitive Sciences.

Por ejemplo, la sensación de estar muerto no se limita a las experiencias cercanas a la muerte, los pacientes con síndrome de Cotard o "cadáver ambulante"  mantienen la creencia delirante de que han muerto. Este trastorno se ha producido después de un trauma, por ejemplo, durante las etapas avanzadas de la fiebre tifoidea y la esclerosis múltiple y se ha relacionado con las regiones del cerebro tales como la corteza parietal y la corteza prefrontal -"la corteza parietal es donde suelen participar los procesos de atención y la corteza prefrontal está implicada en los delirios observados de enfermedades psiquiátricas como la esquizofrenia"-, explica Mobbs. Aunque el mecanismo detrás de este síndrome se desconoce, una posible explicación es que los pacientes están tratando de darle sentido de las extrañas experiencias que están teniendo.

Experiencias fuera del cuerpo ahora también se sabe son comunes durante la interrupción del sueño, patrones que preceden inmediatamente a dormir o al despertar. Por ejemplo, la parálisis del sueño o la experiencia de sentirse paralizado al mismo tiempo que se está consciente del mundo exterior, se informó la han sufrido en un 40 por ciento todas las personas y está relacionada con vívidas alucinaciones similares a sueños que pueden dar lugar a la sensación de flotar por encima de su cuerpo. Un estudio de 2005 encontró que el cuerpo puede ser provocarlo de forma artificial por la estimulación de la unión temporoparietal derecha en el cerebro, lo que sugiere que la confusión respecto a la información sensorial puede alterar radicalmente la forma en que se experimenta la percepción de nuestro cuerpo.

Una variedad de explicaciones también podría explicar los informes de fantasmas. Pacientes con enfermedad de Parkinson, por ejemplo, han informado de las visiones de fantasmas, incluso monstruos. ¿La explicación? Parkinson implica un funcionamiento anormal de la dopamina, un neurotransmisor que puede provocar alucinaciones. Y cuando se trata de la experiencia común de revivir momentos de la vida, uno de los culpables podría ser el locus coeruleus, una región del cerebro medio que libera noradrenalina, una hormona para el estrés que uno esperaría que se estrenará en altos niveles durante el trauma. El locus coeruleus está muy conectado con las regiones del cerebro que controlan las emociones y la memoria, como la amígdala y el hipotálamo.

Además, la investigación ahora demuestra que un número de drogas medicinales y recreativas pueden reflejar la euforia que se siente a menudo en las experiencias cercanas a la muerte, como la ketamina, que también pueden desencadenar las experiencias fuera del cuerpo y las alucinaciones. La ketamina afecta el sistema opioide del cerebro, que, naturalmente, puede llegar a ser activo, incluso sin medicamentos cuando los animales están bajo ataque, lo que sugiere que un traumatismo podría estar en marcha, en este aspecto de las experiencias cercanas a la muerte, Mobbs explica.

Referencia:

sábado, 20 de agosto de 2011

Ötzi, un asesinato ocurrido al menos con el estomago lleno

Zink et al./Journal of Archaeological Science


Un nuevo análisis sobre el estomago de Ötzi, el Hombre de Hielo, sugiere un nuevo clímax espantoso en el misterio del asesinato más famoso de la prehistoria: una muerte ocurrida en una emboscada, un asesinato sorpresa en el resplandor de una comida abundante.

Ötzi fue encontrado en 1991, congelado y fantásticamente conservado en hielo en los Alpes italianos, donde había perecido 5,300 años antes. Con sus tatuajes y herramientas que usaba en ese ambiente frío y vestido con un atuendo, se convirtió de pronto en una celebridad Edad del Cobre. Imaginación del público y científica se apoderó de las circunstancias de su vida y por supuesto, de su muerte.

