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Nuevos Materiales, nuevos procesos, nuevos dispositivos. II

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Nuevos materiales    ~    Comentarios Comments (0)

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Los fullerenos o “bucky-balls

 

 

Una investigación ha desarrollado una nueva estructura cuántica capaz de emitir fotones individuales de color rojo. El avance, que se publica en la revista Nature Materials, se basa en el confinamiento cuántico que se genera en cada uno de los puntos y que les permite modular la energía de la luz que emiten.

En este trabajo han participado investigadores de la Universidad de Zaragoza, el Institut de Recerca en Energia de Catalunya (IREC), la Universidad de Barcelona y del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona del CSIC. El investigador Jordi Arbiol de este último explica:

“El resultado final son hilos unidimensionales, de tamaño nanométrico, compatibles con la tecnología electrónica actual, que permitirían crear dispositivos a mayor escala con un control total de la emisión de luz, fotón a fotón”.

 

Pero centrémonos en el trabajo que aquí se prenta hoy y que comienza hablando de los…

nanohilos cuánticos

Nanohilos

No sólo las moléculas, los Nanotubos o el grafeno son las apuestas para sustituir al silicio. Otros elementos como los Nanohilos fabricados a partir de materiales semiconductores o los Nanohilos metálicos tendrán también cierto protagonismo. En concreto, los Nanohilos semiconductores presentan un gran potencial como transistores pero también presentan aplicaciones en campos como octoelectrónica o en la fabricación de censores biológicos. Por otro lado los Nanohilos metálicos, cuya síntesis controlada es más difícil, poseen gran interés como interconectores. En el caso de los Nanohilos formados de materiales Ni, Co o Fe se puede aprovechar también su potencial comportamiento magnetorresisitivo para ser usados en dispositivos de almacenamiento magnético. Los Nanohilos metálicos son interesantes a su vez porque los efectos de tamaño inducen en ellos la aparición de transiciones de fase martensíticas y la aparición de configuraciones no cristalinas.” Veamos que pasa con las Nanopartículas.

Nanopartículas

Quizás, junto a los nanotubos de carbono, las nanopartículas representan los materiales que tienen una repercución tecnológica más inmediata. Además de sus propiedades intrínsecas, las nanopartículas representan los materiales que tienen una repercusión tecnológica más inmediata. Además de sus propiedades intrínsecas, las nanopartículas, debido a su pequeño tamaño, pueden convertirse en diminutos dispositivos capaces de  realizar otras funciones, como transportar un medicamento específico por el torrente sanguíneo sin obstruirlo. Para lograr esto, las nanopartículas deben ser el soporte de capas de moléculas autoensambladas que confieren una funcionalidad adicional a las mismas.

Como su propio nombre indica, el término “nanopartícula” designa una agrupación de átomos o moléculas que dan lugar a una partícula con dimensiones nanométricas. Es decir, que su tamaño está comprendido entre 1 y 100 nm. Dependiendo de cuáles sean los átomos o moléculas que se agrupan se originarán diferentes tipos de nanopartículas. Así, por ejemplo, tendremos nanopartículas de oro, de plata o nanopartículas magnéticas si están formadas por átomos de Fe o Co. Su pequeño tamaño hace que la relación superficie/volumen crezca y por tanto que estas estructuras tengan unas propiedades características y esencialmente distintas a las que presenta el material en volumen.

Una estrategia para la formación de nanopartículas es recubrirlas con distintas capas de manera tal que cada una aporte funcionalidades diferentes al sistema. Así, por ejemplo, recientemente se han descrito nanopartículas cuyo interior está formado por un material magnético, como el Co, seguido de una capa intermedia de SiO2 que aporta estabilidad al sistema y finalmente una superficie de oro.

El tamaño final de la nanopartícula es de 3 nm, y esta estructura laminar hace que tengan un núcleo magnético que posibilite su guiado, y una superficie de oro que facilite  el autoensamblado de moléculas orgánicas o biológicas para diferentes  aplicaciones. Entre éstas destaca su uso como biosensores. Para ello se inmoviliza material biológico, como ácido desoxirribonucleico (ADN) o el llamado ácido nucléico péptidico (PNA, del inglés peptide nucleic acid), que siendo un ácido nucléico artificial, presenta un “esqueleto” molecular formado por enlaces peptidicos y una estructura de bases nucleicas exactamente igual a la del ADN. El PNA puede reconocer cadenas complementarias de ADN, incluso con mayor eficiencia para la hibridación que la que representa el ADN para reconocer su hebra complementaria. Por este motivo, el PNA se ha propuesto como sonda para la fabricación de biosensores altamente eficientes. Estas macromoléculas unidas a superficies o nanopartículas son capaces de detectar diferentes analítos de interés, particularmente otars moléculas biológicas.

Sin embargo, el concepto de nanopartícula debe concebirse en un sentido más amplio ya que no sólo puede estar basada en un núcleo inorgánico, pudiéndose sintetizar nanopartículas poliméricas. Yendo un poco más allá una cápsida vírica puede entenderse como una nanopartícula formada por una carcasa proteica. Esta cápsida vírica tiene dimensiones  nanométricas y, en muchos casos, burla con facilidad las membranas celulares. Por esta razón este tipo de “nanopartículas” se proponen para su uso en nanomedicina, y son el objeto de estudios básicos  en los que las herramientas como los microscopios de fuerzas atómicas juegan un papel esencial. En particular, estas herramientas nos permiten caracterizar las propiedades mecánicas y las condiciones de ruptura de cápsidas víricas así como la forma en la que dichas cápsidas se comportan ante, por ejemplo, cambios controlados de humedad.

