Un grupo de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) ha conseguido aislar y caracterizar un azúcar en fase gas por primera vez en la historia. Los azúcares tienen un enorme interés bioquímico debido a la importancia y diversidad de las funciones que desempeñan: sirven de almacenes de energía y son el combustible de varios sistemas biológicos; forman parte del ADN y del ácido ribonucleico (ARN) y además juegan un papel clave en los procesos celulares.

Recientemente el interés de los azúcares también se ha acrecentado en la cosmoquímica, más en concreto, en la búsqueda de material fundamental para el origen de la vida en el espacio interestelar. Hallar ese material fundamental ayudaría también a comprender cuál fue el mecanismo del origen de la vida en la Tierra.

El interés de los azúcares también se ha acrecentado en la búsqueda de un material fundamental para el origen de la vida en el espacio interestelar.

Doble Hélice de ADN… hecha de libros © by alvy

Los azúcares más elementales, de 2 y 3 unidades de carbono, ya han sido encontrados en nubes y meteoritos. Sin embargo, no ha sido posible la detección de azúcares más complejos en el espacio debido a la ausencia de información precisa sobre su estructura. Y esa información la deben proporcionar los laboratorios de investigación.

Muchos eran los grupos en el mundo en la carrera por detectar el primer azúcar en fase gas utilizando técnicas en alta resolución. Los problemas surgían al intentar vaporizarlo debido a las inestabilidades térmicas provocadas por la pérdida de agua.

“Sólo si evitas los procesos de descomposición por deshidratación y consigues aislar el azúcar, sorteando así las alteraciones producidas por las moléculas vecinas, estarás en disposición de caracterizar su estructura”, explica Emilio José Cocinero, investigador del Departamento de Química Física de la Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea. Con su último estudio se han convertido en los primeros en el mundo que han logrado observar un azúcar, la ribosa, en fase gas, y caracterizar varias de sus estructuras.

Identificación de su estructura

“Los azúcares son moléculas super flexibles que pueden adoptar muchas y muy diferentes configuraciones. Nosotros hemos conseguido detectar las seis estructuras más estables de la ribosa libre”, explica el investigador. Sin embargo, todas las estructuras detectadas presentan ciclos de seis miembros, es decir, se trata de estructuras muy diferentes a las que presentan la ribosa o sus derivados en el ARN o en el ADN, donde aparece en ciclos de cinco miembros.

“Como el material genético tiene una configuración diferente, es poco probable que los primeros seres vivos contuvieran ribosa. La inestabilidad térmica y la preferencia por anillos de 6 miembros parecen excluir la posibilidad que los primeros materiales genéticos estuvieran formados por este azúcar”, concluye Emilio José Cocinero. Una vez abierta la puerta de como poder estudiar los azúcares en fase gas, será más “fácil” obtener información sobre el papel de los azúcares en los primeros seres vivos.

La investigación dirigida por Cocinero ha contado con la participación de Patricia Écija, Francisco José Basterretxea, José Andrés Fernández y Fernando Castaño, de la UPV/EHU, y la colaboración de Alberto Lesarri, de la Universidad de Valladolid, y de Jens-Uwe Grabow, de la Universidad de Hannover (Alemania) y ha sido realizada íntegramente con un equipo construido en la Universidad del País Vasco. En concreto, para observar la ribosa en fase gas han utilizado espectroscopía de microondas combinada con vaporización láser ultrarrápida con luz ultravioleta. No sólo la han aislado y observado, sino que también han detectado y caracterizado seis estructuras diferentes de la ribosa.

El artículo “Ribose Found in the Gas Phase”, que publica la revista Angewandte Chemie International Edition, ocupará la portada del número de abril y ha sido destacado en la versión on-line. Esta publicación tiene un índice de impacto del 12 730, lo que la convierte en la más importante en el área de Química.

Fecha Original: 8 de febrero de 2012
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Conforme el telescopio espacial Kepler empieza a encontrar sus primeros planetas del tamaño de la Tierra, con el objetivo final de encontrar los que realmente sean similares a la Tierra, parecería natural que el programa SETI echara también un vistazo a ellos, en la continua búsqueda de señales de radio alienígenas. Esto es exactamente lo que están haciendo los científicos de SETI, y han empezado a publicar parte de sus resultados preliminares.

Están procesando los datos tomados por Kepler desde principios de 2011; se han hallado algunas señales interesantes (una señal candidata se conoce como KOI Kepler Object of Interest- Objeto de Interés de Kepler), pero como rápidamente señalan, estas señales por el momento pueden explicarse por interferencias terrestres. Si una única señal procede de múltiples posiciones en el cielo, como pasa con estas,  es muy probable que sea una interferencia.

Alien audiophile at SETI booth © by Chris Radcliff

Sin embargo, comparten algunas características que se esperarían en una señal alienígena artificial.

Un par de ejemplos son KOI 817 y KOI 812. Están en una frecuencia muy estrecha, como se esperaría de una señal de origen artificial. También cambian de frecuencia con el tiempo, debido al efecto Doppler – el movimiento de la fuente de la señal alienígena respecto al radiotelescopio en la Tierra. Si se encuentra una señal con estas características, pero también parece ser algo más que simples interferencias, sería una buena candidata para una señal artificial real de origen extraterrestre.

Estos sólo son los resultados de las primeras observaciones y llegarán muchos más durante las próximas semanas y meses.