En un primer momento, se considero que Ötzi había muerto presa del frío, atrapado en una tormenta de nieve en la ladera de la montaña. Otros consideraron que se trataba de un sacrificio ritual. Fue hasta el 2001, cuando los investigadores descubrieron fragmentos de flecha en su hombro izquierdo, contusiones y cortes en las manos y en el pecho signos de traumatismo. Ötzi, al parecer, fue víctima de un crimen.

En combinación con el examen forense tomando en cuenta los granos de polen específicos de la localidad recuperados de su cuerpo, ofrecen una posible narración de los últimos días de Ötzi. Él se había alejado del territorio de su tribu, quizás como parte de un ataque, entonces fue perseguido por las montañas. Pudo haber logrado matar a dos de sus atacantes y llevar a un compañero herido en el hombro. Después de una persecución de varios días de duración, una tan frenética en la que Ötzi no pudo haber tenido tiempo para comer, pero de la cual tampoco inició sin el estómago vacío, cuando fue capturado y asesinado.

Pero el nuevo estudio, publicado en la revista Journal of Archaeological Science, muestra que el estómago de Ötzi no estaba vacío. El uso de un escáner de tomografía computarizada en búsqueda de nueva información, investigadores dirigidos por Albert Zink, del Institute for Mummies and the Iceman determinó que lo que se pensaba que era parte del colon de Ötzi es en realidad su estómago, después de haberse reducido después de su muerte.

En otras partes del colon de Ötzi, donde los alimentos se se mantuvieron, los arqueólogos encontraron restos de ciervo, cabra montés y granos. En cuanto a su estómago, Zink y sus colegas aún están analizando el contenido pero lo que se sabe, es que la última comida de Ötzi fue copiosa. Evidencia que no encaja con la idea de la muerte de Ötzi en una carrera, asesinado después de una escaramuza.

"El hombre de hielo no pudo haber sido capaz de tener una comida grande en una situación de un fuerte estrés producto de una persecución", escribieron Zink y sus colegas. "Es mucho más sugerente que él considerara la situación lo suficientemente segura para descansar y tener una una comida pesada después de una huida agotadora. Poco después, él podría haberse movido una corta distancia de su lugar de descanso y fue asesinado en una emboscada sorpresa".

Pero como la historia reciente de arqueología Ötzi ha demostrado, esto no será la última palabra sobre su muerte. Como cualquier buena novela de misterio, el misterio de Ötzi sigue sin resolverse.

Referencia:

martes, 16 de agosto de 2011

Muelle Scripps. Créditos: Ars Technica.
¿Que tan mal están las cosas en Fukushima? Hasta el momento, pintar un cuadro es difícil, ya que todo lo que sabemos con certeza es la cantidad de radiactividad vista en sitios específicos de contaminación. Ahora, los investigadores han elaborado una estimación en gran medida independiente del flujo de neutrones que se produjeron durante la crisis, elaborado a partir de una fuente inesperada: un experimento de seguimiento a largo plazo que se ejecuta en San Diego. Casi dos semanas después del terremoto y el tsunami, algunos equipos en el muelle de Scripps recogieron un aumento de azufre radiactivo que ha permitido una estimación aproximada de la radiactividad liberada en Fukushima.

Normalmente, una forma radiactiva de azufre (35S) se produce en la atmósfera cuando los rayos cósmicos reaccionar con argón en la atmósfera superior. En San Diego, se producen niveles relativamente estables de 35SO2 y 35SO4-2, excepto durante períodos estacionales en los cambios de vientos por debajo de la estratosfera, donde la exposición a los rayos cósmicos son más altos. Sin embargo, el 23 de marzo de este año, los niveles de azufre radiactivo de repente se dispararon, llegando a más de siete veces de fondo normal al final del mes. Sin indicios de una perturbación atmosférica, los investigadores se centraron en el Pacífico, en Fukushima.