En un discurso recientemente impartido en la Universidad Europea de Madrid, William F. Clinton, ex-Presidente de los EE.UU, afirmó que ” el cometido del siglo XXI será salvar al mundo del cambio climático, regenerar la economía y crear empleo. El futuro más allá será la Nanotecnología y la biotecnología”. El propio W.F. Clinton fue el impulsor de la Iniciativa Nacional de Nanotecnología durante su mandato, convirtiendo durante los últimos 10 años a EE.UU en el líder mundial en la generación de conocimientos básicos y aplicados en el ámbito de la Nanotecnología.

Nadie pone en duda las afirmaciones de W.F. Clinton sobre el papel de la Nanotecnología en nuestro futuro a medio y largo plazo, por lo uqe es imperativo estar suficientemente preparados para construir este nuevo paradigma científico. En el caso concreto de España, las dos últimas ediciones del Plan Nacional de I+D+I han encumbrado las investigaciones en Nanociencia y Nanotecnología a la categoría de Acción Estratégica. En la actualidad se están poniendo en marcha varios centros dedicados a Nanotecnología. Dichas iniciativas son producto, por lo general, de costosos impulsos puntuales, locales, dirigidos por científicos con iniciativa, pero no son fruto de una actuación de conjunto, planificada siguiendo una estrategia  quiada por unos objetivos ambiciosos, en los que impere la coordinación y el uso eficiente de los recursos. La actual coyuntura económica no invita al optimismo a este respecto, por lo que sería necesario poner en marcha iniciativas que promuevan la adquisición de infraestructuras, la formación de técnicos, la coordinación entre centros emergentes, etc.

Otro punto sobre el que no hay que descuidarse tiene que ver con la formación, en todos los niveles educativos, en Nanotecnología. En este sentido son numerosas las universidades españolas que ofrecen cursos de master y/o doctorado con contenidos relacionados con la Nanotecnología. Sin embargo, muchos de estos cursos tienen pocos estudiantes inscritos, al igual que ocurre con muchos estudios de grado relacionados con las ciencias básicas. La tarea de fascinar y atraer a nuestros jóvenes hacia la ciencia debe comenzar mucho antes. En este sentido, los conceptos inherentes a la Nanotecnología deben formar parte del conocimiento que debe llegar a los estudiantes de educación secundaria, como ocurre en países como Alemania, Finlandia, Taiwán, Japón, EE.UU., etc. Además, la Nanotecnología es una materia que causa cierta fascinación a los adolescentes por lo que puede ser un buen punto de partida para incentivar las vocaciones científicas. Esta ha sido una de las principales razones por las que los autores de este artículo junto con otros investigadores (Carlos Briones del Centro de Astrobiología y Elena Casero de la Universidad Autónoma de Madrid) accedieron a la petición de la Fundación Española de Ciencia y Tecnología (FECyT) para escribir una Unidad Didáctica de Ciencia y Tecnología. Dicho libro ya se encuentra en todos los institutos españoles de educación secundaria y bachillerato, y se puede descargar desde la web de la FECyT. Esperemos que esta pequeña contribución, junto con otras de mayor calado que deben promoverse desde las diversas administraciones públicas, permita tomar la senda que nos lleve a medio plazo hacia la tan ansiada sociedad basada en el conocimiento.

Imagen de la Página Inicial de la Revista

Fuente: Revista Española de Física. Volumen 23 Nº 4 de 2009

Los Autores:

D. José Ángel Martín Gago, del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, Concejo Superior de Investigaciones científicas, Centro de Astrobiología /CSIC/INTA), Instituto Nacional de Técnica Aerpespacial, y, D. Pedro A. Serena Domingo, del Instituo de Ciencia y Materiales de Madrid y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas.

Titán, luna de Saturno de grandes secretos

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Titán    ~    Comentarios Comments (0)

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Publicado por Tendencias 21 (Tendencias Científicas), en su momento pude leer los nuevos datos descubiertos en aquella luna de Saturno que, con la misión Cassini-Huygens vino a ser la portada de muchos medios científicos. La noticia nos dice:

 

“La misión internacional a Saturno, Cassini, ha descubierto un océano bajo la superficie de Titán, aportando una importante pista sobre los mecanismos internos de esta luna, y descubriendo otro lugar de nuestro Sistema Solar en el que también abunda el agua líquida. El océano de Titán podría tener hasta 250 km de profundidad, fluyendo bajo una capa de hielo de unos 50 km de espesor.”