Buscar señales siempre ha sido como buscar una aguja en el pajar cósmico; hasta ahora estábamos buscando casi a ciegas, empezando incluso antes de saber si había otros planetas ahí fuera o no. ¿Qué pasa si nuestro Sistema Solar es el único? Ahora sabemos que sólo es uno entre muchos, con nuevas estimaciones de miles de millones de planetas solamente en nuestra galaxia, basándonos en los primeros datos de Kepler. Además está el hecho de que la mayor parte de los planetas se cree que son pequeños mundos rocosos como la Tierra, Marte, etc. Cuántos de ellos son realmente habitables aún es una pregunta abierta, pero encontrarlos estrecha la búsqueda, proporcionando objetivos reales más probables hacia los que orientar los radiotelescopios en lugar de simplemente tratar de buscar miles de millones de estrellas.

Los doce ejemplos de señales analizadas hasta ahora pueden descargarse aquí (PDF).

Autor: Paul Scott Anderson
Fecha Original: 6 de enero de 2012
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Un equipo internacional de científicos liderados por Gillem Anglada-Escudé y Paul Butler, de Carnegie, ha descubierto una super-Tierra potencialmente habitable orbitando una estrella cercana. La estrella es miembro de un sistema estelar triple, y tiene una composición distinta a la de nuestro Sol, careciendo relativamente de elementos metálicos. El descubrimiento demuestra que es posible que se formen planetas habitables en una mayor variedad de entornos de lo que se pensaba anteriormente. Su trabajo se publicará en la revista Astrophysical Journal Letters, y la actual versión del trabajo se publicará en http://arxiv.org/archive/astro-ph

El equipo usó datos públicos del Observatorio Europeo Austral (ESO) y los analizó con un novedoso método de análisis de datos. También incorporan nuevas medidas procedentes del Espectrógrafo de Alta Resolución Echelle del Observatorio Keck y el nuevo Espectrógrafo Buscador de Planetas de Carnegie en el Telescopio Magellan II.

Planetas por todos sitios

Su técnica de búsqueda de planetas implica medir el pequeño bamboleo en la órbita de una estrella en respuesta a la gravedad del planeta. Anglada-Escudé y su equipo se centraron en una estrella enana de clase M conocida como GJ 667C, que está a 22 años luz de distancia. Es miembro de un sistema estelar triple. Las otras dos estrellas (GJ 667AB) son un par de enanas naranjas de tipo K, con una concentración de elementos pesados de apenas el 25% de la de nuestro Sol. Tales elementos son los bloques básicos de los planetas terrestres, por lo que se pensaba que sería inusual en sistemas estelares bajos en metal tener abundancia de planetas de masa baja.

Se había observado anteriormente que GJ 667C tenía una super-Tierra (GJ 667Cb) con un periodo de 7,2 días, aunque este hallazgo nunca se publicó. Esta órbita es demasiado estrecha, y por tanto, demasiado caliente para dar soporte a la vida. El nuevo estudio empezó con el objetivo de obtener parámetros orbitales de esta super-Tierra.

Pero además de este primer candidato, el equipo de investigación encontró una señal clara de un nuevo planeta (GJ 667Cc) con un periodo orbital de 28,15 días y una masa mínima de 4,5 veces la de la Tierra. El nuevo planeta recibe el 90% de la luz que recibe la Tierra. Sin embargo, debido a que la mayor parte de la luz está en el infrarrojo, el planeta debería absorber un porcentaje más alto de esta energía entrante. Cuando ambos efectos se tienen en cuenta, se esperaría que el planeta absorbiera la misma cantidad de energía de su estrella que la que absorbe la Tierra del Sol. Esto permitiría temperaturas superficiales similares a las de la Tierra y, tal vez, agua líquida, pero este extremo no puede confirmarse sin más información sobre la atmósfera del planeta.

“Este planeta es el nuevo mejor candidato a dar soporte a agua líquida y, tal vez, a la vida como la conocemos”, dice Anglada-Escudé.

El equipo apunta que el sistema también podría contener un planeta gigante gaseoso y una super-Tierra adicional con un periodo orbital de 75 días. Sin embargo, se requieren más observaciones para confirmar estas dos posibilidades.

“Con la llegada de una nueva generación de instrumentos, los investigadores serán capaces de estudiar muchas estrellas enanas M buscando planetas similares y, finalmente, buscar señales espectroscópicas de vida en uno de estos mundos”.

Fecha Original: 2 de febrero de 2012
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Los defensores de la ciencia abierta no logran reproducir los controvertidos hallazgos.

Una extraña bacteria encontrada en el Lago Mono de California no puede reemplazar el fósforo de su ADN con arsénico, de acuerdo con los investigadores que han tratado de reproducir los resultados del controvertido informe publicado en la revista Science en 2010¹.

Un grupo de científicos, liderado por la microbióloga Rosie Redfield de la Universidad de British Columbia en Vancouver, Canadá, ha publicado los datos en el blog de Redfield que, según dice, presentan una “clara refutación” de los hallazgos clave del artículo.

Mono Lake with Tufa Towers at Sunrise 16Oct2011. © by mikebaird

“Su afirmación más impactante era que el arsénico se había incorporado a la estructura del ADN, y que lo que podemos decir nosotros es que no hay arsénico en el ADN”, señala Redfield.

