Meteorología - Detectan por primera vez un raro relámpago azul desde su génesis, propagándose por la estratosfera

Composición artística que muestra la Tierra vista desde la Estación Espacial Internacional, un rayo azul que sube y cinco imágenes de rayos normales. (Imagen: UV)

Un equipo internacional de científicos ha detectado, por primera vez en la historia, un relámpago azul con toda su geometría desde el primer microsegundo de su génesis y propagándose en la estratosfera. El descubrimiento afecta al estudio del calentamiento de las zonas más altas de la atmósfera terrestre y al circuito eléctrico global. El trabajo ocupa la portada de la revista Nature.

El interés científico por entender la generación y producción de descargas eléctricas en las nubes durante las tormentas ha supuesto, desde antaño, millones de observaciones desde bases en la Tierra. La separación de cargas eléctricas que se produce en el interior de una tormenta genera un movimiento ionizador de los componentes de la atmósfera, que da lugar a las potentes descargas que coloquialmente se conocen como “relámpagos” o “rayos”. Estos se desplazan unas veces entre nubes; otras, de la nube al suelo o viceversa.

Existe otra clase de sucesos más raros que aparecen como chorros muy azules e intensos, que ascienden desde la nube hacia las partes más altas de la atmósfera. Son los llamados blue jets, blue glimpses y blue starters. Se originan a 10-15 km de altura desde las nubes, ascienden en la atmósfera y solo pueden ser observados desde el espacio.

El equipo de Víctor Reglero, catedrático de Astronomía y Astrofísica de la Universitat de València (UV) en España e investigador del Image Processing Laboratory (IPL) de la institución académica, junto a sus colegas daneses y noruegos, ha detectado y caracterizado totalmente un rayo azul, determinando su posición, duración, evolución y velocidad desde su origen en la capa superior de las nubes. Además, ha establecido la relación –al microsegundo– entre el rayo progenitor y su evolución en forma de luz ascendente. Nunca antes se había conseguido un resultado de estas características.

En febrero de 2019 y gracias a las imágenes obtenidas por el observatorio espacial Atmosphere Interactions Monitor (ASIM) –operativo en la ISS–, los investigadores observaron cinco erupciones muy violentas cerca de la isla de Nauru en el Pacífico Central, tanto en las dos cámaras como en los tres fotómetros de los que dispone ASIM. “Se trata de erupciones de plasma que se originan a 16 kilómetros de altura desde la nube y parten, en cuestión de microsegundos, hacia las zonas más altas de la estratosfera”, comenta Víctor Reglero.

Según el artículo publicado ahora en Nature, la tercera de estas erupciones desprende un resultado todavía más singular. Con una duración de 20 microsegundos, una señal cien veces más intensa de lo habitual en el llamado fotómetro azul (337 nm) y nada en el fotómetro rojo (777 nm), los científicos deducen que la imagen tiene forma de cono y que su apertura va aumentando a medida que la emisión progresa en sus 196 microsegundos de duración y sube a la atmósfera hasta llegar a los 56 km de altura.

Imagen de ASIM en COLUMBUS en la ISS. UV

En paralelo, el trabajo analiza los rayos de dicha zona con datos de base de tierra y establece la relación entre el inicio de un rayo y la violenta emisión azul detectada por los fotómetros. “Es la primera vez que podemos correlacionar un rayo progenitor con la emisión predominante en el azul y propagándose hacia las partes más altas de la atmósfera”, explica el astrofísico de la Universitat de València. “Ahora hay rayos que se propagan desde la nube al suelo, viceversa o entre nubes, y rayos azules que ascienden desde la nube a capas muy altas de la atmósfera. Esta es la novedad”, añade Reglero.

Este descubrimiento tiene impacto en el calentamiento de las zonas superiores de la atmósfera terrestre, así como en el Circuito Eléctrico Global (CEG). Según el modelo básico, la atmósfera de la Tierra, específicamente desde las nubes a 10 km hasta la ionosfera, a 100 km, es una especie de circuito eléctrico elemental donde los electrones libres de las nubes suben hasta la ionosfera y luego bajan, lentamente, hasta la superficie de la Tierra. “Esta visión idílica se perturba con la existencia de descargas muy intensas y violentas, como los blue glimpses, los blue starters y ahora los rayos azules”, comenta el científico. “Esto significa que el Circuito Eléctrico Global no es tan continuo como suponíamos, ya que tiene picos de descargas que afectan a la cantidad de electrones que se mueven en el mismo. Una tarea futura es evaluar la frecuencia de los rayos azules y su contribución a la carga total que se mueve en el CEG. Este es nuestro reto para los próximos años”, concluye.

El interés del propio descubrimiento, así como su impacto sobre las capes altas de la atmosfera y sobre el Circuito Terrestre Global (CTG), ha hecho que el artículo ocupe la portada del primer número de 2021 de la revista Nature. Se trata del segundo año consecutivo que el equipo de Reglero estrena año protagonizando, con su trabajo, una front cover de máximo prestigio internacional. En 2020, la revista Science dedicaba la primera portada del año a un trabajo sobre fenómenos atmosféricos violentos con coautoría de este astrofísico de la Universitat de València.

El equipo internacional está formado por investigadores del National Space Institute (Technical University of Denmark - DTU Space, Denmark), el Birkeland Centre for Space Science (Department of Physics and Technology University of Bergen, Norway) y el Image Processing Laboratory de la Universitat de València. 

Fuente: UV

Logran la primera imagen real del coronavirus en 3 dimensiones

En la imagen superior izquierda, el coronavirus SARS-CoV-2 en su membrana externa; en la superior derecha se puede observar el ARN; en las imágenes inferiores se puede ver un corte transversal del virus - Nanographics

La empresa Nanographics, una rama de la Universidad Técnica de Viena, se ha servido de la última tecnología 3D para obtener una imagen del virus SARS-CoV-2 a partir de unas muestras congeladas

Para obtener la imagen se usó la técnica de tomografía crioelectrónica, en el que la muestra congelada se va escaneando desde distintos ángulos usando un microscopio electrónico

Primera imagen real y en tres dimensiones del coronavirus. NANOGRAPHICS EFE

No es una foto (no se puede fotografiar a un virus), pero tampoco en un modelo computerizado. Lo que un equipo de investigadores en tres países ha logrado es la primera imagen real y en tres dimensiones del SARS-CoV-2, un avance que puede ayudar a los científicos a luchar contra él.