Se podria haber descubierto la posible estructura interna de Titán, según la ESA.
Nunca se había visto algo así fuera de nuestro propio planeta: se han detectado mareas en la luna Titán de Saturno, lo que indica que existe un océano – probablemente de agua – bajo su superficie.Aquí en la Tierra estamos acostumbrados a las mareas, que hacen que el nivel del mar suba y baje dos veces al día debido a la atracción gravitatoria de la Luna y del Sol. Aunque sea más difícil de percibir, las mareas también afectan a la corteza y al manto terrestre, que se desplazan unas pocas décimas de centímetro en cada ciclo.
Ahora la misión internacional a Saturno, Cassini, ha descubierto que Titán también sufre unas fuertes mareas en su superficie, causadas por la atracción gravitatoria de Saturno.“La conclusión más importante de este descubrimiento es que para que se produzcan estas mareas tiene que haber un material altamente deformable en el interior de Titán, muy probablemente una capa de agua líquida, capaz de desplazar su superficie más de 10 metros”, explica Luciano Iess, de la Universidad ‘La Sapienza’ de Roma, autor principal del artículo publicado en la revista Science. Si Titán tuviese un interior completamente rígido, sólo cabría esperar mareas de un metro de amplitud. Estas mareas fueron descubiertas al estudiar con detalle la trayectoria de Cassini durante las seis pasadas que realizó sobre la mayor luna de Saturno entre los años 2006 y 2011.

Mareas en Titán producidas por Saturno

Titán se encuentra en una órbita elíptica en torno a Saturno, completando una revolución cada 16 días. La superficie de la luna se deforma bajo la acción de la gravedad del planeta – cuando pasa por el punto más cercano a Saturno, se estira hasta tomar la forma de un balón de rugby.

La atracción gravitatoria de Titán altera la trayectoria de Cassini, y estos cambios en la superficie de la luna hacen que las perturbaciones hayan sido ligeramente diferentes en cada una de las visitas de la sonda. Estos efectos se pueden caracterizar al estudiar cómo varía la frecuencia de las señales de radio que envía el satélite a la Tierra.

“Gracias a los instrumentos de Cassini, sabemos que la superficie de Titán está compuesta de agua helada, cubierta en su mayor parte por una capa de moléculas orgánicas – el océano que oculta también podría contener otros compuestos, como amoníaco o sulfato de amonio”, destaca Iess.

“Si bien no podemos deducir la profundidad del océano a partir de nuestras medidas, los modelos matemáticos sugieren que podría tener hasta 250 km de profundidad, fluyendo bajo una capa de hielo de unos 50 km de espesor”.

Esta teoría podría explicar por qué la atmósfera de Titán contiene tanto metano. Dada la corta vida de esta molécula, tiene que existir algún mecanismo que lo reponga.

“Sabemos que las reservas de metano en los lagos de hidrocarburos de la superficie de Titán no son suficientes como para explicar la gran cantidad de esta molécula que se encuentra disuelta en su atmósfera, pero un océano podría constituir una gran reserva adicional”, explica Iess.

“Esta es la primera vez que Cassini demuestra que existe un océano bajo la superficie de Titán, aportando una importante pista sobre los mecanismos internos de esta luna, y descubriendo otro lugar de nuestro Sistema Solar en el que también abunda el agua líquida”, concluye Nicolas Altobelli, científico del proyecto Cassini para la ESA.”

Kepler-438b, la otra Tierra

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Noticias    ~    Comentarios Comments (8)

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  • Un 12% mayor, el 438b es el gemelo de la Tierra

  • Está situado en la zona ‘Ricitos de oro’, el hogar extraterrestre de los planetas habitables

  • Este es nuestro viaje ‘Interestellar’a 470 años luz con Guillermo Torres, su descubridor

 

 

KEPLER-438B. Tamaño: 14.286 km/ diámetro. Temperatura media....

 

KEPLER-438B. Tamaño: 14.286 km/ diámetro. Temperatura media. 10/20ºC. Calendario: 1año: 35,23 días

 

PACO REGO

 
          El descubierto Sistema Kepler tiene más familia de la que en principio se creyó

 

“Existe un lugar muy lejano, donde el calor y la luz de nuestro sol no alcanzan, en el que flota una tierra similar a la que habitamos. Un nuevo mundo un poco más grande y frío, con temperaturas que oscilan entre 10 y 20 grados, pero en principio acogedor para la vida. Está situado en un barrio del universo llamado Ricitos de oro (Goldilocks), fuera del sistema solar, poblado de planetas potencialmente habitables. “¡Tierra a la vista!”, estuvo tentado a exclamar Guillermo Torres, el astrofísico que lo ha avistado por primera vez, mientras desde Hawai apuntaba con el ojo del telescopio Keck, una córnea de 10 metros de diámetro, en dirección a Kepler-438b. Un gemelo de la Tierra, rocoso y con sol propio, nunca visto hasta ahora. Allí nos vamos.

“Yo soy uno más a los mandos de esta nave”, tira de metáfora este cazador de planetas habitables del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). Mientras detalla a Crónica la geografía del planeta hallado insiste en que con él se embarcaron en la aventura 26 exploradores más, entre astrofísicos, analistas de datos, ingenieros de software… Todos ellos a la búsqueda de un hogar nuevo que pueda servir como plan “B” a la humanidad. Y ése sería Kepler-438b, la última tierra prometida, donde la cantidad de luz que recibe de la estrella que orbita es más o menos la misma que la que nos llega de nuestro sol, lo que propicia la existencia de agua en forma líquida. Un sueño parecido al que persigue el ingeniero Cooper (Matthew McConaughey) en la inquietante y profética Interstellar. Aunque en cierta medida, Guillermo Torres se adelantó con el guión. Mientras Christopher Nolan rodaba la película, estrenada en 2014, el científico Torres ya se había acercado lo suficiente a Kepler-438b.

