Cubitos de hielo en el espacio

Este diagrama muestra el movimiento de la luna más grande y exterior, Hi’iaka y la luna interior Namaka orbita el planeta enano Haumea (punto central azul). Los movimientos se muestran para 2005 (en rojo) y para 2008 (en púrpura).D. Ragozzine

Los investigadores determinan la composición y órbita de dos lunas en los límites de nuestro Sistema Solar.

Se necesitaría un vaso realmente alto para contener los dos objetos espaciales que los investigadores han identificado ahora como cubitos de hielo en los límites de nuestro Sistema Solar. El mayor de los cuerpos helados tiene aproximadamente el diámetro de Ohio, la menos de las dos el de Rhode Island. Ambos cuerpos son lunas del planeta enano Haumea. El trío, descubierto a finales de 2004 y 2005, residen en el Cinturón de Kuiper, una reserva de objetos más allá de la órbita de Neptuno cuyo habitante más famoso es Plutón.

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Escuchar las magnetosferas de exoplanetas habitables

¿Hay una nueva forma de buscar exoplanetas habitables similares a la Tierra? De acuerdo con un investigador del Laboratorio de Investigación Naval de los Estados Unidos, existe una obvia, aunque ingeniosa forma, de escuchar estos mundos.

Como en la mayor parte de las búsquedas de exoplanetas similares a la Tierra, estamos buscando las características de nuestro propio planeta. Pero, ¿qué necesitamos para sobrevivir en la Tierra? Obviamente necesitamos agua y la mezcla correcta de oxígeno y otros gases atmosféricos, pero ¿qué hay de la burbuja magnética en la que vivimos? La magnetosfera terrestre nos protege de los males que el Sol arroja contra nosotros, evitando que la atmósfera quedase erosionada hacia el espacio y desviando la radiación dañina para la vida.

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¿Pueden los fractales dar sentido al mundo cuántico?

La teoría cuántica parece ser demasiado extraña para creerla. Las partículas pueden estar en más de un lugar a la vez. No existen hasta que las mides. Y aún más fantasmagórico, pueden seguir en contacto cuando están separadas una gran distancia.

Einstein pensó que esto era demasiado, creyendo que eran pruebas de grandes problemas en la teoría, como muchos críticos aún sospechan actualmente. Los entusiastas cuánticos señalan el extraordinario éxito de la teoría al explicar el comportamiento de los átomos, electrones y otros sistemas cuánticos. Insisten en que tenemos que aceptar la teoría tal y como es, no importa lo extraña que parezca.

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Posible quinta fuerza haría improbable la detección de la materia oscura

En esta imagen del Cúmulo Bala, el área azul muestra lo que se cree que es materia oscura. Los físicos están investigando conexiones entre una posible quinta fuerza y la detección directa de la materia oscura. Fuente de la imagen: NASA / CXC / CIA / STSci / Magellan / Univ. of Ariz. / ESO.

Nadie saben exactamente qué podría ser la “quinta fuerza” pero unos estudios han demostrado que, si existe una quinta fuerza de largo alcance, podría tener efectos sorprendentes sobre la formación de las estructuras del universo. Una quinta fuerza podría reducir las discrepancias entre la teoría y la observación en distintas áreas de la cosmología.

Ahora, como ha demostrado una nueva investigación, una quinta fuerza podría estar conectada a la materia oscura. En un artículo publicado en Physical Review Letters, los físicos Jo Bovy y Glennys Farrar quedaron sorprendidos al descubrir que una quinta fuerza en el sector oscuro podría colocar restricciones sobre la materia oscura que podrían básicamente excluir su detección directa a través de interacciones independientes del espín. Inversamente, si futuros experimentos detectan interacciones independientes de espín de materia oscura, entonces cualquier quinta fuerza en el sector oscuro debe ser tan débil que se haría astrofísicamente irrelevante.

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¿La bola de fuego de Tunguska fue una bomba química cometaria?

Fue un evento energético lo que tuvo lugar en Tunguska, ¿pero qué lo provocó? (Don Davis)

Hace aproximadamente un siglo, el 30 de junio de 1908 una enorme explosión detonó sobre la región despoblada de Rusia llamada Tunguska. Es probablemente uno de los misterios más perdurables de este planeta. ¿Qué podría haber causado una explosión tan descomunal en la atmósfera, con la energía de mil bombas atómicas como la de Hiroshima, alisando un área de bosque igual a Luxemburgo y aún así no dejando ningún cráter? No hay que pensar mucho para darse cuenta que el evento de Tunguska se ha convertido en un gran material para los escritores de ciencia-ficción; ¿cómo podría un estallido tan enorme, que sacudió el campo magnético de la Tierra e iluminó los cielos del hemisferio norte durante tres días, no dejar más marca que un puñado de aplastados y retorcidos árboles?