"Es lo más cercano a mostrar la apariencia real del virus que hemos logrado hasta ahora. Con la tecnología actual, no se puede mostrar una imagen más real", resume para Efe Peter Mindek, director de tecnología de Nanographics, la empresa austríaca que ha creado la imagen, junto a centros universitarios de China y Arabia Saudí.

Para obtener la imagen, un objeto esférico del que surgen las famosas espículas, se usó la técnica de tomografía crioelectrónica, en el que la muestra congelada se va escaneando desde distintos ángulos usando un microscopio electrónico.

Los datos obtenidos se transforman en imágenes tridimensionales usando algoritmos.

DESDE CHINA HASTA VIENA

Primera imagen real y en tres dimensiones del coronavirus.NANOGRAPHICSEFE

La tomografía se realizó en la Universidad Tsinghua, en China, y los datos obtenidos fueron segmentados luego por expertos de la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdalá.

Finalmente, Nanographics, fundada por científicos de la Universidad Técnica de Viena, eliminó el ruido de la imagen original, la renderizó y le asignó propiedades ópticas y colores.

Mindek recuerda que un virus es más pequeño que la longitud de onda de la luz visible, por lo que, por ejemplo, ni siquiera tiene color.

COLOR FALSO PERO FORMA REAL

Por eso, los tonos rosas y azules usados en la imagen son, como él dice, "falsos", con el propósito de ayudar a representar mejor la forma y las distintas partes del virus.

Lo que sí es real es la forma del virus, algo que tiene mucha importancia para los científicos que buscan formas de combatirlo. "Los científicos que investigan vacunas y curas necesitan saber la forma de las moléculas. Si lo ven en 3D, es más fácil saber cómo funcionan", explica Mindek.

AYUDA PARA LAS VACUNAS

Este experto en visualización de datos recuerda que el funcionamiento de las vacunas se basa en la interacción entre moléculas: "Cuando encajan físicamente, por su forma, pueden interactuar".

Pero Mindek destaca que tan importante como eso es la tarea de divulgación científica que supone mostrar al público cómo es el virus que está afectando a sus vidas. "Todas las imágenes que aparecen en los medios son modelos. Queríamos llevar al público una imagen real del virus en 3D", cuenta.

Mindek compara esta imagen, que insiste es real y no una recreación, con la presentada de un agujero negro en abril de 2019, y que, como en este caso se realizó utilizando algoritmos para reconstruir los datos aportados, en ese caso, por varios telescopios.

Fuentes: ABC, El Mundo

Detectan una extraña señal de Próxima Centauri, el mejor candidato hasta ahora para ser una comunicación extraterrestre

El radiotelescopio Parkes, en Australia, desde donde se detectó la misteriosa señal de radio - Observatorio CSIRO Parkes

Se trata de una emisión de ondas de radio de tres horas en la frecuencia de 980 MHz y procede de Alfa Centauri, el sistema solar más cercano a nosotros

Es pronto aún para lanzar las campanas al vuelo, pero un equipo de astrónomos del proyecto Breakthrough Listen, del que formaba parte el ya fallecido Stephen Hawking, acaba de descubrir el que podría ser el mejor candidato hasta ahora para una señal alienígena. En concreto, los investigadores han encontrado una "intrigante señal" de radio procedente de Alfa Centauri, el sistema solar más cercano, a solo 4,2 años luz del Sol.

Según informa el diario británico The Guardian, los científicos están aún preparando el estudio sobre su hallazgo, por lo que sus datos todavía no son públicos, pero la señal consiste en un estrecho haz de ondas de radio de 980 MHz, y fue detectada en abril de 2019 por el telescopio Parkes, en Australia, que forma parte del proyecto Breakthrough Listen para buscar signos de tecnología alienígena más allá de las fronteras de nuestro Sistema Solar.

Según explican los investigadores, la misteriosa señal de 980 MHz solo apareció una vez y no volvió a repetirse. Esa frecuencia, sin embargo, es importante porque generalmente ningún satélite o nave terrestre emite en esa longitud de onda. Y aún más intrigante, la señal cambió ligeramente justo mientras se la estaba observando, y la forma en que lo hizo sugiere que podría tratarse de un cambio causado por el movimiento de un planeta. Como se sabe, nuestro sistema estelar vecino alberga por lo menos dos planetas y uno de ellos, Próxima b, es un mundo rocoso, apenas un 17% mayor que la Tierra y sobre el que se especula si es capaz de tener agua en su superficie.

Duró tres horas

La duración de la señal fue aproximadamente de tres horas y, como se ha dicho, se concentró en un rango muy estrecho de longitudes de onda, uno que normalmente no utilizan nuestros satélites y naves espaciales. De hecho, se trata de la primera señal que consigue pasar los estrictos controles de Breakthrough Listen, específicamente diseñados para eliminar posibles interferencias de señales terrestres. Por eso, los investigadores la han llamado Breakthrough Listen Candidate 1, o BLC1.

A pesar de ello, cualquier supuesto hallazgo de extraterrestres debe tomarse siempre con cautela y escepticismo, especialmente si se trata de una señal que se asemeja a una pòsible "firma tecnológica", es decir, a una emitida por tecnología alienígena. Por eso, el equipo de investigadores ha querido ser extremadamente cauteloso. Y en ese sentido, Pete Worden, presidente de la Breakthrough Prize Foundation escribió en Twitter que, por ahora, "nadie dice que sea una firma tecnológica. El equipo ha detectado varias señales inusuales y las está investigando cuidadosamente. Y las más fuertes y persistentes son todas de Próxima Centauri".