¿Cómo llegar allí?

 

 

No será nada fácil que podamos salir de la Galaxia para llegar a Kepler-438B.

 

Hay que salir de la galaxia en la que estamos y recorrer 470 años luz para encontrarlo. Demasiado lejos. Un año luz equivale a 9.460.730.472.580 km. Y de momento no existe una nave ni un agujero de gusano que sirva de pasadizo hacia otro sistema solar que nos lleve a una Tierra 2.0, como lo pinta el filme de Nolan. En él apenas quedan ya recursos ecológicos en nuestro planeta, el agua escasea y el hambre se extiende por todas partes.

Pero no todo está perdido. En el momento más oscuro, cuando ya no resta ninguna esperanza, la ciencia nos revela el camino: viajar a otras estrellas. Y lo más rápido y seguro es hacerlo por un agujero de gusano. No en vano Nolan ha contado con el asesoramiento estelar de Kip Thorne, el padre teórico de estos túneles cósmicos, quien también asesoró al estadounidense Carl Sagan mientras éste escribía su novela de ciencia ficción Contacto. Claro que nadie los ha visto nunca, suponiendo que pudiesen existir. “Ufff. Ya me hubiera gustado”, dice Torres entre sonrisas.

-Queda por saber si hay rastros de vida en Kepler-438b…

-Es pronto todavía, pero reúne condiciones. Hoy por hoy, si hubiera que elegir tendríamos que mirar hacia este planeta.

-O sea, ¿cree que más allá de nuestro mundo existe uno en el que se podría vivir?

-No uno sino muchos. Estoy plenamente convencido, y esa opinión la comparte hoy la mayoría de astrofísicos.

Túnel en Saturno

 

 

 

 

Para encontrar ese agujero de gusano de Interstellar habría que ir hasta las cercanías de Saturno, y de ahí a Kepler-438b. Llegamos a Saturno, entramos en el túnel, salimos por el otro extremo y nos encontramos con un paisaje espectacular en la pantalla del cine: varios planetas orbitando un agujero negro. “Sería un viaje de años y eso, tecnológicamente, es imposible”, reconoce nuestro astrofísico. Además, en Interstellar los tripulantes de la nave dominan las técnicas de hibernación humana, todavía verdes, por lo que la duración del viaje no es un problema tan grave como en la actualidad.

-¿Contempla usted un escenario catastrófico como el de la película que obligase al hombre a buscar un lugar fuera de la galaxia?

-No quiero ni pensarlo, tampoco se puede saber si el momento llegará. De lo que sí estoy convencido es de la necesidad de saber si estamos o no solos en el universo. Y creo que ahí fuera existen vecinos inteligentes.

No ha sido fácil el viaje a Kepler-438b. Tras descartar cientos de miles de falsas alarmas de planetas que llegaban desde el telescopio espacial Kepler (que da nombre al nuevo mundo), el de Hawai y desde otro que se encuentra en una montaña de Sacramento, en Nuevo México, ocurrió lo inesperado. De los ocho planetas situados en la zona de Ricitos de oro, la de las tierras habitables, sólo dos prometían. El que más se parecía al elegido era Kepler-442b, un tercio mayor pero más gaseoso, lo que en práctica reduce la posibilidad de que acumule agua en su superficie. Y lo mismo ocurrió con los otros seis.

-Dígame, ¿qué ha de tener un planeta para que se pueda vivir en él?

 

LA TIERRA. Tamaño: 12.756 km/diámetro. Temperatura media: 15 / 25ºC. Calendario: 1 año: 365 días

 

-La primera condición es que esté en una zona habitable del universo. Segundo, que tenga una superficie sólida, rocosa, para que el agua pueda acumularse. Y tercero, que tenga atmósfera… Ahora bien, eso no quiere decir que sea igual a la Tierra. Puede haber formas de vida diferentes a la nuestra y, a la vez, ser compatibles… Pero esa es otra historia. Lo que sí puedo afirmar es que Kepler-438b es un candidato prometedor para albergar vida.

Entre otras cosas, porque, a diferencia de cientos de planetas del tamaño de la Tierra y más pequeños, el nuevo mundo circula en una órbita que lo mantiene suficientemente alejado de su estrella para que el agua de la superficie no se evapore.

Gracias a la información obtenida por el telescopio Kepler, lanzado al espacio en 2009 para observar simultáneamente unas 150.000 estrellas y analizar su brillo cada 30 minutos, se ha podido estimar que podría haber hasta 11.000 millones de mundos habitables en órbitas de estrellas similares al sol.

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Los ingredientes

Según un equipo de científicos que investiga las características que se deberían buscar para encontrar mundo lejanos, los ingredientes básicos que darían forma a estos planetas habitables son bien conocidos. Estos se habrían formado tras una mezcla abundante de oxígeno y hierro. Una cantidad generosa de magnesio y silicio y, en dosis más pequeñas, aluminio, níquel, calcio y azufre. Se le añade agua procedente de asteroides y toda esta masa se cocina durante millones de años. Una receta que ha sido posible obtener gracias a un instrumento de otro telescopio, el Galileo, instalado en la isla canaria de La Palma, que mide la masa de los planetas y, a través de ella, su composición.