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¿Los rayos cósmicos destruyen la capa de ozono?

Molécula de ozono

Nuevos datos recopilados de dos satélites y estaciones terrestres apoyan la idea de que gran parte de la destrucción del ozono antártico implica la acción de rayos cósmicos, dice un físico de Canadá. Esto va en contra de la idea ampliamente aceptada de que la capa de ozono — que hace de escudo a la Tierra contra la dañina radiación ultravioleta — se ve agotada por la acción directa de la luz solar.

Qing-Bin Lu de la Universidad de Waterloo también predice, dada la sincronización con el ciclo de rayos cósmicos de 11 años, que el agujero de la capa de ozono será particularmente grande en 2008–09 y 2019–2020 (Phys Rev Lett 102 118501).

¿Rota por la luz o los electrones?

Sobre el Antártico, la concentración de ozono ha caído a un tercio de los niveles anteriores de 1975, con este “agujero” de ozono teniendo lugar durante la primavera del polo sur. La idea convencional sobre el proceso de carencia de ozono es que los contaminantes clorofluorocarbonos (CFC) se rompían por acción de la luz ultravioleta del Sol. Esto tenía lugar a grandes alturas (alrededor de 40 km), y los fragmentos de CFC son transportados a alturas a alturas menores (por debajo de 20 km) a través de la circulación del aire. En el invierno antártico estos fragmentos se asientan en partículas de hielo, donde un número de reacciones químicas los convierten en cloruro molecular. La llegada de la luz solar en la primavera antártica libera el cloruro atómico, el cual destruye el ozono.

Lu, no obstante, cree que los rayos cósmicos rompen los CFCs. Dice que cuando los rayos cósmicos ionizan las moléculas atmosféricas los electrones liberados pueden almacenarse en la superficie de las partículas de hielo y que estos electrones, en lugar de la luz solar, rompen los CFCs y convierten los fragmentos en cloruro molecular.

En 1999 y 2001, Lu y sus colegas proporcionaron pruebas que respaldaban su teoría llevando a cabo experimentos a bajas temperaturas que demostraron que la ruptura de los CFCs por medio de electrones se aumenta cuando se coloca a los CFCs en una superficie junto con hielo molecular polar molecular ice. En 2001 Lu también usó datos de satélites para mostrar una correlación entre la intensidad de rayos cósmicos y la pérdida de ozono en latitudes entre 0 y 65 grados sur. Esta variación tiene lugar dentro del ciclo de rayos cósmicos que tuvo lugar entre 1981 y 1992.

Nuevos datos desde tierra y el espacio

Lu ahora ha mejorado su modelo usando datos climáticos más extensos. Usando medidas de las concentraciones de ozono tomadas por los satélites TOMS y OMI de la NASA y datos de rayos cósmicos procedentes de varias estaciones terrestres, ha demostrado que la intensidad de rayos cósmicos y la media anual total de ozono estaban correlacionados, en latitudes entre los 0 y 60 grados sur, entre 1980 y 2007 — un periodo que cubre dos ciclos de rayos cósmicos.

También encontró correlación entre la intensidad de rayos cósmicos y la fluctuación del ozono en el antártico (entre latitudes de 60 y 90 grados sur) desde el uno de octubre al siguiente uno de octubre desde 1990 a 2007.

“Estas correlaciones indican que casi el 100% de la pérdida de ozono sobre la Antártica debe estar dirigida por los rayos cósmicos”, dice, señalando que el grado de variación en la intensidad de rayos cósmicos y el ozono antártico son muy similares (ambos de alrededor del 10%). “En otras palabras, cualquier mecanismos no relacionado con los rayos cósmicos, de existir, debe tener un efecto menor o prácticamente despreciable”.

Predicción de 2008

Además de analizar datos pasados, Lu también hizo una predicción en el momento de escribir su artículo en agosto del año pasado. Dijo que la cantidad de ozono sobre Antártica en octubre de 2008 sería de aproximadamente un 14,5% menor de lo que era en octubre de 1992 (su punto de referencia), y que habría otro mínimo significativo en 2019–2020. Dice que los últimos datos de satélite concuerdan con su predicción de 2008 en un 5%, y también señala que las concentraciones de ozono antártico en noviembre y diciembre del año pasado fueron casi récords mínimos.