Pero los autores del artículo de Science no se retractan de sus conclusiones. “Estamos encantados de que nuestros resultados estén estimulando más experimentos en la comunidad, además de los nuestros”, escribe Felisa Wolfe-Simon, ahora en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley en California, en un correo electrónico a Nature. “No comprendemos totalmente los detalles clave y condiciones de los experimentos de la web. Por lo que esperamos ver este trabajo publicado en una revista revisada por pares, dado que este es el mejor procedimiento para la ciencia”.

Crítica abierta

En el artículo de Science, Wolfe-Simon y sus colaboradores informaron de haber encontrado una bacteria llamada GFAJ-1 que puede usar el arsénico en lugar del fósforo en moléculas esenciales para la vida. Esto era sorprendente debido a que se pensaba que el fósforo es esencial para la vida, mientras que el arsénico normalmente es tóxico.

Pero después de que Redfield y otros comentasen numerosas preocupaciones, muchas de las cuales se publicaron como comentarios técnicos en Science, Redfield puso a prueba los resultados, documentando sus progresos en su blog para el avance de la ciencia abierta.

Redfield cultivó bacterias GFAJ-1 en arsénico y con una cantidad muy baja de fósforo, como Wolfe-Simon y sus colegas. Luego purificó el ADN de las células y lo envió a Marshall Louis Reaves, estudiante graduado de la Universidad de Princeton en Nueva Jersey. Reaves usó un gradiente de cloruro de cesio para separar el ADN de las células en fracciones de densidad variable, y luego usó un espectrómetro de masas para identificar los elementos presentes en cada fracción de ADN. No encontró arsénico en el ADN.

Pero los métodos de Redfield podrían dejar a los defensores de la hipótesis de la vida en el arsénico con algo de margen de maniobra. Por ejemplo, Redfield fue incapaz de cultivar células sin añadir una pequeña cantidad de fósforo. Debido a que no está claro en el artículo original cuánto fósforo se usó para cultivar las bacterias, sus autores podrían defender que las células de Redfield no tenían la suficiente carencia de fósforo para que se vieran forzadas a usar arsénico en su lugar.

Wolfe-Simon dice que no esperaría encontrar arsénico en ADN analizado con un gradiente de cloruro de cesio, debido a que el ADN con arsénico podría ser tan frágil que se rompería y sólo aparecería en bandas muy tenues separadas del grueso del ADN celular.

Sin embargo, Redfield dice que Reaves analizó todo el ADN purificado en el gradiente, por lo que habría detectado algo de arsénico. Redfield también analizó el tamaño del ADN de las células que había almacenado durante dos meses en el frigorífico de su laboratorio. Los fragmentos de ADN de las células que había sido cultivadas con y sin arsénico tenían tamaños distintos, lo que indicaba que el ADN de las células cultivadas en arsénico no era inestable.

‘Refutación relativamente definitiva’

David Borhani, bioquímico y biólogo estructural en Hartsdale, Nueva York, habría preferido ver experimentos de control adicionales — para determinar, por ejemplo, el menor nivel posible de arsénico que Redfield podría haber detectado, y calcular dónde acaba el arsénico procedente del ADN de GFAJ-1 cuando se purifica el ADN en un gradiente de cloruro de cesio. “Con los controles apropiados, los datos del gradiente de cloruro de cesio constituirían una refutación relativamente definitiva, al menos para la mayoría de científicos”, escribe en un correo electrónico a Nature.

Otros investigadores que publicaron críticas al artículo de la vida del arsénico dicen que Redfield y sus colaboradores han generado una refutación razonable de sus hallazgos. Pero será difícil demostrar definitivamente la completa ausencia de arsénico en el ADN de GFAJ-1.

“Me temo que habrá una lenta y prolongada batalla en la retaguardia de sus defensores hasta que toda la historia se olvide finalmente, en lugar de una retractación directa del artículo original”, dice Stefan Oehler, biólogo molecular del Centro de Investigación en Ciencias Biomédicas Alexander Fleming en Vari, Grecia.

Ronald Oremland de USGS en Menlo Park, California, que lideró el trabajo de la vida en el arsénico¹, dice que los resultados “no parecen espolear la hipótesis del arsénico en el ADN”, pero añade que enviará un comentario oficial una vez que los revisores hayan examinado los datos de Redfield.

Redfield y sus colaboradores esperan enviar su trabajo a Science para finales de mes. Dice que si Science rechaza publicar su trabajo debido a que se ha debatido en el blog, será un importante caso de prueba para la ciencia abierta.

Wolfe-Simon aún está buscando arsénico en la bacteria. “Estamos buscando arseniato en los metabolitos, así como el ADN y ARN ensamblado, y esperamos que otros puedan hacer lo mismo. Con todo este trabajo añadido de la comunidad, ciertamente sabremos mucho más para el año que viene”.

Sin embargo, Redfield no planea realizar experimentos adicionales para abordar las objeciones indicadas por los defensores de la hipótesis de la vida del arsénico. “Hemos hecho nuestra parte. Ésta es una clara demostración, y no veo necesidad de gastar más tiempo con esto”, comenta.

Nature doi:10.1038/nature.2012.9861

Artículos de Referencia:

1. Wolfe-Simon, F. et al. Science 332, 1163-1166 (2010).

Autor: Erika Check Hayden
Fecha Original: 20 de enero de 2012
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Los buscadores de planetas alcanzan un importante objetivo del telescopio espacial de la NASA.