Fue necesario crear un programa informático muy potente, llamado Blender, para determinar las dimensiones y la colocación exacta de todos los planetas candidatos a ser clones del nuestro. El principal, Kepler-438b, se encuentra a 470 años de la Tierra, mientras que Kepler-442b está a 1.100 años luz de distancia. Y un aviso a los viajeros del futuro: un año en el primer planeta es aproximadamente de 35,23 días (365 en la Tierra), y de 112 días en el segundo. ¿Le sorprende?

Llegan más

 

 

 

Científicamente, sin embargo, “el resultado importante no es sólo que estemos recibiendo señales de planetas gemelos de la Tierra, sino que estamos encontrando una serie de planetas ahí fuera llegados de un barrio del universo en el que quizás la Tierra podría haberse desarrollado”, ha señalado Douglas Caldwell, del Instituto SETI, en EEUU, dedicado a la búsqueda de vida extraterrestre. “Estamos empezando a entender más acerca de la población de planetas que podrían ser habitables”.

Mientras el astrofísico Torres nos describía este miércoles algunos de los secretos de la otra tierra, la NASA insistía en que ya tiene preparada otra batería de 500 planetas “candidatos” a albergar vida.

Hasta el momento, 1.000 planetas alienígenas han sido identificados como mundos posibles por el telescopio Kepler. Y de ellos, sólo ocho -incluidos Kepler-438b- han sido añadido a la lista conocida como Salón de la fama de Kepler, una pequeña colección de planetas que son similares en tamaño a la Tierra y se asientan en la zona habitable de sus estrellas.

A partir de ahora lo que toca es mirar al cielo y ponerse a preparar las vacaciones… Sí, al otro lado de la galaxia.

¡Siempre queriendo saber!

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Viajar al Espacio    ~    Comentarios Comments (0)

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Si las constantes fuesen variables, si la carga del electrón o la masa del protón variaran sólo una diezmillonésima… La Vida, tal como la conocemos no estaría en nuestro planeta ni en ningún otro. Al menos, las formas de vida que proliferan en el planeta Tierra y, no sabemos si, en tales circunstancias, podrían surgir otras formas de vida distintas a la fauna y la flora que habita en la Tierra.

 

Todos los días podemos sorprendernos de los hallazgos y logros de nuestros ingenios que, tanto aquí como en el espacio, están continuamente trabajando para que nosotros conozcamos el Universo y los objetos que lo pueblan. De momento (somos aún muy jóvenes), estamos algo limitados en Ciencia y Tecnología para que, seámos nosotros mismos los que vayamos a buscar esas emocionantes sensaciones in situ. Así que, enviamos a nuestras sondas robóticas para que lo hagan por nosotros que, en la distancia, nos sorprendemos y maravillamos de lo que vamos descubriendo por ahí fuera.

Plutón es un planeta enano del sistema solar, que forma parte de un sistema planetario doble con su satélite Caronte.

Fue descubierto el 18 de febrero de 1930 por el astrónomo estadounidense Clyde William Tombaugh (1906-1997) desde el Observatorio Lowell en Flagstaff, Arizona, y considerado el noveno y más pequeño planeta del Sistema Solar por la Unión Astronómica Internacional y por la opinión pública desde entonces hasta 2006, en que la UAI decidió el 24 de agosto de 2006, por unanimidad, reclasificar Plutón como planeta enano. Su gran distancia al Sol y a la Tierra, unida a su reducido tamaño, impide que brille como los demás planetas.
                                                                              Imagen artística de la sonda New Horizons

“La misión New Horizons (Nuevos Horizontes) es una misión espacial no tripulada de la agencia espacial estadounidense (NASA) destinada a explorar Plutón, sus satélites y probablemente el Cinturón de Kuiper. La sonda fue lanzada desde Cabo Cañaveral el 19 de enero de 2006 tras posponerse por mal tiempo la fecha original de lanzamiento. New Horizons viajó primero hacia Júpiter donde llegó en febrero-marzo de 2007. A su paso por Júpiter aprovechó la asistencia gravitatoria del planeta para incrementar su velocidad relativa unos 4 023,36 m/s (14 484 km/h). Llegará a Plutón en julio de 2015. Tras dejar atrás Plutón, la sonda probablemente sobrevuele uno o dos objetos del Cinturón de Kuiper.

Después de las Voyager 1 y 2 es la sonda con mayor velocidad de lanzamiento desde la Tierra hasta el momento, alcanzando respecto al Sol una velocidad máxima de 15,1km/s. (54 000 km/h aproximadamente.”

Las últimas noticias sobre el proyecto han salido en los medios y, en cualquiera de ellos (pongo el siguiente al azar), podemos leer cosas como estas:

“La nave New Horizons, que salió hacia plutón y que llegará a aquel mundo en Julio de 2015, se ha acercado lo suficiente para fotografiar su luna Caronte por primera vez”.