Por el momento, lo único que se sabe es lo que uno de los científicos contó a The Guardian: el análisis de datos todavía no es completo, por lo que a día de hoy nadie puede estar seguro de qué es exactamente ese extraño haz de radio. Lo único que está claro es que es "extraño y peculiar".

La más emocionante desde «Wow!»

En su artículo, el rotativo británico cita una fuente anónima que asegura tener acceso a los datos y que afirma que "es el primer candidato serio a ser una comunicación alienígena desde la famosa señal «Wow!», captada en 1977 y que también se parecía a una tecnofirma".

Por otra parte, según ha asegurado a la revista Scientific American Sofía Shelkh, de la Penn State University, que dirigió el análisis de la señal BLC1, "se trata de la señal más emocionante que hemos encontrado en el proyecto Breakthrough Listen, porque nunca habíamos tenido otra antes que consiguiera superar nuestros muchos filtros".

Sea como fuere, dentro de unos meses, cuando los investigadores terminen su trabajo y publiquen sus resultados definitivos, sabremos de BLC1 es, o no, solo una interferencia terrestre. Pero incluso si se demostrara fehacientemente que no se trata de una señal emitida por una de nuestras naves, los científicos tendrán que analizar muchas otras posibles explicaciones antes de concluir que, efectivamente, se trata de la primera señal extraterrestre captada por la humanidad.

No hay que olvidar que, si hay alguien "ahí arriba", no tenemos forma de saber cómo podría ser su tecnología de comunicaciones, que no tiene por fuerza que parecerse a la nuestra. Ni tampoco conocemos aún cuáles y cuántas son las posibles fuentes naturales de ondas de radio que hay en el Universo.

Fuentes: ABC

Astronomía - Detectan lagos de agua salada bajo el polo sur del planeta Marte

Los resultados corroboran el descubrimiento inicial de una masa estable de agua líquida en Marte. NASA

• Los investigadores creen que las zonas húmedas que han hallado se deben a masas que permanecen en estado líquido
• Con anterioridad, ya se había identificado una de esas regiones, y no se descarta que puedan albergar vida microbiana

Bajo el polo sur del planeta Marte existen lagos de agua líquida salada de diversos tamaños, según describe un equipo internacional de científicos este lunes en la revista Nature Astronomy. Los investigadores creen que las zonas húmedas que han detectado en esa región marciana se deben a masas que permanecen en estado líquido, a pesar de las bajas temperaturas, gracias a una alta concentración de sales de perclorato.

Con anterioridad, ya se había identificado una de esas regiones bajo la superficie del planeta rojo en base a los datos de uno de los instrumentos a bordo de la nave europea Mars Express, si bien todavía no se había cerrado el debate sobre su naturaleza y composición. Los científicos no descartaron que podría también pensarse en la posibilidad de encontrar un "deposito biológico", ya que está probado que algunas bacterias pueden sobrevivir a bajas temperaturas y sobre todo gracias a las sustancias salinas

El grupo de Roberto Orosei, de la Universidad Roma III, junto a investigadores de Australia y Alemania, se ha servido ahora de las técnicas usadas por los satélites terrestres que rastrean la Antártida a fin de volver a analizar los datos originales del radar de la Mars Express, conocido como MARSIS.

El aparato comenzó a recolectar información del planeta en 2005, tras haber sido lanzado con la nave en 2003. Tras varios años adquiriendo datos, la falta de evidencias claras de agua líquida bajo los casquetes polares marcianos hizo pensar a los científicos que, en caso de existir, el líquido estaría a mayor profundidad de lo que habían pensado. En 2018, sin embargo, una reinterpretación de esas exploraciones desveló un lago de 20 kilómetros de ancho en la región conocida como Ultimi Scopuli.

Una región de 200 por 350 kilómetros cuadrados

El trabajo publicado este lunes, en el que participan varios de los autores de aquel estudio original, trata de arrojar nueva luz sobre ese descubrimiento y ampliar su análisis. Para ello, han explorado una región de 200 por 350 kilómetros cuadrados alrededor de la ubicación donde se detectó el primer lago.

Sus resultados "corroboran el descubrimiento inicial" de "una masa estable de agua líquida en Ultimi Scopuli" utilizando "una técnica diferente el independiente", describe el texto publicado en Nature Astronomy. Al mismo tiempo, su trabajo ha destapado "un escenario más extenso y complejo, con parches de agua ubicuos alrededor del lago subglacial".

Las condiciones físicas, geológicas, climáticas y topográficas que permiten la existencia de esas masas líquidas son todavía motivo de debate, subrayan los científicos. Destacan al mismo tiempo que en la Tierra se han encontrado soluciones acuosas hipersalinas en zonas subglaciares a temperaturas "mucho más bajas que el punto de congelación del agua".

Ante esas evidencias, proponen que la forma de agua líquida más plausible bajo la capa helada marciana es la salmuera de perclorato, una solución acuosa con más de un 5% de concentración de sal.

Fuentes: RTVE

Descubren material exógeno en la superficie de los asteroides Ryugu y Bennu

Los asteroides Ryugu y Bennu, principales objetivos de las misiones espaciales Hayabusa2 (JAXA) y OSIRIS-REx (NASA), continúan sorprendiéndonos. En dos artículos publicados de forma simultánea en Nature Astronomy, investigadores de ambos equipos han encontrado material brillante de origen exógeno disperso por las superficies de estos objetos. Miembros del Grupo de Sistema Solar del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) han participado en este descubrimiento, en particular la investigadora Eri Tatsumi, autora principal del artículo en el que se presentan los hallazgos en Ryugu (Hayabusa2).

Ryugu y Bennu son asteroides oscuros y carbonáceos con un brillo o albedo no superior al 4-5%. Ambos son los objetivos principales de las misiones Hayabusa2 (JAXA) y OSIRIS-REx (NASA), con el propósito de recoger material de sus superficies y traerlo de vuelta a la Tierra. Al obtener las imágenes de alta resolución necesarias para la selección de las zonas idóneas de recogida de material, ambas naves encontraron rocas extremadamente brillantes en la superficie de ambos objetos, en contraste con el terreno oscuro de los alrededores. 