El telescopio Kepler de la NASA ha alcanzado uno de los principales hitos de la misión: encontrar un planeta del tamaño de la Tierra fuera del Sistema Solar. Es más, lo ha hecho dos veces en el mismo sistema estelar. Orbitando alrededor de la estrella Kepler-20, aproximadamente a 290 pársecs (946 años luz) de la Tierra, no hay sólo un planeta del tamaño de la Tierra, sino también uno ligeramente más pequeño – un Venus.

“Es el inicio de una era”, dice Francois Fressin, astrónomo del Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica en Cambridge, Massachusetts. Fressin es el autor principal de un artículo que describe el descubrimiento y que se publica hoy en la revista Nature¹. “Pronto seremos capaces de detectar este tipo de planetas alrededor de otras estrellas y a otras distancias”, comenta.

Kepler-20e y Kepler-20f © byT. Pyle

El planeta más pequeño conocido anteriormente fue otro descubrimiento de Kepler, el cual  tenía un radio de 1,4 veces el de la Tierra. Kepler observa planetas que cruzan frente a sus estrellas madres y atenúan la luz estelar, pero esto es difícil cuando son pequeños. Los investigadores necesitan registrar muchos tránsitos planetarios para lograr confianza estadística en sus descubrimientos. “Había un objetivo, y era un planeta del tamaño de la Tierra”, dice David Charbonneau, astrónomo también en el Centro Harvard-Smithsoniano, y coautor del artículo. “Ahora hemos logrado ese objetivo”.

Los dos planetas, que orbitan mucho más cerca de su estrella de lo que está Mercurio respecto al Sol, no están ni siquiera cerca de la zona habitable – por lo que es difícil fantasear con tibios océanos en ellos alimentando al núcleo de la vida. El menor de los dos, conocido como Kepler-20 e, tiene aproximadamente el tamaño de Venus, con un radio de 0,87 veces el de la Tierra. Orbita a su estrella cada 6 días terrestres y posee una temperatura de 1040 Kelvin – lo bastante caliente como para evaporar cualquier atmósfera y dejar un bloque sólido de silicatos y rocas ricas en hierro. Kepler-20 f, el planeta mayor con un radio de 1,03 veces el de la Tierra, tiene una órbita de 20 días. Como resultado, es un poco menos abrasador, a unos 705 Kelvin. A esta temperatura, dice Fressin, el hidrógeno y el helio no sobrevivirían en la atmósfera, pero podría hacerlo una capa de vapor de agua.

Se cree que ambos planetas están fijados por marea, mirando a su estrella sin girar sobre sus ejes, por lo que un lado estaría constantemente en oscuridad, y el otro siempre iluminado. Pero esto significa que partes del planeta están en penumbra constante, y Fressin dice que es posible que estas áreas pudiesen tener temperaturas más adecuadas para la vida. “Pero no quiero venderlos como habitables”, apunta.

La confirmación del descubrimiento de los planetas fue inusual. Normalmente, los investigadores que tratan de confirmar los candidatos a planetas de Kepler, realizan observaciones de seguimiento con telescopios terrestres que son sensibles a la masa del planeta y el bamboleo que provoca su tirón gravitatorio en la estrella madre. Pero estos planetas eran tan pequeños que su tirón gravitatorio no pudo confirmarse en 12 horas de observación en uno de los telescopios gemelos Keck de 10 metros en Mauna Kea, Hawái.

En lugar de esto, el equipo utilizó la justificación estadística. Parte de la certidumbre de los investigadores en la validez de las observaciones procede del enorme número de tránsitos que observaron, debido al corto periodo de la órbita de los planetas. Además, los dos nuevos planetas son parte de un sistema que alberga otros tres – y cualquier señal de tránsito que esté en el mismo plano orbital que los planetas reconocidos es muy improbable que sea un falso positivo. Finalmente, el equipo tomó una imagen de alta resolución de la estrella usando el Telescopio Hale de 5,1 metros en el Observatorio Palomar en California, que ayudó a descartar la posibilidad de que una estrella de fondo estuviese afectando al brillo de Kepler 20.

Charbonneau dice que los científicos aún quieren calcular la masa de estos pequeños planetas para averiguar sus densidades. Para ello, necesitarán de un instrumental mucho más sensible, como el espectrómetro de velocidad radial HARPS-North, el cual tiene previsto ver su primera luz en abril de 2012 en el Telescopio Nacional Galileo de 3,6 metros en La Palma, en las Islas Canarias.

Jonathan Fortney, astrónomo de la Universidad de California en Santa Cruz, dice que el estudio “demuestra que Kepler puede hacer cosas que ningún otro telescopio puede hacer”. Añade que los dos pequeños planetas son “algo extraños”, mayormente debido a que están entre tres planetas mayores con tamaños entre super-Tierras y mini-Neptunos. Esto es sorprendente para los modeladores, debido a que la estructura de nuestro Sistema Solar sugiere que los planetas gaseosos mayores normalmente están segregados de los rocosos más pequeños. Los planetas de distintos tamaños “no se mezclan en el Sistema Solar, pero aparentemente sí lo hacen en este sistema”, dice Charbonneau. “Este tipo de sorpresas se han convertido en la norma para los exoplanetas”.

Artículos de Referencia:

Nature doi:10.1038/nature.2011.9688

1. Fressin, F. et al. Nature http://dx.doi.org/10.1038/nature10780 (2011).

Autor: Eric Hand
Fecha Original: 20 de diciembre de 2011
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Una abundancia de mundos de tamaño medio desafía a los modelos de formación planetaria.

