CERN y ESA: una década de colaboración

Los grandes aceleradores de partículas y las misiones espaciales comparten un entorno de trabajo sometido a intensas radiaciones, extremas (bajas) temperaturas y alto vacío. En ambos casos se ha de procesar una ingente cantidad de información de manera rápida y autónoma.

Mucho se puede ganar mediante la cooperación entre científicos e ingenieros de los dos campos. Por ello, hace diez años, la ESA y el CERN firmaron un acuerdo bilateral de cooperación para compartir conocimientos e información, y desarrollar instrumentación de uso común. Un ejemplo es el telescopio espacial Euclides, lanzado en julio de 2023, cuyo objetivo es explorar el lado oscuro (materia y energía oscuras) del universo, trazando un mapa de su estructura a gran escala, correspondiente a miles de millones de estrellas, cubriendo en la primera fase 132 grados cuadrados del cielo (indicado en la figura mediante el área segmentada coloreada). Se espera abarcar un tercio de la esfera celeste a lo largo del tiempo nominal (seis años) de la misión.

Primeros test en el espacio del telescopio Euclid

El IAC ha contribuido al desarrollo instrumental del proyecto, específicamente en la unidad de control del espectrógrafo y el fotómetro de infrarrojo cercano. Además, el IAC participa activamente en la explotación científica de los datos.

Por su parte, el IFCA ha trabajado en el análisis de datos relacionados con el fenómeno conocido como lente gravitacional y la formación de estructuras cósmicas, una de las herramientas más potentes para investigar la materia oscura. Asimismo, el IFCA ha participado en estudios sobre la morfología y evolución de galaxias, analizando cómo su estructura y propiedades cambian a lo largo de miles de millones de años. Además, en Euclides participan alrededor de 80 empresas europeas, de las cuales 9 son españolas, entre ellas Airbus, Alter Technology, Crisa, Deimos Space, GTD, Navair, Sener y Thales Alenia Space España. Futuras colaboraciones CERN-ESA en cosmología, astrofísica y astronomía de multi-mensajeros incluirán el Laser Interferometer Space Antenna (LISA) y el New Athena X-ray Observatory.

‘Next-Level’ Chaos Traces the True Limit of Predictability

Otras noticias y novedades en el Boletín de Marzo de la R.S.E.F.

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Es la caldera volcánica más grande del mundo, si por fin sale a la superficie… Las consecuencias serán muy serias.

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Bosque esquilmado

Desde tiempo inmemoriales, la Humanidad ha venido esquilmando, sin saber administrarla, la materia prima que la Naturaleza le ofrecía para su sustento y, han sido devastadas cientos de miles de hectáreas de bosque persiguiendo objetivos diversos pero, sin pensar en el futuro.

Europa cada vez más verde: El Fraude del Cambio Climático

Campos de fresa en Lepe (Huelva)

ESPAÑA Y EUROPA CADA VEZ MÁS VERDE, Sr. Al Gore. España, cada vez más verde. España logró incrementar su masa forestal de 13.81 millones de hectáreas en 1990 a 18.42 en 2017 según la FAO. Esto equivale a un incremento del 25% en 27 años. Si bien las plantaciones han crecido ligeramente, en España la cantidad de hectáreas plantadas a 2017 es de 15.79% mientras que las naturalmente regeneradas equivalen al 84.21%, por lo que no hay más plantaciones que bosques naturalmente regenerados. ESPAÑA YA ES EL SEGUNDO PAÍS EUROPEO CON MÁS MASA FORESTAL TRAS SUECIA. La masa forestal en España ha crecido un 30% en los últimos 30 años. Esto supone más de 7.500 millones de árboles repartidos en un total de 18 millones de hectáreas. España cada vez más verde se sitúa en el segundo país de Europa con más masa forestal después de Suecia. Aunque el crecimiento ha sido lento cada vez hay más árboles, más espacios verdes, lo que constituye un poco de esperanza en un planeta donde cada vez quedan menos pulmones. Actualmente más del 37% de superficie está ocupada por árboles, en 1990 el dato era del 28%. “En España la superficie boscosa ha aumentado y es un dato muy positivo porque, a diferencia de otros países, estamos viento que durante las últimas décadas la tendencia es que aumente”, Mario Picazo, experto en Clima. Europa es hoy más verde que hace 100 años