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Plutón, el objeto más brillante en el centro, y Caronte, más débil cerca de su posición a las once en punto

Lanzada en 2006, la nave espacial New Horizons de la NASA llegará a Plutón entre  abril y Julio de 2015. Cuando sobrevuele este mundo enano, estimará sus contornos, temperatura, composición atmosférica y otras características, además de tomar imágenes de las cinco lunas que lo rodean. En realidad, la sonda ya ha comenzado el trabajo y ha utilizado su cámara telescópica de mayor resolución para fotografiar por primera vez la luna más grande del sistema, Caronte, un mundo cubierto de hielo.

La imagen representa un importante hito en el viaje de nueve años y medio de la nave espacial y, en cierto sentido, inicia el estudio del sistema de Plutón. Caronte orbita a más de 19.000 kilómetros de distancia del propio Plutón. «La imagen en sí misma puede no parecer muy impresionante para el ojo inexperto, pero en comparación con las imágenes del descubrimiento de Caronte desde la Tierra, son fantásticas», afirma el científico del proyecto New Horizons Hal Weaver, de la Universidad Johns Hopkins. «Estamos muy emocionados de ver a Plutón y Caronte como objetos separados por primera vez para New Horizons».

Allí donde se decía

La nave se encontraba todavía a 550 millones de millas de Plutón, una distancia aún mayor que la que separa a la Tierra de Júpiter, cuando su cámara de largo alcance logró un total de seis imágenes: tres el 1 de julio y tres más el 3 de julio. La excelente sensibilidad y resolución espacial del instrumento revelaron que Caronte se encuentra exactamente a la distancia de Plutón anunciada en su descubrimiento hace 35 años.

«Estamos emocionados de tener nuestro primer píxel de Caronte», afirma Alan Stern, «pero dentro de dos años, cuando estemos a punto de la máxima aproximación, tendremos casi un millón de píxeles de Caronte». Además de ser un logro técnico, estas nuevas imágenes ya pueden ayudar a los científicos a conocer algo más sobre las propiedades de la superficie de Caronte y Plutón, quizás la existencia de una capa superpuesta de partículas finas.” Declaró el cintífico en aquellos momentos.

Lo cierto es, amigo míos, que cuando nos empeñamos en alguna cosa y ponemos el punto de mira en algo, más tarde o más temprano lo conseguiremos y, una de las cosas que nos traemos entre manos es conocer, primero nuestro entorno más cercano (El Sistema solar), y, más tarde, daremos el salto hacia las estrellas.

Plutón, el último y más pequeño de los nueve planetas -ahora planeta enano- del sistema solar, es muy extraño. Ni es un cuerpo rocoso como la Tierra, Marte o Venus, ni un gigante gaseoso como Júpiter o Saturno. Además, sigue una órbita muy elíptica alrededor del Sol, de 248 años, situándose en determinados periodos más cerca de la estrella que de Neptuno. Los astrónomos dudan si realmente es un planeta o un cuerpo del cinturón de Kuiper, la remota región poblada por miles de pequeños cuerpos helados. New Horizons estudiará un mundo único, y por ahora sólo cabe imaginar lo que podremos aprender de él.

El objetivo de la misión, un viejo sueño de la exploración espacial que tardó años en concretarse dadas las dificultades que entrañaba, es pasar muy cerca de Plutón, a sólo 10.000 kilómetros de su superficie, haciendo observaciones científicas durante unos meses para poder saber de él, de lo que es en realidad y de lo que ocurre en sus alrededores. Poco a poco, vamos consiguiendo que las distancias no sean un abstáculo para nosotros.

Plutón es difícil de observar desde la Tierra, por su pequeño tamaño (2.360 kilómetros de diámetro, o dos tercios del de la Luna) y por lo lejos que está (5.900 millones de kilómetros de distancia media del Sol, frente a los 150 millones de kilómetros de distancia de la Tierra al Sol). En el cielo, ese pequeño cuerpo helado con una temperatura de 233 grados bajo cero se ve 50.000 veces más apagado que Marte. Cuando llegue, los instrumentos de la nave New Horizons verán Plutón 10.000 veces mejor que el telescopio Hubble.

Ya estamos en 2.015, ahora sólo nos queda esperar unos meses para saber, qué nos puede ofrecer la misión encomendada a la nave New Horizons.

emilio silvera

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En otras ocasiones hemos presentado aquí trabajos yque, entre los temas que fueron tratados, entraba el Universo estacionario y también la posibilidad de un final con la presencia del Big Crunch, lo cual, según todos los datos de la cosmología moderna, no será posible dado que, el Universo euclideo y la Densidad Crítica que se observa no sería suficiente para producir tal final. Por el contrario, la dinámica observada de expansión es cada vez más acelerada y, aunque algunos hablan de la “materia oscura”, en realidad no sabemos a qué se puede deber tal expansión pero, lo cierto es que no habrá colapso final y sí, en cambio, una expansión ilimitada que nos llevará hacia un “enfriamiento térmico” que llegará a alcanzar un máximo de entropía dS = dQ/T, así habrá una gran parte de la energía del Universo que no podrá producir trabajo. Sin embargo, es curioso que siendo eso lo que se deduce de los datos que tenemos, cuando miramos lo que predicen las nuevas teorías basadas en las cuerdas y la mecánica cuántica nos indica que tal escenario es poco creíble.