Ahora no sorprende que el Telescopio Espacial Kepler de la NASA esté revelando planetas extrasolares a montones. La semana pasada, en la primera conferencia científica de Kepler en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Moffett Field, California, los científicos de la misión anunciaron que el telescopio espacial había identificado 2326 planetas candidatos, casi duplicando su botín desde febrero.

Pero lo que hasta el momento ha desconcertado a observadores y teóricos es la alta proporción de planetas – aproximadamente de un tercio a la mitad – que son mayores que la Tierra pero menores de Neptuno. Estas ‘súper-Tierras’ están emergiendo como una nueva categoría planetaria – y podrían ser la más numerosa. Su propia existencia es un problema para los modelos convencionales de formación planetaria y, además, la mayor parte están en órbitas muy cercanas a su estrella madre, precisamente donde los modeladores dicen que no deberían estar.

Exoplaneta © by Goosefinder

“Suponen un reto”, dice Douglas Lun, modelador de formación planetaria y director del Instituto Kavli para Astronomía y Astrofísica en la Universidad Peking en Pekín, China. “No puedes simplemente jugar con los parámetros. Tienes que pensar en la física”.

Guiados por el ejemplo de nuestro Sistema Solar, con sus distintos conjuntos de mundos grandes y pequeños, los primeros modelos de formación planetaria se basaron en la idea de ‘acreción del núcleo’. El polvo que gira alrededor de una estrella en un disco protoplanetario puede agregarse en pequeños planetesimales de roca y hielo, los cuales colisionan y terminan pegados. La parte interior del disco contiene muy poco material como para que estos núcleos crezcan mucho más que la Tierra. Pero posteriormente pueden lograr hasta diez o más veces la masa de la Tierra, suficiente para atraer un vasto volumen de gas y convertirse en algo similar a Júpiter.

La detección, que empezó en 1995, de planetas del tamaño de Júpiter con órbitas de apenas unos pocos días terrestres, contradecía estos modelos. Los teóricos revisaron sus modelos para permitir que estos “Júpiter calientes” se formasen lejos de su estrella y migrasen hacia dentro. Aunque estos modelos predecían que cualquier planeta que alcanzase el tamaño de súper-Tierra debería convertirse en un gigante gaseoso o ser tragado por su estrella, creando un ‘desierto planetario’ en este rango de tamaños. Los descubrimientos de Kepler destrozaron esas predicciones. “Es una lluvia tropical, no un desierto”, dice Andrew Howard, astrónomo en la Universidad de California en Berkeley. “Esperamos que la teoría se ponga al día”.

Kepler mide el tamaño de un planeta detectando cuánta luz bloquea cuando pasa frente a su estrella. Para un puñado de súper-Tierras detectadas por Kepler, las observaciones desde tierra han determinado también su masa, siguiendo el bamboleo de la estrella madre inducido por la gravedad del planeta. Y algunas de estas súper-Tierras parecen tener densidades muy bajas – lo que indica que pueden tener pequeños núcleos rocosos rodeados por grandes envolturas de gas.

El astrónomo de Kepler Jack Lissauer, de Ames, cree que pueden haber empezado como pequeños núcleos en las partes exteriores del sistema solar, acretando una gran cantidad de gas sin alcanzar el punto de crecimiento desbocado que lleva a un verdadero gigante gaseoso. Sin el tirón gravitatorio de un gigante que mantenga el gas, tal planeta tendría una gran atmósfera de baja densidad, pero podría aún crecer hasta el tamaño de súper-Tierra mediante un proceso de enfriamiento que hace menguar la atmósfera y permite que se atraiga más gas, comenta.

Pero este escenario no puede explicar las más pequeñas y densas súper-Tierras. Ya se han detectado varios de tales planetas, y Kepler está empezando a alcanzar la sensibilidad necesaria para observarlos, dice Greg Laughlin, astrónomo de la Universidad de California en Santa Cruz. “Kepler apenas está viendo la punta del iceberg”.

Ninguna teoría actual puede explicar cómo pueden estar las súper-Tierras tan cerca de sus estrellas. Lissauer dice que el problema está en la parte de migración de los modelos. Pero Norm Murray, astrofísico de la Universidad de Toronto, está explorando otras formas de formar súper-Tierras. En lugar de ensamblarlas y migrarlas hacia la estrella, el modelo de Murray primera migra los planetesimales rocosos y luego les permite su acreción. “Migración y luego ensamblado es el eslogan”, dice.

En cualquier caso, Laughlin dice que los modeladores probablemente encontrarán una forma de explicar las actuales observaciones. “Trabajarán para arreglar los modelos”, dice. Pero probablemente no es la última vez que tengamos que revisitar los códigos, añade. “Mi predicción es que pasarán totalmente por alto el siguiente tema importante, sea lo que sea que nos espere”.

Artículo de referencia: Nature 480, 302 (15 December 2011) doi:10.1038/480302a

Autor: Eric Hand
Fecha Original: 16 de diciembre de 2011
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Aunque está en la zona habitable, el planeta recientemente descubierto probablemente no lo sea.

La última adición al conjunto de planetas confirmados por la misión Kepler parece un poco bromista. Un poco mayor que la Tierra, el planeta Kepler-22b orbita a una estrella similar al Sol a una distante donde el agua líquida, y por tanto la vida, podrían existir.