35S también puede estar formada por el bombardeo de neutrones de 35Cl; un isótopo que normalmente está presente en el agua de mar, pero que también fue arrojado por los reactores dañados en grandes cantidades. A medida que el agua del mar alcanzó el núcleo del reactor, se recibía una buena dosis de neutrones. Una parte decente del 35S se forma durante la ebullición del  agua, que reacciona con el oxígeno y forma sulfatos. La forma sin carga cae de la atmósfera en los siguientes días, como un sólido, pero el 35SO4-2 podría estar en el aire durante un viaje completo a través del Pacífico. Al modelar el flujo de los vientos dominantes en el momento de la fusión del reactor, los autores fueron capaces de demostrar que una parte del aire que llegaba a San Diego, probablemente se originó por encima del emplazamiento del reactor.

Teniendo en cuenta la vida media del 35SO (87 días) y la cantidad de radiactividad registrada en el muelle de Scripps, los autores podrían trabajar hacia atrás para calcular lo que estaba pasando en el sitio del reactor. Sobre una base de los 1,500 átomos de 35SO en cada metro cúbico de aire en San Diego, calcularon que hubo 2x105 átomos que llegaron a la capa de la atmósfera por encima de los límites de Fukushima. Eso se traduce en 4x1011 neutrones por metro cuadrado proveniente de los reactores de Fukushima "filtrados" en el medio ambiente.

Un par de cosas son importantes tener en cuenta: los niveles de azufre radiactivo que en realidad llegaron a California son mínimos, y, en el gran esquema de las cosas, 35SO es un isótopo relativamente benigno. Sin embargo, estas estimaciones incluyen también algunas características que sugieren la pérdida en Fukushima fue mayor a lo que estas cifras puedan sugerir, por ejemplo, los autores supusieron el 100 por ciento del azufre que se formó por bombardeo de neutrones, terminó en la atmósfera, que es probablemente poco realista.

En el documento, los autores se niegan firmemente a describir lo que esto podría significar en términos del medio ambiente en Fukushima, centrándose en cambio en cómo el caso ha arrojado luz sobre la dinámica de la atmósfera de azufre. Uno de los autores, sin embargo, dijo a Nature News que los niveles normales de neutrones en un reactor es mucho mayor, lo que sugiere que esto no indica una falta total de contención. Aún así, pueden pasar años antes de llegar a ver las condiciones dentro de la carcasa del reactor, esta estimación aproximada será una pieza más del rompecabezas que otros pueden utilizar para comprender el alcance de los problemas.

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viernes, 12 de agosto de 2011

Comprendiendo cómo las moléculas conducen electricidad

Créditos: Rice.edu
La tecnología producto de avances en Física e ingeniería en ocasiones llega a callejones sin salida. En la búsqueda de dispositivos electrónicos más pequeños y eficientes podemos encontrarnos ante una aparente reducción de enfoques existentes, mientras que en la búsqueda de alternativas hay quienes optan por el uso de moléculas para hacer todo. La idea es sencilla: la conducción electrónica a través de una molécula puede ser controlada mediante el uso de electrones para modificar la configuración electrónica o física de la molécula. Ya que sólo se requiere unos pocos femtosegundos (10-15) para cambiar este estado.

 Aunque en teoría suena una perfecta idea, la práctica dista un poco de ser así. Pese a que se tiene un completo registro científico de conductores en la vida real no se ha trabajado plenamente con moléculas como para hacer dispositivos. Con poco tiempo la pregunta a la que se enfrentan científicos es ¿Cómo funcionan?

¡Oh, no!, él va a hablar de la interferencia

Pensar en la conducción de metales es generalmente evocar la idea de electrones libres vagando alrededor. Si se aplica fuerza, se mueven y se puede trabajar. En semiconductores el número de electrones es menor pero es posible agregar o quitar electrones, para así aumentar o reducir la conducción.

En ambas situaciones, se puede tratar a los electrones como partículas puntuales para ser rebotadas a través de un material. Las moléculas no son así. Los electrones en la moléculas se parecen más a las ondas, para poder viajar de una molécula a otra, las diferentes vías se unen en una fase (donde el concepto clave es superposición cuántica). Es decir, un electrón puede tener rutas posibles para poder viajar de A a B, las rutas sirven para hacerlo más sencillo.