 

Todo parece indicar que nada podrá impedir que en las galaxias se sigan produciendo explosiones supernovas que formaran hermosas Nebulosas de las que nacerán nuevas estrellas, toda vez que las galaxias, quedarán aisladas y detendrán su expansiòn y tal hecho, no parece que pueda incidir en la mecánica galáctica de formación de nuevas estrellas. Así, las estrellas más masivas devolveran parte de la materia que las conforman al medio interestelar y la gravedad y la radiación se encargarán de que nuevos ciclos se sigan produciendo. Y, las estrellas menos masivas, como nuestro Sol y otras seguirán sus vidas durante miles de millones de años y, si tiene planetas en su entorno, ¿quién sabe si estando en la zona habitable no podrá hacer surgir alguna clase de vida? Claro que, el proceso de la dinámica del universo es llegar al frío absoluta de los -273 ºC y, en ese momento, las masas de las estrellas quedarían bloqueadas, los átomos presentes en las Nebulosas perderían su dinámica y nada, en nuestro Universo, tendría movimiento ni energía para crear trabajo, la Entropía sería la dueña y señora de todo y una última estrella habría nacido para quedar colapsada sin poder cumplir su misión de transmutar elementos.

Pero no pocas de todas estas conclusiones son conjeturas que se hacen conforme a los datos observados que llevan a esas consecuencias. En otros panoramas se podría contemplar como en el futuro, las estrellas escaparían lentamente de las galaxias y según algunos cálculos el 90% de la masa estelar de una galaxia habría huído al espacio en unos 10^19 años. El 10% restante habría sido engullido por agujeros negros supermasivos centrales. El mismo mecanismo haría que los planetas escaparan de su soles y vagaran por el espacio como planetas errantes hasta perderse en el espacio profundo y, los que no lo hagan caeran hacia el centro de sus soles en unos  0^20 años.

Un último estudio ha indicado que el Universo es curvo, no plano como se creía y tal resultado, aunque tendrá que ser verificado, es importante para saber el final que realmente espera a nuestro Universo en ese futuro muy lejano en el que, no sabemos siquiera si nuestra especie andará aún por aquí.

Esa imagen de arriba no sería repetida y las galaxias, los cúmulos se disgregarían debido a interacciones gravitatorias en unos 10^23 años y, en un momento determinado el universo estaría formado por enanas negras, estrellas de neutrones y agujeros negros junto con planetas y pequeñas cantidades de gas y polvo, todo ello, sumergido en una radiación de fondo a 10^-13K. Hay modelos que predicen que los agujeros negros terminarán evaporándose mediante la emisión de la radiación de  Hawking. Una vez evaporado el agujero negro, los demás objetos se convertirían en Hierro en unos 10^1500 años pero también, pasado mucho tiempo, se evaporaran y a partir de este momento el universo se compone de partículas aisladas (fotones, electrones, neutrinos, protones). La densidad tenderá a cero y las partículas no podrán interactuar. Entonces, como no se puede llegar al cero absoluto, el universo sufrirá fluctuaciones cuánticas y podría generar otro universo. ¿Qué locura!

Claro que toda esa teoría podría modificarse si  la “energía oscura” -si finalmente existe- resultara ser negativa, con lo cual el fin se produciría antes. Tampoco se ha contado con la posible inestabilidad del protón. Todo esto está descrito según la física que hoy día se conoce, lo cual nos puede llevar a conclusiones erróneas. Como vereis, tenemos respuestas para todo y, aunque ninguna de ellas pueda coincidir con la realidad, lo cierto es que, el panorama de la cosmología está lleno de historias que, algunas podrán gustar más que otras pero todas, eso sí, están cargadas de una imaginación desbordante.

Como mi intelecto es más sencillo y no alcanza a ver en esas profundas lejanías, me quedo con lo más tangible y cercano como lo es el hecho cierto de que el Universo tiene que tener miles de millones de años para que haya podido tener tiempo suficiente para que los ladrillos de la vida sean manifacturados en las estrellas.

Las leyes de la gravitación nos dice que la edad del universo está directamente ligada a otras propiedades que manifiesta, como su densidad, su temperatura y el brillo del cielo. Puesto que el Universo debe expandirse durante miles de millones de años, debe tener una extensión visible de miles de millones de años-luz. Puesto que su temperatura y densidad disminuyen a medida que se expande, necesariamente se hace más frío y disperso. Ahora sabemos que la densidad del Universo es hoy día de poco más de 1 átomo por m3 de espacio.

Traducida en una medida de las distancias medias entre estrellas o galaxias, esta densidad tan baja muestra porque no es tan sorprendente que otros sistemas estelares estén tan alejados y sea difícil el contacto con extratreterrestres. Si existen en el Universo otras formas de vida avanzada (como creo), entonces, al igual que los seres de la Tierra habrán evolucionado sin ser perturbadas por los seres de otros mundos hasta que puedan llegar a lograr una fase tecnológica avanzada.

Además, la muy baja temperatura de la radiación hace algo más que asegurar que  el espacio sea un lugar frío: también garantiza la oscuridad del cielo nocturno. Durante siglos los científicos se han preguntado por esta sorprendente característica del Universo. Si ahí fuera en el espcio hubiera un número enorme de estrellas, entonces cabría pensar que mirar hacia arriba al cielo nocturno sería un poco como mirar un bosque denso.