Los inmensos pinares e Huelva y su provincia

Aunque es común ver noticias sobre el pésimo estado de los bosques, la masa forestal está creciendo en gran parte del mundo y los bosques están hoy mejor que hace 100 años. Si habéis seguido los últimos dos artículos, habréis visto que con una España cada vez más húmeda, y por tanto menos seca, y a su vez con el índice de incendios MENOR de los últimos 60 años, (datos del CSIC y del ministerio de medioambiente), pues tenía que darnos sin lugar a dudas, una España y también una Europa más verde, justo lo contrario a lo que siempre nos contaron sobre la sequía y desertización que tendríamos ya a principios de siglo, y esos desiertos que pronosticaba Al gore que en la península serian como los de marruecos, se van a seguir quedando en África, Sr Al Gore 😉 , y atrás quedan todas esas mentiras para sacar adelante el mayor negocio climático de la edad moderna, frente a la realidad que tenemos hoy, ya en el 2021. Por tanto este artículo se complementa con los dos últimos, para desgracia y deshonra de la especie Calentologa, los verdaderos negacionistas de la realidad de ahí afuera 😉 . Saludos.

De izquierda a derecha: Springs Fire en el sur de California en 2013; Inundaciones de Carolina del Sur causadas por el huracán Florence en 2018; secuelas del huracán Katrina en Misisipi en 2005; hielo y nieve en Texas en el 2021.

Aprovechan los sucesos naturales que desde siempre han estado aquí presentes, para amenazar sobre niuestras cabezas con el dichoso y falso Cambio Climático.

Siempre estuvieron ahí, aparecen por ciclos, nosotros no estamos relacionados con ellos y nada podemos hacer para que se produzcan o para frenarlos cuando surgen, Es la Naturaleza que se recicla de muchas maneras.

Los bosques almacenan la mayor parte de la fitomasa terrestre, entre tres cuartos y nueve décimos del total. La razón de tanta incertidumbre en esta estimación se debe a la rápida deforestación tropical, la falta de una clasificación uniforme de los bosques y a su alta variabilidad.

Los bosques cerrados (en contraste con los bosques abiertos) se pueden definir como ecosistemas cuya cubierta ocupa entre el 20 y el 40 por ciento del suelo. Nuestro escaso conocimiento de los bosques tropicales implica que tengamos que extrapolar almacenamientos típicos de un número inadecuado de terrenos bien estudiados. El mejor inventario disponible establece que, a principios de los noventa, el área total de bosques cerrados era de aproximadamente 25 millones de Km², dos quintas partes de los cuales estaban situados en los trópicos. La superficie total de todos los bosques es aproximadamente el doble; almacenan cerca de nueve décimas partes de la fitomasa del planeta y están casi equitativamente repartidos entre los biomas tropicales, templaros y boreales.

En el bosque tropical se encuentra el máximo almacenamiento medio de fitomasa. Desde el aire, las copas de los árboles muestran una decepcionante uniformidad, vistas desde aviones a reacción y de un rojo intenso en las imágenes con falso color de los satélites. Desde el suelo umbrío, frecuentemente con escasa maleza, se elevan los troncos de los árboles, unos rectos, otros delgados, algunos enormes y también apuntalados; luego un revoltijo de ramas superpuestas, lianas y epifitos. Un claro del bosque o la orilla de una corriente muestran la estructura en capas de esta selva.

De Groenlandia a la Amazonía: la cadena de interacciones de la que puede depender el futuro del planeta

Los bosques tropicales más espesos de la Amazonia albergan en cada hectárea casi 100.000 plantas de más de seiscientas especies vegetales diferentes. Pero al menos tres cuartas partes de la fitomasa almacenada (unas 600 toneladas por hectárea) se encuentran en las copas de unos pocos cientos de árboles que sobresalen.

Debido a la alta biodiversidad de la selva, ningún árbol almacena más de un pequeño porcentaje de toda la fitomasa. Ésta es una estrategia evasiva que ha incrementado las posibilidades de supervivencia en un ambiente rebosante de predadores de semillas y agentes patógenos. Otras defensas activas son sus finas cortezas o la simbiosis con hormigas guardianas.