Pero es improbable que Kepler-22b sea habitable.

Kepler-22b © by Lynette Cook

El radio del planeta, de sólo 2,4 veces el de la Tierra, probablemente lo hace demasiado grande para ser adecuado para la vida, dice el científico planetario Abel Mendez de la Universidad de Puerto Rico en Arecibo. Mendez produce el Catálogo de Habitabilidad Planetaria, una recopilación de exoplanetas recientemente publicada, graduando para cada uno su habitabilidad. Usó el radio de Kepler-22b para calcular posibles masas y densidades. Mendez dice que el escenario habitable más optimista sería si Kepler-22b fuese una especie de planeta acuoso, con un océano global y algunas nubes. Pero incluso éste es solo marginalmente adecuado para la vida, señala. “No soy optimista”, dice Mendez. “Pero me encantaría equivocarme”.

La astrónomo Sara Seager del MIT señala que el tamaño del planeta sugiere la presencia de una atmósfera masiva, repleta de un gran efecto invernadero. “Va a estar caliente”, comenta. “Demasiado caliente en la superficie para que sobreviva la vida”.

Cuando se anunció el descubrimiento del planeta el 5 de diciembre, los científicos especularon que las temperaturas sobre Kepler-22b estarían alrededor de los 22 grados Celsius. Pero esos cálculos se basaban en una atmósfera con propiedades similares a las de la Tierra y efectos de calentamiento. Los científicos no pueden determinar si el planeta tiene una composición verdaderamente como la de la Tierra sin conocer su masa. Si supieran lo que pesa Kepler-22b, podrían determinar la composición del planeta, sea ésta rocosa, acuosa o gaseosa. Seager supone que Kepler-22b es un planeta gaseoso, un mini-Neptuno, un tipo del que carecemos en nuestro Sistema Solar.

Pero es posible que Kepler-22b sea simplemente un planeta rocoso y denso. Si es realmente denso, con una fina atmósfera, entonces hay una posibilidad de que pudiera ser habitable, señala Seager. “Sin embargo, Kepler no ha encontrado ningún planeta masivo”, apunta.

Evaluar la habitabilidad es complejo, dice David Morrison, director del Centro Carl Sagan del Instituto SETI para el Estudio de la Vida en el Universo, en Mountain View, California. No hay una definición fácil para el término, y estudiar una clase de planetas que no existe en nuestro Sistema Solar presenta más preguntas que respuestas.

“Es muy emocionante”, dice. “Realmente no sabemos lo habitable que es. Pero es la pregunta que hay que hacerse”.

Nuestros datos muestran pruebas de arseniato en macromoléculas que normalmente contienen fosfato, muy especialmente ácidos nucleicos y proteínas.

Hace un año, estas 18 palabras encendieron una controversia mediática cuando Felisa Wolfe-Simon y sus colegas dieron una rueda de prensa para anunciar el descubrimiento de una bacteria que no sólo sobrevivía a altos niveles de arsénico en su entorno, sino que parecía usar tal elemento en su ADN. Cinco meses más tarde, el debate resurgió con la publicación de comentarios críticos con la publicación original.

La semana pasada se publicó el genoma de la bacteria, conocida como GFAJ-1, en Genbank, el repositorio público de secuencias de ADN para todo aquél que quiera echarle un vistazo. Pero ésto no zanjó el debate sobre si se usa el arsénico en el ADN.

Lago Mono donde se descubrió GFAJ-1 © by NASA Goddard Photo and Video

Simon Silver, microbiólogo del arsénico en la Universidad de Illinois en Chicago, y uno de los críticos más elocuentes con la investigación de la bacteria del arsénico, secuenció junto a sus colegas la bacteria y encontró 3400 genes en sus 3,5 millones de bases. Merece la pena señalar que incluso la bacteria intestinal común Escherichia coli, tiene más de los genes conocidos que GFAJ-1 para ayudarla a sobrevivir a una exposición de arsénico, dijo Silver en una entrevista telefónica. Silver no esperaba que el genoma abordase el núcleo de la controversia, pero de nuevo, no cree que ninguna prueba convenza a Wolfe-Simon y sus coautores de que están equivocados. “Esta clase de cosas nunca se resuelve”, dice. “Finalmente termina olvidándose”. Silver y sus colegas intentaron comparar este genoma con otros tres procedentes de microbios que viven en entornos ricos en arsénico para comprender mejor la química relacionada con el arsénico.

Wolfe-Simon dice que el genoma es “un importante paso adelante. Pero se necesitará algún tiempo, análisis de datos, y modelado para comprender sus implicaciones” debido a que se desconocen las funciones de tantos genes. El resultado “da por sentado incluso con más solidez la cuestión de cómo GFAJ-1 sobrevive en las condiciones de alta concentración de arsénico en las que crece”, señala.

Su colaborador, Ronald S. Oremland de USGS en Menlo Park, California, está contento de ver el genoma disponible y, junto a Wolfe-Simon, aún respalda las 18 palabras dichas hace un año. Wolfe-Simon trabaja ahora en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (LBNL) junto a John Tainer. Han pasando los últimos meses aprendiendo cómo cultivar mejor las bacterias, con la esperanza de caracterizar con más detalle el ADN y otras biomoléculas, tales como los ribosomas.