Lo anterior es válido para los casos en los que un electrón salta de una molécula a un metal. No obstante hay un problema: considere inicia en un conductor y termina en un aislante, por lo general se anulan. Está fase en realidad en una propiedad fundamental de la naturaleza ondulatoria de las partículas cuánticas que no se puede evitar. A la vez plantea una cuestión importante: si se cancelan las vías ¿cómo se puede pasar corriente a través de una unión molecular?

No, nada más que la coherencia

La respuesta está en la coherencia de los electrones a medida que atraviesan la molécula. En la situación ideal, donde una molécula se mantiene coherente y los electrones tienen injerencia perfecta. Pero sólo por unirse una molécula en un alambre de metal, perturban el delicado equilibrio y con ello, la interferencia perfecta. De hecho, incluso sin el metal, la molécula está continuamente en movimiento, los enlaces entre átomos vibran y rotan, pero el metal se asegura de que este movimiento permanezca en condiciones adecuadas.

Lo que pasa con las vibraciones moleculares es que tienen frecuencias específicas, puede ser excitadas, después de lo cual vibran un rato y luego se detienen. La cantidad de tiempo que va a vibrar es muy importante porque el electrón se mantendré en vibración a medida que viaja.

El metal hace que los modos de vibración para iniciar y detenerse de nuevo sean rápidos. Es esta combinación de distintos modos de vibración, tanto su parada como arranque, que destruye la coherencia entre los diversos caminos. Esencialmente, usted puede pensar en los modos de vibración al azar como la creación de colinas y valles a lo largo de los caminos. Esto hace que algunas rutas de acceso sean imposible una pequeña parte del tiempo, mediante la eliminación de la interferencia. El resultado final es que, en un momento dado, el electrón tendrá un único camino.

Esos fueron sólo los cálculos generales. Los investigadores también consideran un sistema molecular real y encontraron que sus cálculos predicen la conductividad bastante bien. Mejor aún, porque es muy general, lo que será ampliamente aplicable a otras moléculas y a conductores que se basan en la interferencia de la conducción.

Referencia:

martes, 9 de agosto de 2011

Los spoilers no afectan en nada

En algunas circunstancias, leer puede realizarse de manera inusual: empezar por las últimas cinco páginas, buscar el último giro y revisar el final. En realidad el giro no tiene sentido en ese momento, es leer la historia con el final en la mente.

Este estilo de lectura bien podría ser un perverso hábito, síntoma seguro de  una inteligencia literaria defectuosa. Resulta, por el contrario, reconocer que los spoilers no afectan en nada. De hecho, un nuevo estudio sugiere que los spoilers puede en realidad aumentar nuestro disfrute de la literatura. A pesar de que hemos asumido que el suspenso hace que la historia nos siga cautivando, porque en realidad -seguimos leyendo, porque no sabemos lo que pasará después-, esta nueva investigación sugiere que la tensión en realidad no resta valor a nuestro disfrute.

El experimento en sí es simple: Nicholas Christenfeld y Jonathan Leavitt de la Universidad de California en San Diego dieron a sus estudiantes varias docenas de 12 cuentos diferentes. Las historias se produjo en tres versiones diferentes: historias con giros irónicos (por ejemplo, de Chejov "La Apuesta"), con misterios ("Un problema de ajedrez" de Agatha Christie) y las llamadas "historias literarias" de escritores como Updike y Carver. Algunos leían la historia tal cual, sin un spoiler. Algunos con un spoiler cuidadosamente insertado en el texto actual, pareciendo como si Chéjov había regalado al final. Y algunos leían la historia con un spoiler en forma de advertencia en el prefacio.
Resultados del estudio. Créditos: Arstechnica.