Por el contrario, en los bosques templados y en los boreales domina una sola especie de árbol, y sin embargo, su almacenamiento de fitomasa supera a los bosques tropicales más espesos. Los máximos del planeta se dan en las costas del noroeste del océano Pacífico, donde los bosques de secuoyas pueden llegar a almacenar, por encima del suelo, hasta 3.500 toneladas de fitomasa por hectárea, lo que representa una cantidad cinco veces mayor que en la Amazonia central. Estos árboles son los seres vivos más altos (más de 100 metros) y más pesados (más de 300 toneladas) del planeta (las ballenas azules adultas pesan alrededor de las 100 toneladas).

En todos los bosques, los tejidos leñosos por encima del nivel del suelo (tronco, corteza, ramas) contienen la mayor parte de la fitomasa (70 – 80 por ciento) del árbol; las raíces almacenan entre el 10 y el 35 por ciento, las acículas un 1’5 – 8 por ciento y las hojas sólo el 1 – 2 por ciento.

El tronco cortado en la forma tradicional para su comercialización contiene solamente la mitad de toda la fitomasa, mientras que los troncos demasiados delgados, el tocón, ramas, corteza, artículos y hojas suman la otra mitad.

En un buen bosque en crecimiento, templado o boreal, se obtienen entre 85 y 100 m³/ha (35 – 50 t/ha en seco, dependiendo de la clase de árbol); en los bosques tropicales pueden llegar hasta 180 m³/ha. Con los nuevos métodos de corta, para obtener pulpa se utiliza todo el árbol (a menudo hasta el tocón), recuperándose prácticamente toda la fitomasa.

Para producir un kilogramo de fitomasa nueva, los árboles tropicales requieren hasta 12 g de nitrógeno, mientras que un bosque de coníferas necesita menos de 4 g. Los bosques templados, con unas tasas relativamente altas de crecimiento y un uso económico de los nutrientes, son productores relativamente eficientes de fitomasa.

Todas la civilizaciones preindustriales cortaron madera, no sólo como material de construcción indispensable, sino también como combustible, bien quemado directamente o transformándolo previamente en carbón. La contribución de los bosques a la energía global primaria ha ido declinando según ha aumentado el consumo de combustibles fósiles, pero su presencia ha seguido creciendo, tanto como suministradores de madera y pulpa como por su función de albergues de alta biodiversidad y por sus servicios como ecosistemas insustituibles.

El ámbito de las praderas

La extensión global de las praderas ha cambiado profundamente desde la mitad del siglo XIX. El principal motivo de este cambio es el de transformar las praderas en tierras de cultivo, lo que ha provocado la disminución, en superficie, de este bioma, pero por otra parte, según avanza la deforestación han surgido praderas secundarias.

Aunque la extensión de las praderas es casi igual a la de los bosques cerrados, la diferencia entre sus respectivos promedios de fitomasa almacenada sobre el nivel del suelo por unidad de superficie (20 t/ha en hierba, 250 t/ha en fitomasa leñosa) es de un orden de magnitud. Hay, sin embargo, más fitomasa en las praderas de lo que parece a simple vista, porque salvo en las hierbas altas tropicales, la fitomasa subterránea es varias veces mayor que en los árboles en lo que se refiere a los brotes en su cubierta.

Curvas de liberación de humedad del suelo: qué

La cantidad de fitomasa contenida en los renuevos está comprendida entre menos de 1 t/ha, en regiones semidesérticas, hasta más de 20 t/ha en algunas praderas tropicales. Si se incluyen los tallos secos, la fitomasa aérea llega a alcanzar las 35 t/ha. En regiones con clima semihúmedo tropical, y en climas templados con irrigación natural, las mayores acumulaciones de fitomasa se encuentran en los renuevos. En general, es indiscutible la correlación entre la cantidad de fitomasa y la de lluvia, aunque esta relación pierde importancia en condiciones de humedad elevadas.

Los valores extremos de la cantidad de fitomasa subterránea global varía entre menos de 0’5 t/ha en los trópicos, hasta casi 50 t/ha en las praderas templadas (media de 20 t/ha). Con cerca de 10 t/ha al año, la productividad media de las praderas templadas iguala la de los bosques en latitudes medias.