Autor: Elizabeth Pennisi
Fecha Original: 5 de diciembre de 2011
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La misión Kepler de la NASA ha confirmado su primer planeta en la “zona habitable”, la región alrededor de una estrella donde podría existir agua líquida en la superficie de un planeta. Kepler también ha descubierto más de 1000 nuevos planetas candidatos, casi duplicando su anterior recuento conocido. Diez de estos candidatos son de casi el tamaño de la Tierra y orbitan en la zona habitable de su estrella madre. Los candidatos requieren de observaciones de seguimiento para verificar que son planetas reales.

El planeta recientemente confirmado, Kepler-22b, es el más pequeño encontrado hasta la fecha orbitando en medio de la zona habitable de una estrella similar a nuestro Sol. El planeta tiene aproximadamente 2,4 veces el radio de la Tierra. Los científicos aún no saben si Kepler-22b tiene una composición predominantemente rocosa, gaseosa, o líquida, pero su descubrimiento es un paso más en la búsqueda de planetas similares a la Tierra.

Kepler-22b © Crédito: NASA

Las investigaciones anteriores apuntaban a la existencia de planetas de casi el tamaño de la Tierra en zonas habitables, pero seguía sin aparecer una confirmación clara. Recientemente se confirmaron otros dos pequeños planetas que orbitan estrellas más pequeñas y frías que nuestro Sol en el borde de la zona habitable, con órbitas que recuerdan más a las de Venus y Marte.

“Éste es un gran hito en el camino hacia encontrar un gemelo de la Tierra”, dice Douglas Hudgins, científico del programa Kepler en las Oficinas Centrales de la NASA en Washington. “Los resultados de Kepler siguen demostrando la importancia de las misiones científicas de la NASA, que tienen como objetivo responder algunas de las preguntas más importantes sobre nuestro lugar en el universo”.

Kepler descubre planetas y candidatos a planetas midiendo la bajada en el brillo de más de 150 000 estrellas, buscando planetas que cruzan por delante, o “transitan”, las estrellas. Kepler requiere de, al menos, tres tránsitos para verificar una señal como planeta.

“La fortuna nos sonrió con la detección de este planeta”, dice William Borucki, investigador principal de Kepler en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Moffett Field, California, que lideró el equipo que descubrió Kepler-22b. “El primer tránsito se captó apenas tres días después de que declarásemos la nave operacionalmente lista. Fuimos testigos del definitivo tercer tránsito en el periodo de vacaciones de 2010″.

El equipo científico de Kepler usa telescopios terrestres y el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA para revisar las observaciones de candidatos a planetas que encuentra la nave. El campo estelar que observa Kepler en las constelaciones de Cygnus y Lyra sólo puede verse desde los observatorios terrestres desde primavera a principios de otoño. Los datos procedentes de estas otras observaciones ayudan a determinar qué candidatos pueden validarse como planetas.

Kepler-22b se sitúa a 600 años luz de distancia. Aunque el planeta es más grande que la Tierra, su órbita de 290 días alrededor de una estrella similar al Sol recuerda a nuestro mundo. La estrella madre del planeta pertenece a la misma clase que nuestro Sol, conocida como tipo G, aunque es ligeramente más fría y pequeña.

De los 54 candidatos a planetas en la zona habitable de los que se informó en febrero de 2011, Kepler-22b es el primero en confirmarse. Este resultado se publicará en la revista The Astrophysical Journal.

El equipo de Kepler acoge su conferencia científica inaugural en Ames del 5 al 9 de diciembre, donde anuncia 1094 nuevos descubrimientos de candidatos a planetas. Desde que se publicó el último catálogo en febrero, el número de candidatos a planetas identificados por Kepler ha aumentado un 89 por ciento, y ahora totaliza 2326. De éstos, 207 tienen aproximadamente el tamaño de la Tierra, 680 son súper-Tierras, 1181 son del tamaño de Neptuno, 203 del tamaño de Júpiter y 55 son más grandes que Júpiter.

Los hallazgos, basados en las observaciones llevadas a cabo entre mayo de 2009 y septiembre de 2010, muestran un drástico incremento en el número de candidatos a planetas de tamaño menor.

Kepler observó muchos planetas grandes en órbitas pequeñas en los inicios de su misión, que se vieron reflejados en los datos publicados en febrero. Habiendo tenido más tiempo para observar tres tránsitos de planetas con periodos orbitales más largos, los nuevos datos sugieren que los planetas de entre uno y cuatro veces el tamaño de la Tierra pueden ser abundantes en la galaxia.

El número de candidatos del tamaño de la Tierra y súper-Tierras se ha incrementado en más de un 200 y 140 por ciento respectivamente desde febrero.

Hay 48 candidatos a planetas en la zona habitable de sus estrellas. Aunque esto es una bajada respecto a los 54 de los que se informó en febrero, el equipo de Kepler ha aplicado una definición más estricta de lo que constituye una zona habitable para el nuevo catálogo, teniendo en cuenta el efecto invernadero de las atmósferas, lo cual podría mover la zona hacia una franja más lejos de la estrella, hacia periodos orbitales más largos.

“El tremendo crecimiento en el número de candidatos del tamaño de la Tierra nos dice que nos estamos acercando a los planetas para cuya detección está diseñado Kepler, que son no sólo los del tamaño de la Tierra, sino también los potencialmente habitables”, dice Natalie Batalha, vicedirectora del equipo científico en la Universidad Estatal de San José en San José, California. “Cuantos más datos recopilemos, más fino se hará nuestro ojo para encontrar los planetas más pequeños en periodos orbitales más largos”.