No obstante, Neil Harris de la Unidad de Coordinación Europea de Ozono en Cambridge, Reino Unido, no está convencido. Dijo a physicsworld.com que demostrar una correlación estadística no es suficiente para demostrar la validez del mecanismo de los rayos cósmicos dado que podría haber otros factores causales cariando a lo largo del ciclo solar. En cualquier caso, comenta, Lu está equivocado al comparar la intensidad de los rayos cósmicos contra las medidas totales de ozono, dado que estas últimas dependen del movimiento del ozono alrededor de la atmósfera así como de la desaparición real del ozono.

“Ha propuesto un mecanismo adicional para explicar la creación de cloruro atómico”, añade Harris. “Pero no hay necesidad de este mecanismo extra dado que el cloruro puede producirse por luz solar directa”.


Autor: Edwin Cartlidge
Fecha Original: 26 de marzo de 2009
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¿Un invernadero en la Luna para 2014?

Prototipo de invernadero espacial. Crédito: Paragon Space Development Corp.

“Imagina una brillante flor en una planta verde en una cámara de crecimiento en forma de cúpula, situado en el paisaje de la Luna, con la Tierra saliendo por detrás”, dice Taber MacCallum, CEO de Paragon Space Development Corporation. “Creo que es una gran visión”. Tal visión de la primera flor de la Luna probablemente se hará realidad, tal vez para 2014. Paragon se ha unido al aspirante al Google Lunar XPRIZE Odyssey Moon para llegar un invernadero biológico a la superficie lunar. “Ya hemos cultivado plantas anteriormente en el espacio, pero este será el primer intento de criar una planta en otro mundo”, dijo MacCallum a Universe Today. “No es sólo una gran visión, sino también una ciencia interesante”.

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Controversia sobre un “fenómeno” galáctico

Una diminuta y extremadamente extraña galaxia se sitúa en los bordes de una galaxia mucho mayor y famosa de la Galaxia del Sombrero. Crédito: Telescopio Espacial Hubble

Se ha descubierto una extraña y diminuta galaxia, la cual carece de materia oscura y debe haber nacido en una etapa muy temprana del universo, pero los astrónomos aún debaten cómo se pudo formar tal objeto.

Conocida como SUCD1, el objeto galáctico es una ‘galaxia enana ultra-compacta’. Son mucho más brillantes y masivas que los cúmulos de estrellas que normalmente rodean las galaxias, y este descubrimiento puede completar el eslabón perdido en la comprensión de cómo evolucionan los cúmulos y galaxias.

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Una aproximación científica a la educación científica – Reducir la carga cognitiva

Tercera parte de la saga sobre educación científica. Artículo anterior Una aproximación científica a la educación científica – Investigar sobre el aprendizaje

Los científicos cognitivos han pasado una gran cantidad de tiempo estudiando lo que constituye la competencia experta en una disciplina, y han llegado a unos componentes básicos.

Lo primero es que los expertos tienen una gran cantidad de conocimientos factuales sobre su materia, pero esto no es una sorpresa. Pero además, los expertos tienen una estructura de organización mental que facilita la recuperación y aplicación efectiva de su conocimiento. Tercero, los expertos tienen una capacidad para monitorizar su propio pensamiento (“metacognición”), al menos en la disciplina de la que son expertos. Son capaces de preguntarse a sí mismos, “¿Comprendo esto? ¿Cómo puedo comprobar mi conocimiento?”

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Simetría matemática arroja luz sobre la física fundamental

Un equipo de investigadores del Instituto Perimeter, la Universidad de Cambridge, y la Universidad Texas A&M han estimado por primera vez, a partir de argumentos matemáticos simétricos, el tamaño de un desequilibrio fundamental que impregna el mundo subatómico. Este desequilibrio, conocido como violación CP, distingue la materia de la antimateria y es esencial para comprender por qué la materia predomina sobre la antimateria en el mundo natural.

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¿Realmente existe la energía oscura?

La expansión desigual del espacio, provocada por variaciones en la densidad de la materia a escala épica, podría producir los efectos que los astrónomos atribuyen convencionalmente a la energía oscura. Don Dixon

¿O la tierra ocupa un lugar muy poco usual en el universo?

En la ciencia, las mayores revoluciones a menudo vienen disparadas por las discrepancias más pequeñas. En el siglo XVI, basándose en lo que daba la impresión a sus contemporáneos de ser esotéricas minucias en los movimientos celestes, Copérnico sugirió que la Tierra no era, de hecho, en centro del universo. En nuestra propia era, otra revolución comenzó hace 11 años con el descubrimiento de que el universo se aceleraba. Una minúscula desviación en el brillo de las estrellas en explosión llevó a los astrónomos a concluir que no tenían idea de en qué consistía el 70 por ciento del cosmos. Todo lo que podían decir es que el espacio estaba repleto de una sustancia distinta a las demás que empujaba la expansión del universo en lugar de volver a reunirlo. Esta sustancia se conoció como energía oscura.