Una gran cantidad de herbívoros se alimentan de las praderas. Solamente las hojas tiernas tienen un alto contenido en proteínas y son relativamente digestibles. Los tallos y los troncos son peores en ambos aspectos, pero componen la mayor parte de la dieta de algunas especies que comparten las praderas con otros animales. En la estación seca del Serengueti, la dieta de los ñus se compone aproximadamente de un 20 por ciento de hojas y un 30 por ciento de tallos, mientras que para las cebras los correspondientes valores son de menos del 1 por ciento y de más del 50 por ciento respectivamente.

Una sola especie numerosa de invertebrados puede consumir una pequeña fracción de la producción anual de fitomasa, y el consumo total de todos los invertebrados está comprendido entre el 10 y el 20 por ciento. Los ungulados consumen hasta el 60 por ciento de la producción de fitomasa aérea de las fértiles praderas del este de África. Algunas hierbas se adaptan para evitar su excesivo consumo incorporando a su composición sustancias que disminuyen su digestibilidad, y compuestos tóxicos; otras reaccionan con un rápido crecimiento cuando son dañadas por los animales que pastan.

En el Serengueti, donde las praderas sirven de alimento a la mayor concentración de grandes herbívoros del mundo, así como a muchos otros animales de menos tamaño y a numerosos invertebrados, un moderado consumo de hierba aumenta la producción de la misma hasta el doble de la que se produce en terrenos donde no se pace. El césped es la prueba más asequible de la productividad, no siempre deseada, de la pradera.

Emilio Silvera Vázquez

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Lux-Zeplin (LZ)

Por eso científicos del mundo están realizando experimentos como Lux-Zeplin (LZ) que se encuentra a un kilómetro y medio bajo tierra y es el detector de materia oscura más sensible del mundo, con una sensibilidad 50 veces superior a la de sus predecesores como mínimo.

El detector de materia oscura más sensible del mundo comenzará muy pronto su rastreo oficial para captar el hipotético paso de partículas de materia oscura por la Tierra.

En el proyecto trabajan físicos de diversas instituciones en Estados Unidos y Europa, incluyendo la Universidad Brown, en Providence, Rhode Island, Estados Unidos, la Universidad de California, y el University College de Londres.

El detector LUX (de las palabras en inglés Large Underground Xenon) está ubicado a más de un kilómetro (casi una milla) de profundidad bajo las Colinas Negras (o las Black Hills en inglés), en una antigua mina de oro de Dakota del Sur, Estados Unidos, y es el dispositivo más sensible diseñado hasta ahora para buscar la materia oscura.

Aunque conforma más del 80 por ciento de la masa del universo conocido, la materia oscura no ha sido todavía detectada directamente.

Las partículas de materia oscuras no emiten luz. Por eso los científicos del LUX buscarán evidencias de las colisiones de partículas de materia oscura (que se asume serán lo que los teóricos llaman Partículas Masivas de Interacción Débil, o WIMPs por sus siglas en inglés) contra átomos de xenón dentro de la cámara del detector LUX. Si entre todas las partículas que interaccionen con átomos de xenón, hay algunas WIMPs, entonces los científicos deberían ser capaces de detectarlas a partir de dichas colisiones.

El LUX requiere un ambiente con las menores perturbaciones posibles. En julio, el detector se instaló en un recinto del Laboratorio Sanford (Sanford Lab), emplazado a unos 1.480 metros (unos 4.850 pies) de profundidad. Allá abajo está protegido de la radiación cósmica que bombardea constantemente la superficie de la Tierra. El LUX también debe ser protegido de las pequeñas cantidades de radiación natural que proviene de la masa rocosa circundante. Por eso, el detector, que tiene más o menos el tamaño de una cabina de teléfono, fue encerrado dentro de un tanque de acero inoxidable de unos 6 metros (20 pies) de alto y 7 metros y medio (25 pies) de diámetro, que luego fue llenado con más de 250.000 litros (más de 70.000 galones) de agua desionizada ultrapura que escudará al dispositivo frente a la radiación gamma y los neutrones errantes.