La primera cosa que usted probablemente notará es que las personas no le gustan las historias literarias. (Y eso es una lástima, porque "Plomería" de Updike es una obra maestra de la prosa: "Todo los que nos rodea, nos superó ....") Pero también se puede haber notar, que independiente del género, es más agradable un prólogo con un spoiler. Esto sugiere que la manera correcta de  la lectura de literatura es comenzando por el final y yendo hacia atrás. Leer por la comprender la historia sobre el suspenso que se encuentra.

Algunos pensamientos surgidos al azar producto de estos datos:
  1. En esta era de la información, nos hemos vuelto ligeramente obsesionados con evitar spoilers, mantenerse alejado de los medios de comunicación social, para no conocer el final de la serie de Lost o el giro sorprendente en el último éxito de taquilla. Pero esto no es ningún hábito nuevo. Después de todo, la cultura de masas esta compuesta por miles de años de historias que eran muy predecibles, desde la tragedia griega a las obras de Shakespeare pasando por los finales felices en Hollywood. (¿Esta añoranza de los finales impactantes comienza con Los sospechosos habituales no es que que Twitter tenga la posibilidad de arruinar el final de una película de John Wayne?) ¿Qué sugiere esta investigación: que la falta de sorpresa es parte del placer? Nos gusta más cuando el suspenso se encuentra en la fórmula, cuando no tenemos que preocuparnos realmente por la muerte de la protagonista o los amantes en una comedia romántica. Diría, en muchos casos, que el hecho de que estamos viendo un determinado tipo de película (o leyendo un determinado tipo de libro) en sí es un regalo, un recordatorio de que sabemos cómo todo va a salir. Cada género es un tipo de alerón.
  2. El hecho de que conocemos el fin no significa que no haya sorpresas. Incluso cuando se hace trampa y se leen las últimas páginas en primer lugar, un buen misterio todavía sorprende con la forma en que llegue. Tal vez hemos sobrevalorado el placer de un sorprendente final a expensas de los pequeños asombros en el camino. Se trata de la jornada narrativa, no el destino final. Christenfeld y Leavitt, incluso especulan que saber el final podría aumentar la tensión narrativa: "Conociendo como termina la historia de Edipo se puede aumentar la tensión placentera de la disparidad de conocimientos entre el lector omnisciente y el que conoce su marcha lenta hacia a la perdición del protagonista".
  3. Las sorpresas son mucho más divertidas que el plan de la experiencia. La mente humana es una máquina de predicción, lo que significa que los registros de sorpresas son como un deterioro cognitivo, un error mental. Nuestra primera reacción casi nunca es "¡Qué pasada! No sabía lo que venía!" En cambio, nos sentimos avergonzados por nuestra credulidad, la consternación de un error de predicción. Mientras que los autores y guionistas pueden disfrutar de componer esos giros inteligentes, deben saber que el público va a disfrutar mucho menos. Los psicólogos al final del documento (de próxima publicación en la revista Psychological Science) al preguntarse si el placer en sorpresas echan a a perder la ficción agregan:
Intuiciones erróneas sobre la naturaleza de los spoilers pueden persistir porque los lectores individuales no son capaces de comparar entre lo que es un spoilers y lo que no es, una historia de novela. Otras intuiciones sobre el suspenso puede ser igualmente malas y tal vez los regalos de cumpleaños son mejores envueltos en celofán transparente y los anillos de compromiso que no están ocultos en mousse de chocolate.

Referencia:

viernes, 5 de agosto de 2011

Créditos: NASA.
Una nave espacial valiente llamado Juno comenzó un largo viaje a Júpiter el pasado 5 de agosto desde Florida a pesar de una pequeña anomalía en la zona de lanzamiento.

La nave nombrada con el nombre de la mítica diosa romana y la esposa de Júpiter, Juno tendrá unos cinco años para llegar al gigante de gas y descender en su órbita. Leva consigo un conjunto de instrumentos científicos para estudiar a Júpiter, además de algunas figuras de Lego.