Estas rocas brillantes fueron analizadas por los equipos de cada misión y los resultados han sido presentados en dos artículos simultáneos publicados en Nature Astronomy. Julia de León, Juan Luis Rizos Garcia, Javier Licandro y Eri Tatsumi, investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y miembros del Grupo de Procesamiento de Imágenes (Image Processing Working Group, IPWG) de OSIRIS-REx, están entre los autores de ambos artículos. La doctora Eri Tatsumi es además la autora principal del artículo en el que se presentan los resultados de Ryugu y es miembro del equipo de la Cámara de Navegación Óptica (Optical Navigation Camera, ONC) de Hayabusa2.

“El equipo de Hayabusa2 encontró numerosas rocas brillantes en Ryugu a medida que las maniobras de aproximación se llevaban a cabo y se tomaban imágenes con ONC”, explica Eri Tatsumi. “Analizamos los colores en el visible de un total de 21 rocas brillantes, mayores de 10 cm, utilizando imágenes multibanda y clasificándolas en dos grupos espectrales: carbonáceas y rocosas. Seis de las rocas pertenecientes al segundo grupo eran significativamente brillantes y presentaban un espectro similar al que vemos para las condritas ordinarias, confirmado mediante datos obtenidos con el espectrómetro NIRS3, también a bordo de la nave”, añade la investigadora. 

Los meteoritos condritas carbonáceas están compuestos principalmente por silicatos anhídridos y brillantes, como los piroxenos y los olivinos. “Existe una familia de asteroides numerosa en la zona más cercana al Sol del cinturón principal de asteroides, el complejo Nysa-Polana-Eulalia, compuesto por una mezcla de asteroides carbonáceos (o primitivos) y rocosos. Creemos que Ryugu se originó en la familia Polana (primitiva), por lo que es probable que haya habido impactos entre asteroides de ambos tipos en esa región. Esto explicaría la presencia de material brillante en la superficie de Ryugu”, aclara Tatsumi.

De forma similar, las rocas anómalas en la superficie de Bennu llamaron primeramente la atención del equipo de OSIRIS-REx en las imágenes del instrumento OCAMS. Encontraron seis rocas muy brillantes, con tamaños entre 1,5 y 4,3 metros. Analizaron la luz proveniente de dichas rocas con el Espectrógrafo Visible e Infrarrojo (OSIRIS-REx Visible and Infrared Spectrometer, OVIRS) para tener más información sobre su composición. 

El espectro de las rocas era similar al de los piroxenos, y similar al que se observa en la superficie de Vesta y los vestoides, asteroides más pequeños que son fragmentos originados por colisiones en la superficie de Vesta.

Estos son los primeros descubrimientos de material de tipo exógeno en asteroides como Ryugu o Bennu, considerados “pilas de escombros” o rubble-pile. “Los asteroides de tipo rubble-pile son el resultado de colisiones catastróficas de objetos parentales más grandes y de la posterior reacumulación de esos fragmentos más pequeños por el efecto de la gravedad”, explica Julia de Léon. Esto implica que los materiales del cuerpo originario y el asteroide que impacta pueden mezclarse durante el proceso que da lugar a los asteroides de tipo rubble-pile. El equipo de OSIRIS-REx encontró basaltos exógenos en Bennu, mientras que el equipo de Hayabusa2 encontró material de tipo condrita ordinaria en Ryugu. 

“Estos dos tipos de materiales son difícilmente producidos en el mismo asteroide, lo que sugiere objetos progenitores e historias colisionales diferentes para Ryugu y Bennu, aunque ambos asteroides se originaran en la región más interior del cinturón de asteroides de acuerdo a sus órbitas”, comenta Tatsumi.

La misión Hayabusa2 llevó a cabo con éxito dos maniobras de contacto el 21 de febrero y el 11 de julio de 2019 para recoger material de la superficie de Ryugu, y la nave se encuentra actualmente en su viaje de retorno a la Tierra, a la que llegará con las muestras en diciembre de este año. La misión OSIRIS-REx realizará un primer intento de recogida de muestras en Bennu en octubre de este año, y está previsto que regrese a la Tierra en el 2023. “Las muestras recogidas podrían incluir pequeñas cantidades del material exógeno encontrado en estas rocas brillantes y su análisis revelará con detalle las historias de estos dos asteroides tan asombrosos”, sentencia Tatsumi.

Fuente: Instituto de Astrofísica de Canarias • IAC

La fusión de dos agujeros negros desconcierta a los científicos

Hace siete mil millones de años, a una distancia de 17.000 millones de años luz, dos agujeros negros, de 66 y 85 masas solares, se fusionaron dando lugar a un nuevo agujero negro masivo, de alrededor de 142 masas solares. Tanto los dos agujeros progenitores como el resultante de la fusión se sitúan en un rango de masas superior al que se había observado hasta la fecha, y el resultante es el agujero negro más masivo jamás detectado con ondas gravitacionales. La comunidad astrofísica está desconcertada por el descubrimiento, que rompe con lo que se sabía sobre el origen de los agujeros negros.

“No hay una teoría científica estándar que explique la existencia de este agujero negro masivo”, certifica a SINC Sascha Husa, investigador en el Institute of Applied Computing & Community Code de la Universitat de les Illes Balears (UIB) y miembro del equipo editorial de los dos artículos publicados en las revistas Physical Review Letters y Astrophysical Journal Letters, donde se acaban de dar a conocer los resultados obtenidos, así como sus implicaciones científicas.

Este hallazgo, desarrollado a partir de una señal de 0,1 segundos de duración, ha sido el resultado de 15 meses de trabajo por parte de dos grandes colaboraciones científicas (Virgo en Italia y LIGO en EE UU) que han contado con centenares de expertos de diversos países, incluyendo participación española. El sistema binario masivo se ha bautizado como GW190521 –ya que el evento de ondas gravitacionales se percibió el 21 de mayo de 2019–.