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Errático agujero negro se regula a sí mismo

Crédito: X-ray (NASA/CXC/Harvard/J.Neilsen); Optical & IR (Palomar DSS2)

Esta imagen óptica e infrarroja del Estudio del Cielo Digitalizado muestra el campo abarrotado alrededor del micro-quásar GRS 1915+105 (GRS 1915 para abreviar) situado cerca del plano de nuestra galaxia.

El cuadro interior muestra una visión más cercana de la imagen de Chandra de GRS 1915, una de las fuentes más brillantes en rayos-X de la Vía Láctea. Este micro-quásar contiene un agujero negro de 14 veces la masa del Sol que está alimentando con material a una estrella compañera cercana. Conforme el material cae en espiral hacia el agujero negro, se forma un disco de acreción. También se han observado potentes chorros en imágenes de radio de este sistema, junto con una variabilidad notablemente impredecible y compleja variando en escalas de tiempo desde segundos a meses.

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Estudiando la corteza exterior de las estrellas de neutrones

El profesor de NSCL Biil Lynch inspecciona la mini-bola, un detector en el laboratorio de la MSU usado para analizar fragmentos producidos cuando colisionan núcleos a altas velocidades. Crédito: Harley Seeley, MSU

Una investigación de científicos de la Universidad Estatal de Michigan (MSU) está ayudando a arrojar luz sobre las estrellas de neutrones, orbes del tamaño de ciudades de materia ultradensa que ocasionalmente colapsan en agujeros negros.

Un equipo liderado por Betty Tsang, profesora en el Laboratorio Nacional Ciclotrón Superconductor de la MSU, ha tenido cierto éxito al medir una cualidad nuclear clave que hace más fácil describir la corteza exterior de tales estrellas.

Una estrella de neutrones se produce cuando una estrella masiva estalla como supernova y colapsa sobre ella misma. El resultado es una de las extrañezas del universo, una estrella que tiene aproximadamente 25 kilómetros de diámetro pero más masiva que el Sol. En la Tierra, una cucharada de una estrella de neutrones – piensa en un denso pudding de materia nuclear, mayormente de neutrones y todo empaquetado de forma muy compacta – pesaría aproximadamente mil millones de toneladas si se tomara de la corteza interior de la estrella de neutrones. Si la cucharada se tomara del interior más denso donde los neutrones están más compactos, la materia pesaría unas 10 mil millones de toneladas.

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Las partículas subatómicas tienen libre albedrío

Es posible que el libre albedrío que experimentamos sea el resultado del libre albedrío de las partículas subatómicas.

Si los humanos tienen libre albedrío, entonces también lo tienen las partículas subatómicas como los electrones, según dicen unos matemáticos estadounidenses.

“Si lo experimentadores tienen una cierta libertad, entonces las partículas tienen exactamente el mismo nivel de libertad”, escriben los matemáticos John Conway y Simon Kochen, de la Universidad de Princeton en Nueva Jersey, en un reciente artículo publicado en Notices of the AMS.

“Es más, es natural suponer que esta última libertad es la explicación final de la nuestra”, dicen.

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Trifluoruro de nitrógeno y fluoruro de sulfurilo – dos crecientes gases invernadero

Dos nuevos gases invernadero se están acumulando en la atmósfera, de acuerdo con un equipo internacional de investigación liderado por científicos de la Institución Scripps de Oceanografía en los Estados Unidos y el científico de CSIRO, Dr. Paul Fraser, del Centro Australiano para Investigación del Clima.

El trifluoruro de nitrógeno (NF3) y el fluoruro de sulfurilo (SO2F2) son potentes gases invernadero que se ha descubierto recientemente que crecen rápidamente en la atmósfera global.

Los gases se usan en procesos industriales, en parte como alternativas a otros dañinos ggases invernadero y gases que causan carencia de ozono.

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Sombras lunares señalan la llegada del equinoccio a Saturno

En un signo inequívoco de que Saturno se acerca a una época especial – llamada equinoccio – durante su viaje alrededor del Sol, las imágenes tomadas por las cámaras de la nave Cassini de la NASA han captado, por primera vez, la sombra que arrojan las lunas del planeta sobre la amplia extensión de sus anillos.