Una vez allí, la NASA espera que la nave espacial pase un año haciendo por lo menos 32 elípticas, de polo a polo en órbitas antes de que la intensa radiación estropee sus circuitos.

"A partir de Juno vamos a comenzar a comprender a Júpiter para que podamos empezar a juntar las piezas del funcionamiento del sistema solar", añade el científico planetario y líder de la misión Scott Bolton del Southwest Research Institute en un vídeo. "Júpiter tiene las primeras pistas para nosotros".

Júpiter posee una orbita de alrededor de 400 millones de kilómetros de la Tierra y se cree que es uno de los primeros planetas que se formaron en el sistema solar hace 4,6 millones de años.

Si nada sale mal durante el viaje de la nave, Juno será la novena nave espacial en visitar el gigante de gas, pero sólo la segunda ocasión para quedarse más de un sobrevuelo. La sonda Galileo es actualmente el único vehículo espacial que orbitó alrededor de Júpiter.

Las misiones previas acumularon un conocimiento serio de Júpiter, pero produjeron también más preguntas que respuestas. Consideremos entonces al menos seis misterios que Juno puede resolver antes de que la radiación termine con la misión.

¿Cómo se formó Júpiter?

Júpiter es el primogénito del Sistema Solar. También es el más grande y más masivo, aproximadamente 318 veces más pesado que la Tierra.

"Si podemos entender cómo Júpiter se hizo, nos ayudará a entender cómo se formó el Sistema Solar", expresa el científico espacial David McComas del Southwest Research Institute y miembro de la misión Juno. "El tema se está poniendo muy interesante, con el descubrimiento de planetas alrededor de otras estrellas similares al Sol".

Algunos modelos sugieren que Jupiter se creo más lejos del sol y luego emigró hacia el interior. Otros postulan que el gigante de gas formó en su ubicación actual.

Medir el contenido de agua en Júpiter proporcionará las mejores pistas de dónde se formó el planeta.

¿Cuánta agua tiene Júpiter?

Cuando la sonda de la nave espacial Galileo se abrió paso entre las densas nubes de Júpiter, sus instrumentos buscaron la presencia de agua. En su mayor parte, las nubes obtuvieron mediciones igual que los anteriores.

"Eso no significa que todo el planeta sea igual, sin embargo, porque es un punto de datos", dijo McComas. "Es como si se aterriza en la Tierra en medio de un océano o del desierto y se determina el planeta entero como un mismo lugar".

Juno no iniciará una investigación como la de Galileo. Por el contrario, se asomará profundamente en las nubes de Júpiter con radiómetros capaces de medir las temperaturas. Esas temperaturas se ofrecen pistas indirectas sobre dónde está el agua y la cantidad presente.

Con las mediciones realizadas, piezas de otros misterios se unirán.

"El agua es una parte importante para responder algunos de los misterios como la formación de Júpiter, su forma y por lo que sabemos, también es importante para la vida", añade McComas. "Comprender cómo Júpiter obtuvo su agua nos ayudará a resolver cómo la Tierra tiene su agua."

Lo que está pasando debajo de la superficie de Júpiter

Cuando la sonda Galileo cayó a través de la atmósfera de Júpiter, no llegó muy lejos antes de que se detuvo la transmisión de datos - aproximadamente 22 bar (1 bar es la presión de la atmósfera que pesa sobre la Tierra al nivel del mar).

Juno controla vastas regiones del planeta desde lejos y debe ser capaces de observar a las capas del subsuelo a una profundidad de 100 bar.

La nave hará uso de su radiómetros -también se utilizarán para medir el contenido de agua- para obtener un panorama más profundo y más completo hasta la fecha de las capas de remolinos de nubes de Júpiter e incluso tormentas que Galileor observó por primera vez.

¿Tiene Júpiter tiene un núcleo rocoso?

Los modelos del interior de Júpiter abundan. Algunos tienen núcleos rocosos de alrededor de 10 veces la masa de la Tierra, pero otros representan el gigante gaseoso sin uno.