Que se haya batido el récord de masa detectado por las colaboraciones Virgo y LIGO es un descubrimiento sin precedentes. “Esta detección abre la puerta a descubrir muchos más posibles efectos astrofísicos nuevos”, adelanta Thomas Dent, coordinador del programa de ondas gravitacionales en el Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE) y miembro de la Colaboración Científica LIGO.

Un aspecto crucial es que el agujero negro remanente es de masa intermedia, y esto se relaciona con uno de los rompecabezas más fascinantes y complejos de la astrofísica y la cosmología: el origen de los agujeros negros supermasivos. Estos monstruos gigantes, de millones a miles de millones de veces más masivos que el Sol y a menudo en el centro de las galaxias, podrían surgir de la fusión de agujeros negros de masa intermedia más pequeños.

Hasta hoy, muy pocos candidatos de este tipo han sido identificados únicamente a través de observaciones electromagnéticas y esta es la primera observación vía ondas gravitacionales. Además, el rango de 100 a 1.000 masas solares ha representado durante muchos años un ‘desierto’ de agujeros negros.

“Tanto el [agujero negro] de 85 como el de 66 son agujeros negros mucho más grandes de los de masa estelar intermedia que conocíamos. En el rango entre 60 y algo más de 100 veces la masa del Sol no está previsto que se pudiera formar un agujero negro de masa estelar”, indica a SINC la investigadora Alicia Sintes, de la Universitat de les Illes Balears (UIB) y miembro de LIGO.

“Las ondas gravitacionales están descubriendo objetos o eventos que no nos esperábamos. Debe haber mecanismos que no entendemos y que permitan la generación de agujeros negros con masas solares superiores, como supernovas”, deduce Sintes.

Un fenómeno no explicado

Los astrofísicos diferencian los agujeros negros en tres grupos en función de su masa.

Por un lado, se encuentran los agujeros negros supermasivos, con una masa que oscila entre centenas de miles hasta miles de millones de veces la masa del Sol. Este es el caso del agujero negro que se encuentra en el centro de la Vía Láctea, con una masa alrededor de 4 millones de veces la del Sol. El modo en el que se generaron todavía es un misterio.

Por otro lado, se sitúan los agujeros negros de masa intermedia, cuyas masas oscilan entre 100 y 100.000 veces la masa del Sol. Su origen es impreciso. Es el caso del remanente percibido, el GW190521, que ha sido originado a partir de la fusión de otras dos masas masivas.

Por último, se hallan los agujeros negros de masa estelar, cuya masa es de unas pocas decenas de veces la masa solar. Se cree que se formaron a partir del colapso del núcleo de una estrella masiva, mediante explosiones de supernova.

Uno de los grandes misterios del nuevo hallazgo es el origen de los dos agujeros negros progenitores. “Si surgieron del colapso de estrellas, se sitúan en un rango de masas en el cual su presencia se considera, en teoría, imposible”, explica Dent. “Por tanto, podría ayudar a mejorar nuestra comprensión sobre las etapas finales de la vida de las estrellas masivas”, vaticina. Si logran conocerlo y comprenderlo, podrían averiguar cuál es el origen de los agujeros negros supermasivos, uno de los rompecabezas más complejos de la astrofísica y la cosmología.

Se sabe que los agujeros negros con masas entre 65 y 120 veces la masa del Sol no pueden haber sido formados tras el colapso de una estrella. Mediante un fenómeno conocido como “inestabilidad de pares”, al estallar las estrellas con estas masas, únicamente dejan tras de sí una nube de gas y polvo cósmico, ‘imposibilitando’ la formación de agujeros negros de estas dimensiones.

Por lo tanto, la comunidad astrofísica no esperaría observar ningún agujero negro en este rango de masas solares, entre unas 60 y 120. Ese es exactamente el rango de masas en el que se encuentra la componente más masiva de GW190521 (66 y 85 masas solares).

Es evidente que son necesarias más observaciones de agujeros de este tipo para comprender exactamente qué es lo que ha ocurrido y cómo se explican fenónemos como el descrito. Por el momento, ya existen algunas hipótesis entre la comunidad científica.

“Hay dos explicaciones naturales: una es que esta teoría científica no es correcta, porque estos fenómenos son más complicados de lo que se había pensado, y la otra es que estos agujeros negros se hayan formado a su vez por la fusión de otros más pequeños. Claro, que no es muy probable que dos agujeros se encuentren, a menos que se encontrasen en una nube estelar y la fusión se haya producido en una zona de alta densidad de estrellas”, sugiere Husa como posibles explicaciones.

Tito Dal Canton, investigador del Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) en el Irène Joliot-Curie Lab, en Orsay (Francia), y miembro de Virgo, explica que los agujeros negros iniciales rotaban rápidamente en el momento en el que se emitió la señal que han detectado.

“La señal muestra indicios de precesión, una rotación del plano orbital producido por rotaciones de gran magnitud y orientación particular”, indica Dal Canton. “El efecto es débil y no podemos afirmar que esté presente de manera categórica, pero, si fuera cierto, apoyaría la hipótesis de que los agujeros negros progenitores surgen y viven en entornos cósmicos muy inestables y concurridos, como un cúmulo estelar denso o un disco de acreción de un núcleo galáctico activo”, pronostica.

“Ha sido muy complejo interpretar la señal al estar en el límite de nuestra capacidad técnica. Solo tendremos una idea clara de cómo se formó el sistema que la generó tras investigaciones adicionales y con detecciones futuras con las que comparar”, explica Thomas Dent, coordinador del programa de ondas gravitacionales en el IGFAE.

