Otro cometa ingresó al sistema

“Otro cometa que ingresó al interior del sistema”

 

Compilado por Manlio E. Wydler (*)

 

El próximo octubre, un cometa llamado Siding Spring sobrevolará Marte casi diez veces más cerca que cualquier otra roca identificada lo haya hecho jamás sobre la Tierra. Se acercará a unos 138.000 km, lo que significa que las naves espaciales que orbitan el Planeta rojo podrán echar un buen vistazo al núcleo de la roca. Sin embargo, la NASA advierte de que las partículas de polvo que arroje durante ese paseo cósmico podrían poner en peligro estas sondas en octubre. El nivel de riesgo no se conocerá durante meses, pero la NASA ya ha comenzado a evaluar las posibles medidas de precaución al mismo tiempo que se prepara para estudiar el cometa.

 

El Siding Spring, llamado formalmente C/2013 A1, fue descubierto el 3 de enero de 2013 desde el observatorio australiano del que recibe su nombre. En ese momento, este objeto proveniente de la nube de Oort estaba más lejos del Sol de lo que lo está Júpiter.

 

Observaciones posteriores permitieron a los científicos en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA (JPL) en Pasadena (California) calcular la trayectoria que el cometa seguirá cuando sobrevuele Marte. Las observaciones realizadas en 2014 continuarán refinando el conocimiento de la trayectoria, pero los científicos creen que el núcleo del Siding Spring se acercará a Marte hasta a un tercio de la distancia que existe entrela Tierra yla Luna.

 

Según explica la agencia espacial en un comunicado, el Siding Spring será vigilado desde la Tierra, Marte y el espacio, y ya hay instrumentos que lo tienen en su objetivo. El Telescopio Espacial Hubble y la misión NEOWISE dela NASA han observado el cometa este mes para estudiar los tamaños y cantidades de partículas de polvo que produce y entender los riesgos potenciales que conllevan para los orbitadores de Marte.

 

Los investigadores que trabajan con estas naves ya tienen experiencia en el seguimiento de cometas. El pasado año, se acercó a Marte otro muy famoso, ISON, que finalmente se desintegró durante su acercamiento al Sol. Aún así, el sobrevuelo se produjo unas 80 veces más lejos de lo que estará el Siding Spring. Además, ISON continuó su viaje hacia el interior del Sistema Solar durante casi dos meses e incluso fue visible a simple vista desde la Tierra antes de desaparecer. Sin embargo, Siding Spring alcanzará su máximo acercamiento al Sol apenas seis días después de visitar Marte, no se verá desde la Tierra y no va a volver al Sistema Solar interior en casi un millón de años.

 

El nuevo cometa podrá ser visible para las sondas y rovers marcianos. Los investigadores creen que gracias a su cercanía, las cámaras de la sonda Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) podrán proporcionar imágenes con una resolución de decenas de píxeles del diámetro del núcleo, una resolución mucho mayor que la que obtuvo cuando se fijaron en ISON.

 

Las cámaras en los rovers Curiosity y Opportunity podrían estar atentas a los meteoros en el cielo, que serán una indicación de la abundancia de partículas en la cola del cometa. Es demasiado pronto para saber hasta qué punto Siding Spring resulta una amenaza. Aunque la ruta del núcleo se conoce bastante bien, existen incógnitas importantes acerca de la cantidad de polvo que sale del mismo, cuándo saldrá y la geometría de la coma y la cola del cometa.

 

Durante abril y mayo, el cometa cruzará el rango de distancias desde el Sol en las que el agua helada en la superficie se activa, evaporándose y expulsando partículas de polvo suelto, que podrían situarse lo suficientemente lejos del núcleo en octubre para pulular alrededor de Marte.

Tres orbitadores están actualmente activos en Marte: MRO y Mars Odyssey, dela NASA, y Mars Express, dela Agencia EspacialEuropea (ESA). Dos más entrarán en órbita alrededor del planeta cerca de tres semanas antes de que se acerque el Siding Spring: el MAVEN dela NASA, que estudiará la atmósfera del planeta, y el Mars Orbiter Mission dela India.

Para evitar daños en sus equipos, la NASAsituará sus orbitadores en lugares estratégicos durante los minutos de mayor riesgo, orientados de tal forma que las partes más vulnerables no estén en la línea de fuego. El núcleo y las partículas de polvo que arroja el cometa viajarán a 56 km por segundo, cincuenta veces más rápido que una bala de un rifle de alta potencia y el doble o el triple de la velocidad del impacto de un meteorito. En cuanto a los rovers sobre la superficie, la atmósfera marciana es lo suficientemente densa como para evitar que el polvo del cometa se convierta en un peligro.

Los posibles cambios en las naves «requerirían una enorme cantidad de pruebas», afirma Soren Madsen, ingeniero jefe del Programa de Exploración de Marte del JPL. «Hay una gran cantidad de preparación que tenemos que hacer ahora, para estar listos en caso de que en mayo sepamos que el sobrevuelo será peligroso».