"Muchos de estos modelos no están limitados por las observaciones reales, por lo que es un juego de adivinanzas", considera McComas. "Se debe tener una idea real con Juno".

Durante las órbitas en forma elíptica de Juno, ligeras vibraciones en el movimiento de la nave deben proporcionar pistas sobre la existencia del núcleo y su tamaño.

"La nave espacial se tirará empujada por el campo gravitatorio de Júpiter y podemos percibirla a través del sistema de comunicación a la Tierra", considera Bolton.

¿De dónde viene el origen del magnetismo en Júpiter?

Júpiter tiene un campo magnético intenso y de gran alcance. Exactamente lo que produce el magnetismo y cómo se origina en el interior del planeta, sin embargo, se desconoce.

"Por lo general, sabemos que se necesita un fluido cargado que se mueva en el interior del planeta para hacer esto", explica McComas. "Júpiter gira muy rápidamente, una vez cada 10 horas y casi toda la masa similar a la del Sistema Solar [sin considerar el Sol] está encerrado en el interior del planeta".

La rotación rápida significa una gran cantidad de energía rotación el hidrógeno líquido y Juno verá por ellos mediante la asignación del campo magnético en 3-D usando un magnetómetro.

¿Qué pasa con las auroras de Júpiter?

Júpiter tiene las auroras más energéticas del sistema solar en sus dos polos, gracias a su potente y extenso campo magnético. Sin embargo, de manera breve sólo hemos realizado un breve vistazo a las auroras.

Juno observará los polos tomando fotografías con luz visible, infrarroja y ultravioleta. Asimismo estudiará el plasma de partículas que chocan con el gas cerca de los polos de Júpiter y son responsables de la luz que se muestra.

"Vamos a mirar directamente debajo en las auroras, además de que será capaz de medir las partículas que siguen las líneas de campos magnéticos y la creación de ellos", considera McComas. "Va a ser muy bueno ser capaz de hacer eso."


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martes, 2 de agosto de 2011

Antártida y el aumento del nivel del mar: grandes preguntas

Créditos: Arstechnica

Existe una considerable angustia e incertidumbre sobre las proyecciones de la subida del nivel del mar que acompaña a las crecientes temperaturas globales. De hecho, en la última evaluación del IPCC se establecieron en números muy conservadores, debido a la incertidumbre. Hay ciertas incógnitas que hacen de esta una de las variables más difíciles de predecir, la Antártida, en particular, ha sido difícil de estudiar.

Una revisión de recientes investigaciones en la revista Nature Geoscience resume muy bien el estado de nuestros conocimientos sobre la capa de hielo de la Antártida Occidental, y señala que la investigación está a cargo. (Como un bono adicional, usted puede escuchar a uno de los autores hablar sobre ello).

La Antártida está dividida en dos debido a las montañas Transantárticas -por varias razones por lo general la capa de hielo en el lado oeste de las montañas se considera separada de la capa de hielo hacia el este-. Mientras que la capa de hielo de la Antártida Oriental es sin duda el mayor de los dos, la mayoría de la investigación del nivel del mar se centra en su contraparte occidental, ya que es mucho es más susceptible a la fusión a gran escala.

La capa de hielo del Antártico occidental es inestable debido a que el continente por debajo de él forma una gran cuenca que fondos muy por debajo del nivel del mar. Si la capa de hielo se funde de nuevo al anillo exterior de la cuenca, puede casi flotar toda la capa de hielo. Masas flotantes de hielo no son tan estables ni ofrecen una seguridad en el lugar más frío en la Tierra.

No hay evidencia de un "colapso" de la capa de hielo de la Antártida occidental en el pasado, pero actualmente es muy difuso. Como los autores muestran, la evidencia "sugiere fuertemente que la [capa de hielo de la Antártida Oeste] desaparece en gran medida, durante los últimos cientos de miles de años y con más confianza durante los últimos millones de años, en respuesta al calentamiento similar o menor que la proyectado en los escenarios de emisiones de CO2 para los próximos siglos". Dado que no sabemos el momento, tampoco se sabe con qué rapidez que la fusión se llevó a cabo, pero parece que han tomado muchos siglos, por lo menos. (Pero recuerde que la tasa de eventos durante el calentamiento es mucho más lento que el derretimiento que se proyecta para el futuro cercano).