Fuente: SINC

ASTRONOMÍA Y ASTROFÍSICA ¿Biomarcadores en Venus? Cuando el polvo comienza a asentarse

Ilustración del orbitador EnVision, una propuesta de la Agencia Espacial Europea para estudiar Venus. / VR2 Planets (François Civet)

El descubrimiento de fosfano en las nubes de Venus ha disparado las especulaciones sobre su posible origen biológico, pero se necesitan más observaciones para confirmar el hallazgo y conocer su verdadera fuente. Las posibles misiones que se planean al planeta vecino, como EnVision de la Agencia Espacial Europea y DAVINCI+ de la NASA, pueden ayudar a encontrar la respuesta.

La actividad científica es un proceso que incluye mucha reflexión y retroalimentación por parte de diferentes actores. Sobre todo, requiere una crítica exhaustiva de los procesos racionales que conducen a unas conclusiones. Si además se trata de la detección de posible vida fuera de nuestro planeta, debemos ser extraordinariamente cautos.

Este es el caso del equipo internacional que ha presentado una posible detección de un potencial marcador biológico, la fosfina o fosfano, en la atmósfera de Venus. ¿Significa este anuncio que hay vida en este planeta?

Los seres vivos, al menos tal y como los conocemos, están formados de manera mayoritaria por unos pocos elementos químicos: carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Además, hay cantidades significativas de azufre, magnesio, calcio, sodio, potasio, cloro y fósforo. Otros elementos aparecen como trazas, aunque son igualmente importantes.

El fosfano no es un biomarcador per se, ya que es necesario determinar su abundancia y su interacción con otros compuestos químicos, y se tiene que asociar sin ambigüedad a un proceso biológico 

Así, sin la presencia de fósforo en distintos compuestos y reacciones químicas la vida no sería posible. El fosfano (PH3, un átomo de fósforo y tres de hidrógeno, el más abundante del universo) es una de las moléculas más sencillas que se pueden formar con él. En cualquier caso, el fosfano no es un biomarcador per se, ya que es necesario determinar su abundancia y su interacción con otros compuestos químicos, y se tiene que asociar sin ambigüedad a un proceso biológico.

En la Tierra el fosfano aparece en zonas pantanosas en procesos biológicos producidos por células anaeróbicas (que no utilizan oxígeno para producir energía), pero no conocemos todos los detalles metabólicos del mecanismo de generación. También se ha detectado este compuesto químico en los planetas gigantes del sistema solar e incluso fuera de él, en estrellas, en ambiente en lo que, de manera muy fundamentada, pensamos que no hay vida.

Mediante el uso de radio telescopios situados en Chile y Hawaii (ALMA y James Clerk Maxwell Telescope) una colaboración internacional liderada por la astrofísica Jane Greaves ha detectado en la atmósfera de Venus una significativa cantidad de fosfano, sustancia que bajo las condiciones físico-químicas de su atmósfera debería desaparecer rápidamente.

Este equipo de investigadores ha presentado las evidencias en un análisis muy detallado y con la debida prudencia, pero el impacto mediático ha sido inmediato.

Factores que condicionan los resultados

Pero hay que tener en cuenta varios factores que condicionan los resultados. En primer lugar, la posible detección se ha realizado mediante un análisis muy complejo y solo mediante una transición molecular. En general, solo se admite que se ha detectado un compuesto químico en un medio cuando se verifica su presencia en distintas frecuencias o longitudes de onda.

Como admiten los mismos autores, existe la posibilidad de que este compuesto haya sido producido por procesos geo o fotoquímicos

Por otra parte, la característica espectral que se ha identificado (‘la huella dactilar’ en el espectro de Venus) podría haber sufrido contaminación de otras moléculas, lo que habría provocado una sobrestimación de la abundancia medida.

Por tanto, es indispensable realizar nuevas observaciones en otros rangos del espectro electromagnético para identificar otras ‘huellas dactilares’ del fosfano de manera inequívoca.

Finalmente y tal como admiten los mismos autores, existe la posibilidad de que este compuesto haya sido producido por procesos geo o fotoquímicos.
¿Vida en la atmósfera venusiana?

Como conclusión, se trata de un trabajo pionero que abre una nueva vía de investigación y una extraordinaria posibilidad se avista en el horizonte venusiano: la capacidad de este planeta, por otra parte muy hostil, de mantener actividad biológica en las capas superiores de su atmósfera, en donde las condiciones se asemejan a las que disfrutamos en nuestro planeta.

Parafraseando a Neil Armstrong, un paso adicional para la astrobiología que pudiera convertirse en un gigantesco salto para la humanidad. De llegar a confirmarse este anuncio representaría un verdadero cambio de paradigma.

La ESA está diseñando la nave EnVision que, de aprobarse, llegaría a Venus en 2032, y la NASA también tiene dos propuestas sobre el tablero: DAVINCI+ y VERITAS

¿Cuáles son los siguientes pasos? El método científico nos guía: más y mejores observaciones, verificaciones independientes, diversidad en los análisis y estudio de otras transiciones moleculares.

Durante los próximos meses los distintos observatorios terrestres que disponen de la instrumentación adecuada recibirán numerosos propuestas de observación. Además, las diferentes agencias espaciales es posible que reorienten sus programas de desarrollo de sondas espaciales. La europea, ESA, está diseñando la nave EnVision, un orbitador de reconocimiento que, de aprobarse, llegaría a Venus en 2032.

Por su parte, la americana NASA tiene dos propuestas sobre el tablero: DAVINCI+ y VERITAS. En el primer caso se trata de una sonda que aterrizaría en la superficie y que durante aproximadamente una hora, el tiempo de descenso, estudiaría las distintas capas de su atmósfera.

Impresión artística de DAVINCI+ descendiendo, una de las posibles misiones de la NASA a Venus. / NASA/GSFC

En lo que respecta a España, somos parte integrante de la ESA y por tanto de su programa científico, pero debido a los largos plazos que requieren las misiones espaciales y las limitación administrativas que impone la burocracia española a todos sus organismos públicos de investigación, no se suelen aprovechar completamente las oportunidades de desarrollo tecnológico y científico, con sus correspondientes implicaciones industriales.