(*) Ingeniero, Presidente de FAPLEV, Vecino Solidario 2001.

Ciertos hongos.

“Transformación de ciertos hongos”

 

Compilado por Manlio E. Wydler (*)

 

 

La ingravidez o microgravedad que se experimenta a bordo de una nave espacial no solo afecta de manera evidente a los astronautas humanos, sino también a muchos otros seres vivos. En un estudio reciente se han analizado los efectos que tuvo un viaje espacial sobre un cultivo del hongo Candida albicans.

 

Este hongo, un microorganismo eucariota, se encuentra a menudo en suelos y en el agua, siendo también común en ambientes artificiales, incluyendo la Estación Espacial Internacional. El C. albicans es parte de la flora microbiana normal de los seres humanos, estando presente en la piel, en la cavidad bucal y en los tractos gastrointestinal, urogenital y vaginal.

 

Aunque existe en el 80 por ciento de la población humana como un huésped silencioso, el C. albicans es un patógeno oportunista, volviéndose hostil bajo condiciones particulares, en esencia señales ambientales específicas. Esta conversión implica una transición de células unicelulares levaduriformes, a una forma pluricelular, filamentosa e invasiva.

 

El patógeno en estado transformado plantea un riesgo importante de infección. Es un enemigo tenaz particularmente en individuos con su sistema inmunitario debilitado, como por ejemplo enfermos de SIDA, o pacientes sometidos a quimioterapia o trasplante de médula ósea, y también puede causar enfermedad en individuos normales que estén medicándose con antibióticos. El hongo puede causar infecciones en mucosas superficiales, provocando aftas, pero también a veces conduce a la candidiasis sistémica, una afección potencialmente mortal.

 
El nuevo estudio, realizado por el equipo de las investigadoras Jennifer Barrila, Cheryl Nickerson y Aurélie Crabbé, revela la regulación diferencial de 452 genes en hongos C. albicans cultivados durante un vuelo espacial, en comparación con las células fúngicas cultivadas bajo condiciones idénticas en todo menos por el hecho de que a éstas se las cultivó en la Tierra.

Los experimentos revelaron modificaciones en la expresión de una amplia gama de familias de genes funcionalmente diversas, incluyendo las que regulan la formación de biopelículas y la resistencia a los fármacos antimicóticos.

 

Los hongos, tal como se ha verificado en este nuevo estudio, alteran su expresión genética y propiedades patogénicas en los cultivos efectuados en viajes espaciales, de maneras no observadas cuando están sometidos a la gravedad terrestre.

Aunque los cambios fenotípicos inducidos por la estancia en el espacio son de un tipo comúnmente asociado al desarrollo de una mayor virulencia, los cultivos de C. albicans en el espacio no mostraron una mayor virulencia cuando se inyectaron intraperitonealmente en ratones. De todos modos, se necesita investigar más para determinar de forma concluyente si los vuelos espaciales alteran la virulencia del C. albicans.

 

(*) Ingeniero, Presidente de FAPLEV, Vecino Solidario 2001.

Estrellas de quarks.

“Estrellas de neutrones, Estrellas de Quarks, de leptones, Agujero negro estelar”

 

Compilado por Manlio E. Wydler (*)

Los astrofísicos descubrieron hace cinco años un estado entre una estrella de neutrones y un agujero negro estelar en que la masa de la estrella es soportada por la energía que se libera cuando la materia nuclear es comprimida en materia de quarks. Se cree que estas estrellas, conocidas como estrellas de quarks, unos creen que se verían  similares a las estrellas de neutrones, otros que estarían tan apagadas que serían indistinguibles como agujeros negros por lo cual será muy complicado hallarlas.

Ahora De-Chang Dai, de la Universidad Estatalde Nueva York en Buffalo. junto a algunos compañeros, proponen un tipo enteramente nuevo de estrellas que se forma luego de la estrella de quarks, y antes de un agujero negro. Dai y sus colegas señalan que tras la transición a estrella de quarks hay otra transición de fase que predice el modelo estándar de la física de partículas. Posiblemente, en esta nueva transición de fase, deberá contarse con más masa y mucho más tiempo para perder energía calórica por pérdida de actividad atómica y radiación calórica hasta el colapso en agujero negro.

Esto ocurre cuando los quarks resultan tan compactados que se convierten en el tipo de partícula elemental conocida como leptón. Debido a que los leptones experimentan la fuerza electromagnética y la fuerza nuclear débil, pero no la interacción nuclear fuerte, el equipo llamó a este proceso “combustión electrodébil”. Lo suficientemente fuerte para soportar la implosión.

Dai y sus colegas calculan que la combustión electrodébil debería generar suficiente energía para atrasar el colapso unos 10 millones de años. Una cosa que parecen olvidar los astrofísicos, que todos los elementos estelares poseen una presión debida al calor gravitacional que se suma al atómico de fusión, por lo que podría este plazo alargarse muchísimo más.