                                                 Millones de estrellas en un sólo cúmulo globular

Cada linea de visión debería terminar en una estrella. Sus superficies brillantes cubrirían cada parte del cielo haciénsolo parecido a la superficie del Sol. Lo que nos salva de ese cielo brillante es la expansión del Universo y la lejanía a la que se encuentran las estrellas entre sí. Para encontrar las condiciones necesarias que soporte la complejidad viviente hicieron falta diez mil millones de años de expansión y enfriamiento.

La Densidad de materia ha caido hasta un valor tan bajo que aun sim toda la materia se transformase repentinamente en energía radiante no advertiríamos ningún resplandor importante en el cielo nocturno. La radiación es demasiado pequeña y el espacio a llenar demasiado grande para que el cielo parezca brillante otra vez. Hubo un tiempo cuando el Universo era mucho más jovencito, menos de cien mil años, en que todo el cielo era brillante, tan brillante que ni estrellas ni átomos ni moléculas podían existir, la podría radiación los destruía. Y, en ese tiempo, no podrían haber exististido observadores para ser testigo de ello.

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             Con algunas estrellas por aquí y por allá, alguna que otra Nebulosa (incluso algunas brujas), el Universo es oscuro y frío.

Pero estas consideraciones tienen otros resultados de una Naturaleza mucho más filosófica. El gran tamaño y la absoluta oscuridad del Universo parecen ser profundamente inhóspitos para la vida. La apariencia del cielo nocturno es responsable de muchos anhelos religiosos y estéticos surgidos de nuestra aparente pequeñez e insignificancia frente a la grandeza e inmutabilidad (aparente) de las estrellas lejanas. Muchas Civilizaciones rindieron culto a las estrellas o creyeron que gobernaban su futuro, mientras otras, como la nuestra, a menudo anhelan visitarlas.

Mucho se ha escrito sobre el efecto emocional que produce la contemplación de la insignificancia de la Tierra ante esa inmensidad del cielo salpicado de estrellas, inmersa en una Galaxia que tiene más de cien mil millones y que ahora sabemos, que también tiene, miles de millones de mundos. En efecto, la idea de ese conocimiento es impresionante y puede llegar (en algunos casos) a ser intensamente desagradable y producir sensación de ahogo y hasta miedo. Nuestra imaginación matemática se ve atormentada ante esa inconmensurable grandeza que, nuestras mentes, no llegan a poder asimilar.

 mundo

Claro que, en eso de lo grande y lo pequeño…, todo puede ser muy subjetivo y, no pocas veces dependerá de la perspectiva con que lo podamos mirar. Podríamos considerar la Tierra como enorme, al mirarla bajo el punto de vista que es el mundo que nos acoge, en el que existen inmensos océanos y grandes montañas y volcanes y llanuras y bosques y ríos y, una inmensa lista de seres vivos. Sin embargo, se nos aparecerá en nuestras mentes como un minúsculo grano de arena y agua si la comparamos a la inmensidad del Universo. Igualmente, podemos ver un átomo como algo grande en el sentido de que, al juntarse con otros, pueden llegar a formar moléculas que juntas, son capaces de formar mundos y galaxias.

Si comparamos una galaxia con un átomo, éste nos parecerá algo ínfimo. Si comparamos esa misma galaxia con el Universo, lo que antes era muy grande ahora resulta ser también muy poca cosa. Si el mundo que nos acoge, en el que la Humanidad ha escrito toda su historia y costado milenios conocer, dado su “inmensidad” para nosotros, lo comparamos con la Nebulosa Orión, nos parecerá ridículo en tamaño y proporción y, sin embargo, cuán importante es para nosotros. Todo puede ser grande o pequeño dependiendo de la perspectiva con que lo miremos y según con qué lo podamos comparar.

Nada es objetivamente grande; las cosas son grandes sólo cuando consiguen tocar la sensibilidad del observador que las contempla, encontrar los caminos hacia su corazón y su cerebro. La idea de que el Universo es una multitud de esferas minúsculas circulando como motas de polvo en un vacío oscuro e ilimitado, podría dejarnos fríos e indiferentes, si no acomplejados y deprimidos, si no fuera porque nosotros identificamos este esquema hipotético con el esplendor visible, la intensidad conmovedora del desconcertante número de estrellas que están ahí, precisamente, para hacer posible nuestra presencia aquí y, eso amigos míos, nos hace ser importantes, dado que demuestra algo irrefutable, formamos parte de toda esta grandeza.

Bueno, no es por nada pero, ¿quién me puede decir que una imagen como la que arriba podemos contemplar, no es tan hermosa como la más brillante de las estrellas del cielo? Incluso diría que más, ya que, se trata del producto o esencia del marterial que allí se fabricó y que ha podido llegar a su más alto nivel de belleza.

Yo, si tengo que deciros la verdad, no me considero nada insignificante, soy consciente de que formo parte del Universo, como todos ustedes, ni más ni menos, somos una parte de la Naturaleza y, como tales productos de algo tan grande, debemos estar orgullosos y, sobre todo procurar, conocer bien qué es lo que realmente hacemos aquí, para qué se nos ha traído y, para ello amigos, el único camino que conozco es, llegar a conocer a fondo la Naturaleza y procurar desvelar sus secretos, ella nos dirá todo cuanto queramos saber.

emilio silvera