Tal vez sea el momento adecuado de plantarse la creación de una verdadera Agencia Espacial Española, de manera análoga a otros países europeos, que verdaderamente coordine todos los esfuerzos en la exploración y virtual explotación del espacio.

Es posible que veamos un cambio de foco en los objetivos del sistema solar, desde los satélites helados de Júpiter (Europa) y Saturno (Encelado) a Venus, mucho más accesible. ¿Y está la supremacía de Marte, el 'hermanastro' de la Tierra, amenazada? Posiblemente no, el planeta rojo sigue siendo la mejor oportunidad para detectar actividad biológica, de existir, pasada o presente.

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Estos son los lugares del espacio donde hay fosfano

En el centro, estrella CW Leonis o IRC +10216 captada en ultravioleta por el Galaxy Evolution Explorer de la NASA. Científicos españoles confirmaron por primera vez la presencia de fosfano fuera del sistema solar en el viento de esta estrella. / NASA/JPL-Caltech

La aparición en Venus de esta molécula asociada a la vida en la Tierra, también llamada fosfina, ha causado un gran revuelo científico y mediático, pero hace décadas que se conoce su presencia en las atmósferas de Júpiter y Saturno, e incluso se ha encontrado en algunas estrellas. Investigadores del CSIC fueron los primeros en detectarla fuera de nuestro sistema solar. Ahora valoran para SINC el nuevo descubrimiento.

El fósforo (designado con el símbolo P en la tabla periódica) guarda una estrecha relación con la vida por tratarse de un elemento biogénico primario, es decir, está presente en todas las formas de vida conocidas. Sin embargo, se sabe poco sobre su evolución química en el cosmos.

Tan sólo se han detectado seis moléculas con fósforo en el espacio (PN, PO, C2P, CP y HCP son cinco de ellas, las dos últimas identificadas por científicos españoles) y entre ellas se encuentra la fosfina, oficialmente denominada fosfano (PH3), que es el hidruro estable del fósforo.

Se conoce desde hace décadas que el fosfano está presente en las atmósferas de Saturno y Júpiter, en los dos gigantes gaseosos, donde esta molécula se forma en las capas profundas y es arrastrada hacia las superiores. El investigador Juan R. Pardo del CSIC es uno de los que lo ha analizado, con datos del antiguo Observatorio Submilimétrico Caltech de Hawái.

Detección de fosfina en la atmósfera de Júpiter. / Pardo et al./Icarus 2017

Si salimos fuera del sistema solar, únicamente se ha detectado fosfina en los vientos de algunas estrellas evolucionadas (gigantes rojas que pulsan de forma periódica eyectando parte de su masa durante el proceso), pero aún no está claro su mecanismo de formación en estas regiones.

De hecho, después de alguna búsqueda y detección tentativa, científicos del CSIC fuimos los primeros en confirmar la presencia de fosfina circunestelar, en concreto en la estrella CW Leonis (IRC +10216), situada en la constelación de Leo.
Posible reserva de fósforo en cometas

Además, el fosfano es uno de los candidatos a ser la principal reserva de fósforo en cometas, aunque, de momento, todavía no se ha conseguido probar su existencia en este tipo de objetos.

Respecto a la reciente detección de fosfina en las nubes de Venus, con la publicación esta semana del nuevo estudio, se añade una pieza más al puzzle de la evolución química del fósforo en el universo.

Que la fuente de fosfano sean microorganismos es sugerente, pero resulta más probable que mecanismos químicos o geoquímicos sean los responsables

A diferencia de las atmósferas de Jupiter y Saturno, que tienen un carácter reductor donde la presencia de fosfina está favorecida, Venus cuenta con una atmósfera ácida de carácter oxidante y un gas como este debería reaccionar rápido y sobrevivir tan sólo un corto período de tiempo.

Pero ahí aparece. La pregunta entonces es ¿qué mecanismo es capaz de producir PH3 de forma suficientemente rápida como para contrarrestar su velocidad de destrucción y mantener una abundancia como la observada?

Por el momento no hay respuesta. La posibilidad de que microorganismos sean la fuente de fosfano es muy sugerente, pero resulta más probable que mecanismos de tipo químico o geoquímico aún no identificados sean los responsables de la presencia de este gas en la atmósfera de nuestro planeta vecino.

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ANÁLISIS ¿De verdad Venus podría albergar vida?

Imagen compuesta de Venus a partir de datos de la nave espacial Magallanes de la NASA y del Pioneer Venus Orbiter.

La fosfina encontrada en el planeta no debería ser estable en su atmósfera, donde se oxidaría rápidamente a menos que, como en la Tierra, haya un suministro nuevo constante. Entonces, ¿por qué los autores del estudio la buscaban en un entorno tan poco prometedor? ¿Están seguros de haberla encontrado?

El planeta hermano de la Tierra, Venus, no ha sido considerado prioritario a la hora de buscar vida extraterrestre. Se cree que la temperatura de su superficie, de alrededor de 450 °C, es hostil incluso para los microorganismos más resistentes, y su atmósfera densa, sulfurosa y ácida ha mantenido la superficie casi completamente libre de naves espaciales visitantes.

Solo hemos podido echar un breve vistazo a su paisaje árido desde los dos módulos de aterrizaje rusos que llegaron a la superficie de Venus en la década de 1980. Por lo tanto, no es de extrañar que un informe publicado en Nature Astronomy sobre que los niveles superiores de la atmósfera de Venus contienen una molécula que es una posible señal de vida haya supuesto una especie de shock.

La molécula en cuestión es PH₃ (fosfina). Se trata de un gas tóxico altamente reactivo, inflamable y extremadamente maloliente, que se encuentra, entre otros lugares, en el estiércol de pingüino y en las entrañas de tejones y peces.

Está presente en la atmósfera de la Tierra solo en pequeñas cantidades, menos de unas pocas partes por billón, porque es rápidamente destruido por el proceso de oxidación. No obstante, el hecho de que esta molécula esté presente en nuestra atmósfera oxidante se debe a que es producida continuamente por microbios. Por lo tanto, se propone que la fosfina en la atmósfera de un planeta rocoso sea una señal sólida para la vida.