El tanque de agua cuenta con 20 dispositivos fotomultiplicadores, cada uno lo bastante sensible como para detectar un fotón individual. Muy de vez en cuando, una partícula de alta energía causada por la radiación cósmica atravesará la tierra hasta llegar al LUX. Cuando eso suceda, el diminuto destello de luz resultante en el agua alertará a los investigadores de que la señal correspondiente indicada por el detector no ha sido causada por materia oscura, ayudándolos así a descartar falsas detecciones de esa escurridiza forma de materia.

El detector es un cilindro de titanio de pared doble de aproximadamente dos metros de altura y uno de diámetro. En lo básico es como un termo para bebidas, sólo que no alberga café sino un tercio de tonelada de xenón, en estado líquido, enfriado a una temperatura de 107 grados centígrados bajo cero. Dentro del termo, o criostato, hay otros 122 fotomultiplicadores de menor tamaño que informarán cuando una WIMP choque contra un átomo de xenón.

La colisión entre una WIMP y un átomo de xenón debiera producir dos destellos luminosos, uno en el punto de impacto y el segundo en una capa delgada de gas xenón que hay en la parte superior del detector. El segundo destello, más fuerte que el primero, estará causado por los electrones que se desprendan durante la colisión, los cuales serán arrastrados hacia arriba por el fuerte campo eléctrico dentro del dispositivo.

Valiéndose de diversos criterios, los investigadores compararán los datos de los dos destellos para determinar si lo detectado es realmente materia oscura.

La Fuente: NCYT Amazings.

Lo que llama la atención de todo este tinglado, es que construyan una estructura en el subsuelo de la Tierra para según dicen, capturar la “materia oscura”, algo que nadie sabe lo que es, ni siquiera si realmente puede existir, dicen que es invisible, que no genera radiación pero si genera Gravedad, no se sabe de qué clase de partículas podrá estar constituida, no sabemos… ¡Nada! de esta dichosa “materia”.

“Probablemente, el punto en donde parte la historia en términos de evidencia empírica fue en 1933, con el astrónomo Fritz Zwicky. Zwicky, en ese entonces, estaba estudiando cómo se movían las galaxias en los llamados “cúmulos de galaxias”, que son agrupaciones enormes de varias galaxias que están ligadas gravitacionalmente.

En particular, estaba estudiando el llamado cúmulo de Coma, ubicado en la constelación de Coma Berenices. La razón para estudiar el movimiento de las galaxias en este cúmulo era fascinante: este baile cósmico entre galaxias te relata cuán masivo es el cúmulo, dado que conoces el tamaño del mismo (que se puede medir observacionalmente).

Si hay mucha masa, entonces las galaxias alcanzarán, en promedio, grandes velocidades. Si hay poca masa, la velocidad que alcanzan las galaxias va a ser, en promedio, pequeña. Lo sopresivo para Zwicky fue que las velocidades que alcanzaban las galaxias en el cúmulo eran enormes, lo que implicaba que la masa total del cúmulo era enorme. El problema era que, si sumabas toda la masa de todas las galaxias del cúmulo observables desde la Tierra, no te alcanzaba para reproducir la masa que daba pie a las grandes velocidades que alcanzaban las galaxias en el mismo.

En otras palabras, había mucha más masa que objetos brillantes en este cúmulo. Esto llevó a Zwicky a concluir que había algo raro con el cúmulo: quizá los supuestos en sus cálculos estaban equivocados, o quizá las leyes de la física funcionan distinto en ese cúmulo distante.

 

“Ver” la red de materia oscura que rodea el cúmulo de coma

Asombrado y sin respuesta, Zwicky llamó a esta materia “extra” que no podíamos ver y que daba lugar a estas excepcionales velocidades como dunkle Materie, que en alemán significa “materia oscura”.

 

           Martinus J. G. Veltman

El Premio Nobel de Física, con respecto a este tema decía:

“La materia oscura es la alfombra, najo la cual, los cosmólogos, barren su ignorancia.”

Hasta el momento lleva la razón, y, viendo proyectos como este, me pregunto: ¿Estaremos perdiendo el Norte”.

¿Materia Oscura? ¿Dónde?

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