Los datos de satélite muestran que la capa de hielo del Antártico occidental está perdiendo masa a una velocidad de entre 100 y 200 gigatoneladas por año. Eso se traduce en 0,28 a 0,56 mm de aumento del nivel del mar cada año. Eso es comparable a la cantidad de fusión que ocurre en Groenlandia. Sin embargo, las estimaciones del nivel del mar a partir de los modelos climáticos no han sido capaces de tomar en cuenta la Antártida porque no se  puede simular los procesos de pequeña escala en la pérdida de masa allí. Esta es una razón por lo que en 2007, el informe del IPCC no se incluyen los límites superiores de las proyecciones del nivel del mar.

La gran mayoría de la pérdida de masa de la capa de hielo de la Antártida Occidental se produce cuando el hielo se encuentra el Océano Austral, ya sea a través de los icebergs o la fusión de las plataformas de hielo. La física de aquí es crítica, ya que las plataformas de hielo flotante en realidad actúan como contrafuertes que reducen el flujo de hielo de los glaciares hacia el mar. Se necesita mucha fuerza para empujar todo lo que el agua lleva fuera del camino y avanza en la plataforma de hielo, si se quita, la capa de hielo fluye más rápidamente. Prácticamente todas las capas de hielo de la Antártida Occidental es sensible a esta yuxtaposición, que es otra razón por la que es tan inestable.

Los cambios en las tasas de derretimiento de las capas de hielo debido al cambio climático son principalmente indirectas, causadas ​​por la alteración de una masa de agua de mar llamado el Agua Circupolar Profunda (el nombre lo dice todo). Esta agua es lo suficientemente caliente como para provocar la fusión significativa en la parte inferior de las plataformas de hielo. Las aguas profundas circupolares se ha calentado unos 0,2 º C y los cambios en los patrones del viento también han impulsado el hielo a lo largo del Mar de Amundsen. Este es el responsable de una buena parte de la pérdida de masa actual. Los autores se apresuran a señalar que no está claro si este patrón de vientos persisten o cambian con el calentamiento.

Calentamiento de la atmósfera es especialmente importante a lo largo de la Península Antártica, donde los estanques de agua producto del deshielo en la superficie del hielo ha causado varias rupturas recientes (incluyendo la plataforma de hielo Larsen B). El agua en las grietas pueden ejercer tanta presión que fractura el hielo, causando grietas de hasta un kilómetro de largo. Una vez más, los autores señalan que la pérdida de las plataformas de hielo a lo largo de la península "ya han producido un aumento de la salida de muchos de los glaciares que antes reforzaba".

Los investigadores concluyen que es poco probable ver a un colapso de la capa de hielo de la Antártida Occidental este siglo, pero la incertidumbre de cómo va a responder al calentamiento es motivo de preocupación. Las respuestas a estas preguntas tendrá que venir de la mejora de los modelos de la capa de hielo, que requieren un conocimiento muy detallado de las características locales y la dinámica de la capa de hielo de sí mismo.

Los autores resumen la situación así:. "Un colapso del manto de hielo marino en la Antártida Occidental elevaría el nivel del mar más de tres metros a lo largo de varios siglos o menos, ese evento parece posible, pero una mejor comprensión de lo esperado tanto de forma atmosférica y oceanográfica y la consiguiente capa de hielo requiere una respuesta para cuantificar su probabilidad. Precisamente la comprensión de la vulnerabilidad de la capa de hielo de la Antártida Occidental por el calentamiento del clima sigue siendo un gran desafío para la capa de hielo y las comunidades en sus modelos sobre el clima".

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