Fecha Original: 5 de diciembre de 2011
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En los próximos años, el número de planetas descubiertos en órbita alrededor de estrellas lejanas, probablemente alcanzará la cifra de varios miles o más. Pero incluso conforme nuestra lista de “exoplanetas” recientemente descubiertos siga creciendo, la búsqueda de vida más allá de nuestro Sistema Solar probablemente se centrará en los relativamente pocos nuevos mundos que exhiban las condiciones más similares a la Tierra.

Para gran parte de la comunidad científica, la búsqueda de vida alienígena ha estado dominada por la idea de que nuestro planeta sirve como el mejor modelo de condiciones propicias para el surgimiento de la vida en otros mundos. Y aunque hay una innegable lógica en buscar vida en el mismo tipo de condiciones en la que ya sabes que tiene éxito, hay científicos como Dirk Schulze-Makuch, astrobiólogo de la Facultad de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente de la Universidad Estatal de Washington, y Abel Mendez, experto en modelado de la Universidad de Puerto Rico en Arecibo, que también ven tal modelo como el producto de una forma potencialmente limitante de pensamiento terrícola sesgado.

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Para Schulze-Makuch y sus nueve autores acompañantes – un grupo de trabajo internacional que representa a NASA, SETI,al Centro Aeroespacial Alemán, y cuatro universidades– la búsqueda de vida en otros mundos está realmente dirigida por estas dos cuestiones.

“La primera es si pueden encontrarse condiciones similares a la Tierra en otros mundos, dado que sabemos empíricamente que esas condiciones pueden albergar vida”, dice Schulze-Makuch. “La segunda cuestión es si esas condiciones existen en exoplanetas que sugieren la posibilidad de otras formas de vida, conocidas para nosotros o no”.

En un artículo publicado en el ejemplar de diciembre de la revista Astrobiology, Schulze-Makuch y sus coautores proponen un nuevo sistema para clasificar los exoplanetas usando dos índices distintos – un Índice de Similitud Terrestre (ESI) para categorizar las características más similares a la Tierra de un planeta y un Índice de Habitabilidad Planetaria (PHI) para describir una variedad de parámetros físicos y químicos que son teóricamente propicios para la vida en condiciones más extremas y menos similares a la Tierra.

Los índices de similitud proporcionan una potente herramienta para categorizar y extraer patrones a partir de grandes y complejos conjuntos de datos. Son relativamente fáciles y rápidos de calcular y proporcionan una medida cuantitativa simple del desvío respecto a un estado de referencia, usualmente en una escala de cero a uno. Se usan en matemáticas, imágenes por ordenador, química y muchos otros campos.

Los dos índices propuestos por el grupo marcan el primer intento, por parte de los científicos, de categorizar los exoplanetas y exolunas que se espera que se descubran en el futuro cercano, de acuerdo con su potencial de albergar algún tipo de vida.

“Como materia práctica, el interés en los exoplanetas va a centrarse inicialmente en la búsqueda de planetas terrestres similares a la Tierra”, dice Schulze-Makuch. “Con eso en mente, proponemos un Índice de Similitud Terrestre que proporciona una rápida herramienta de filtrado con la cual detectar los exoplanetas más similares a la Tierra”.

Pero los autores creen que centrarse exclusivamente en las suposiciones terrestres sobre habitabilidad, puede ser un enfoque demasiado restrictivo para captar la potencial diversidad de formas de vida que, al menos en principio, pueden también existir en otros mundos.

“La habitabilidad, en un sentido más amplio, no está necesariamente restringida al agua como solvente o a un planeta orbitando una estrella”, escriben los autores del artículo. “Por ejemplo, los lagos de hidrocarburos de Titán podrían albergar unas formas de vida distintas. Estudios análogos en entornos de hidrocarburos en la Tierra, de hecho, indican claramente que estos entornos, en principio, son habitables. Los planetas huérfanos que vagan libres de estrellas centrales podrían, de la misma forma, tener condiciones adecuadas para alguna forma de vida”.

Los autores del artículo admiten que intentar evaluar la probabilidad de que algún tipo de desconocido de forma de vida pudiese existir en algún mundo dado, es una empresa intrínsecamente muy especulativa. Pero la alternativa, defienden, es arriesgarse a pasar por alto mundos potencialmente habitables por usar suposiciones demasiado restrictivas.

“Nuestro PHI propuesto viene dado por parámetros químicos y físicos que son propicios para la vida en general”, escriben. “Depende de factores que, en principio, podrían detectarse a la distancia que están los exoplanetas de la Tierra, dada la instrumentación (espacial) futura actualmente planificada”.

El artículo, titulado “A Two-Tiered Approach to Assessing the Habitability of Exoplanets“, fue escrito por Alfonso Davila, de SETI;  Alberto Fairen, de NASA; Abel Mendez de la Universidad de Puerto Rico en Arecibo; Philip von Paris, del Centro Aeroespacial Alemán; David Catling, de la Universidad de Washington; Louis N. Irwin, de la Universidad de Texas-El Paso, y Marina Resendes de Sousa Antonia, Carol Turse, Grayson Boyer y Dirk Schulze-Makuch, de la Universidad Estatal de Washington.

Autor: Robert Strenge
Fecha Original: 21 de noviembre de 2011
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