No está claro aún cómo se verían las estrellas electrodébiles, no sabemos cuanto tardarán en emerger esos fotones del cuerpo. Dai y sus compañeros dicen que esto no va a depender del núcleo de la estrella donde se produce la combustión electrodébil, sino de la estructura de su capa externa, donde se generan los fotones que podríamos captar enla Tierra. “Evaluar la forma de verse de estos fascinantes nuevos objetos requiere un cuidadoso modelo de su estructura exterior para determinar la luminosidad de los fotones y su espectro”, dicen en el equipo. Acoto que eso no ha sido aún observado, lo que da idea de lo difícil que será  comprobar su existencia, siquiera indirectamente.

(*)Ingeniero, Presidente de FAPLEV, Vecino Solidario 2001.

El fosforeno

“El fosforeno”

 

Compilado por Manlio E. Wydler (*)

 

Para la carrera de un físico de materiales es todo un éxito dar con un material que se ponga de moda. Incluso se puede conseguir un premio Nobel con ello. Es lo que pasó con el grafeno, cuando hace casi 10 años se descubrieron las interesantes propiedades eléctricas que tenía.

Recordemos que el grafeno es simplemente una de las muchas capas monoatómica que componen el grafito. Posiblemente usted, amigo lector, ha pintado con trazos de grafeno sin ser consciente de ello cuando ha usado un lápiz.

Al principio, cuando consideraron investigar este material, simplemente aplicaban un trozo de cinta adhesiva a un trozo de grafito y la retiraban. Pequeños trocitos de grafeno se quedan así pegados a la cinta adhesiva entre trozos de grafito. Ahora ya se fabrican planchas de este material con una superficie considerable.

Desde entonces se ha intentado buscar aplicaciones a este material, a veces con éxito y a veces no tanto. Desde un principio se pensó en construir transistores de grafeno que sustituyeran a la electrónica de silicio. Pero el problema es que el grafeno es un conductor fenomenal y esto es bueno para ciertas aplicaciones, pero al no ser semiconductor no se presta muy bien a la construcción de transistores, aunque se hayan logrado algunos prototipos.

El grafeno ha sido un material sobre el cual se han escrito multitud de artículos científicos, así que no es extraño que otros quieran dar con una fórmula de éxito similar. Algunos proponían al estaneno (una monocapa de estaño) como nuevo material milagroso, pero todavía está sin implementar físicamente. También se ha propuesto usar MoS2, Sulfito de Molibdeno, pero, pese a sus buenas cualidades semiconductoras, no es fácil obtener monocapas de él.

Ahora un grupo de investigadores de Purdue University propone al fosforeno, que es una capa monoatómica de átomos de fósforo.

La ventaja del fosforeno es que es un semiconductor similar a como también lo es el silicio, así que debería de ser más fácil construir transistores con él que con grafeno. De hecho, este grupo de investigadores ya ha conseguido los primeros prototipos de transistores, así que podría ser el nuevo material para el futuro de la nanoelectrónica.

Un semiconductor no es simplemente un material que conduce la electricidad no del todo bien. Lo fundamental es que posee una zanja de energía que el permite ser biestable y dejar pasar o no la corriente dependiendo de ciertas circunstancias, lo que permite los 0 y los 1 de la computación moderna, entre otras cosas. Por esta razón el fosforeno se presta mejor que el grafeno a la hora de realizar transistores.

Peide Ye, oyó a uno de sus colegas que había una forma de fósforo (el fósforo cristaliza de distintas maneras) tiene una estructura por capas, así que miró las propiedades en Wikipedia y en 30 minutos supo que tenía potencial.

Ye y sus colaboradores usaron entonces la técnica primitiva de la cinta adhesiva que ya se usó para el caso del grafito sobre cristales de fósforo negro y se pusieron manos a la obra.

A partir del material conseguido ya han logrado implementar transistores muy simples y han demostrado que es posible integrar este material con otros materiales bidimensionales y con silicio.

Otros investigadores de otros centros de investigación se han sumado a explorar las posibilidades de este nuevo material.

De entrada se necesita obtener el fosforeno de una forma menos primitiva que usando cinta adhesiva para que tenga posibilidades. Pero lo que está por ver es si este, u otros materiales de moda, puedan competir con el silicio, material que les saca una enorme ventaja temporal. Además la industria está montada, con toda su maquinaria, sobre este elemento y hacer cambios al respecto puede ser demasiado costoso.

De hecho ya se investiga con siliceno, que es una monocapa de átomos de silicio, paso que, por otro lado, es bastante obvio al tener el silicio cuatro valencias al igual que el carbono.

Las monocapas se ponen de moda y si aparecen productos comerciales con ventajas, alguno tendrá el Nobel asegurado.

(*) Ingeniero, Presidente de FAPLEV, Vecino Solidario 2001.

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