Como la Tierra y la mayor parte del resto de planetas, el giro de Saturno sobre su eje está inclinado con respecto a su movimiento alrededor del Sol. Esta condición da como resultado el paso cíclico del Sol, visto desde Saturno, del hemisferio sur al norte y de vuelta al sur, y el completo barrido de cambios estacionales en Saturno y sus lunas y anillos, a lo largo del curso del año saturniano, equivalente a 29,5 años terrestres. De esta forma, cada 15 años terrestres aproximadamente, o la mitad del año de Saturno, el Sol cruza el plano que contiene los anillos del planeta.

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Una aproximación científica a la educación científica – Investigar sobre el aprendizaje

Segunda parte del artículo : ¿Por qué no intentar una aproximación científica a la educación científica?

En una tradicional clase de ciencia, el profesor se coloca frente a la clase dando una conferencia a un pasivo grupo de estudiantes. Esos estudiantes, entonces salen y hacen los problemas del final del capítulo del libro de texto en casa y hacen exámenes donde hacen ejercicios similares.

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Nueva esperanza para la controvertida fuente de energía de “fusión fría”

Un dispositivo experimental de “fusión fría” produjo este patrón de “huella triple” (mostrada a la derecha), la cual los científicos dicen que está causada por las partículas nucleares de alta energía que resultan de una reacción nuclear. Crédito: Pamela Mosier-Boss, Space and Naval Warfare Systems Center (SPAWAR)

Si pudiera hacerse funcionar la fusión fría, se podría alimentar al mundo de forma barata con a base de un suministro virtualmente ilimitado de agua del mar. Por los científicos ni siquiera saben si es posible.

Ahora un nuevo estudio ha generado pruebas de la existencia de reacciones nucleares de baja energía (LENR), el nuevo nombre para el controvertido proceso de la “fusión fría” de hace dos décadas.

La fusión es la fuente de energía del Sol y las otras estrellas. Tiene lugar cuando los núcleos atómicos se combinan. Las plantas nucleares actuales emplean la fisión, dividiendo el núcleo. Los científicos han estado luchando durante décadas para lograr que la fusión produjese electricidad a partir de un abundante combustible llamado deuterio que puede extraerse del agua del mar. La fusión no generaría los subproductos radiactivos de la fisión.

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1709: El año en que se congeló Europa

Gente de toda Europa se despertó el 6 de enero de 1709 encontrándose que la temperatura se había desplomado. Una congelación de tres semanas fue seguida por una breve fusión – y entonces el mercurio bajó de nuevo para mantenerse ahí. Desde Escandinavia en el norte a Italia en el sur, y desde Rusia en el este a la costa oeste de Francia, todo se convirtió en hielo. El mar de congeló. Lagos y ríos se helaron, y el suelo se congeló hasta una profundidad de un metro o más. El ganado murió de frío en sus establos, las crestas de los gallos se congelaron y cayeron, los árboles estallaron y los viajeros se helaban hasta la muerte en los caminos. Fue el invierno más frío en 500 años.

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Estalla una estrella y, tal vez, una teoría

Arriba, una fotografía terrestre de 2005 de la estrella en explosión SN 2005gl en la galaxia NGC 266. Abajo a la izquierda: una imagen del archivo de Hubble en luz visible de 1997 de la región de la galaxia donde estalló la supernova. El círculo blanco marca la estrella progenitora. Abajo en el centro: imagen del infrarrojo cercano del telescopio Keck de la explosión de supernova en 2005. Abajo a la derecha: Imagen de seguimiento en luz visible de Hubble tomada el 26 de septiembre de 2007. Nota que puede observarse una fuente brillante en los tres paneles cerca del lugar de la supernova, pero la estrella progenitora ha desaparecido.

Una estrella masiva un millón de veces más brillante que nuestro Sol estalló demasiado pronto en su vida, lo que sugiere a los científicos que no conocemos la evolución estelar tan bien como pensábamos.

“Esto podría significar que estamos fundamentalmente equivocados sobre la evolución de las estrellas masivas, y que se necesita una revisión de las teorías”, dijo Avishay Gal-Yam del Instituto Weizmann de Ciencia en Rehovot, Israel.

De acuerdo con la teoría, la estrella condenada, aproximadamente de 100 veces la masa de nuestro Sol, no era lo bastante madura para haber evolucionado una núcleo masivo de hierro de cenizas de la fusión nuclear, lo que se considera un prerrequisito para una implosión del núcleo que dispare el tipo de estallido de supernova que se vio.

El nuevo estudio implica viejas imágenes que acaban de ser comparadas. Es una de las raras instancias donde se ha encontrado el progenitor de la estrella en explosión.

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