Leyendo entre líneas el informe, parece que el equipo no esperaba encontrar fosfina. De hecho, parecían estar buscando activamente su ausencia

No debería ser estable en la atmósfera de un planeta como Venus, donde se oxidaría rápidamente a menos que, como en la Tierra, haya un suministro nuevo constante. Entonces, ¿por qué los autores del estudio buscaban fosfina en un entorno tan poco prometedor? ¿Están seguros de haberla encontrado?

Leyendo entre líneas el informe, parece que el equipo no esperaba encontrar fosfina. De hecho, parecían estar buscando activamente su ausencia. Venus debía suministrar la “atmósfera de base” de un planeta rocoso, libre de una biofirma de fosfina. Los científicos que investigan exoplanetas rocosos podrían comparar las atmósferas de estos cuerpos con las de Venus, para identificar cualquier posible firma biológica de fosfina.

Trabajo de detective

Entonces, encontrar una concentración global de la molécula alrededor de 1 000 veces mayor que la de la Tierra fue algo sorprendente. De hecho, hizo que los autores realizaran una de las disecciones forenses más detalladas de sus propios datos que he visto.

El primer conjunto de datos se consiguió en junio de 2017 utilizando el telescopio de James Clerk Maxwell (JCMT) en Hawai e indicó de manera inequívoca la presencia de fosfina, por lo que se registró un segundo conjunto de datos, utilizando un instrumento diferente en un telescopio diferente.

Estas observaciones fueron tomadas en marzo de 2019, a mayor resolución espectral, utilizando el Atacama Large Millimeter Array(ALMA) en Chile. Los dos conjuntos de datos eran casi indistinguibles. La fosfina está presente en la atmósfera de Venus, con una distribución irregular en las latitudes medias, disminuyendo hacia los polos.

Pero, ¿de dónde ha salido? La materia prima para la fosfina es el fósforo, un elemento con una química bien conocida que sustenta muchas reacciones químicas posibles. El fósforo en la atmósfera de Venus fue medido por las sondas Vega (de la extinta Unión Soviética) y se encontró que se presenta como la molécula oxidada P₄O₆.

Al tratar de explicar la presencia de fosfina, la astrónoma Jane Greaves, de la Universidad de Cardiff y su equipo, utilizaron los datos de Vega y modelaron casi 100 reacciones químicas diferentes en la atmósfera para ver si podían recrear la fosfina que habían encontrado.

A pesar de hacerlo en condiciones variables (presión, temperatura, concentración de reactivo), encontraron que ninguno era viable. Incluso consideraron reacciones bajo la superficie, pero Venus tendría que tener una actividad volcánica al menos doscientas veces mayor que la de la Tierra para producir suficiente fosfina de esta manera.

Los autores no afirman haber encontrado evidencia de vida, solo de “química anómala e inexplicable”. Pero, como Holmes le dijo a Watson: “Una vez que eliminas lo imposible, lo que quede, por improbable que sea, debe ser la verdad”

¿Qué tal un meteorito que lleva la sustancia a Venus? También lo consideraron, pero encontraron que no permitiría las cantidades de fosfina que indican los datos. Además, no hay evidencia de un gran impacto reciente que pueda haber aumentado las concentraciones de fósforo atmosférico. El equipo también consideró si las reacciones con los rayos o el viento solar podrían crear fosfina en la atmósfera, pero descubrió que de esta manera solo se producirían cantidades insignificantes.

¿Dónde nos deja eso entonces? La fosfina está presente en la atmósfera de Venus en concentraciones muy por encima del nivel que puede explicarse por procesos no biológicos. ¿Significa eso que hay microbios presentes en la atmósfera de Venus, navegando a través de las nubes en gotas de aerosol, una trampa para moscas de Venus a microescala?
¿Evidencias de vida? Solo de “química anómala e inexplicable”

Los autores no afirman haber encontrado evidencia de vida, solo de “química anómala e inexplicable”. Pero, como Sherlock Holmes le dijo al Dr. Watson: “Una vez que eliminas lo imposible, lo que quede, por improbable que sea, debe ser la verdad”.

La presencia de metano como señal biológica en la atmósfera de Marte todavía es objeto de acalorados debates. Puede ser que los astrobiólogos que buscan vida más allá de la Tierra ahora tengan una señal biológica atmosférica añadida sobre la cual discutir.

La Agencia Espacial Europea está considerando actualmente una misión a Venus que determinaría su historia geológica y tectónica, incluida la observación de posibles gases volcánicos. Esto ofrecería una mejor idea de los compuestos que hay en la atmósfera de Venus. El nuevo estudio debería impulsar esta misión.


Fuente: TC, SINC
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Detectan fosfina en Venus, un gas que producen los seres vivos en la Tierra

Los astrónomos han detectado en la atmósfera de Venus trazas de fosfina (trihidruro de fósforo o PH3). / ESA - C. Carreau/Benjah-bmm27

La fosfina o fosfano (su nombre oficial) o trihidruro de fósforo (PH3) es un gas incoloro, inflamable, tóxico e inodoro en estado puro, aunque a menudo huele a ajo o pescado podrido cuando se presenta junto a otros compuestos similares. Esta sustancia se encuentra en ambientes como las ciénagas o las heces.

El gas fosfina encontrado en la atmósfera de Venus se podría originar a partir de procesos fotoquímicos o geoquímicos desconocidos o, por analogía con su producción biológica en la Tierra, por la presencia de vida, según los autores

En la Tierra, solo algunos microorganismos anaerobios producen fosfina, además de la que se genera de forma artificial en los procesos industriales. Se utiliza, por ejemplo, en la fabricación de semiconductores para introducir fósforo en los cristales de silicio.

Pero esta semana un equipo internacional de investigadores encabezados por la profesora Jane Greaves de la Universidad de Cardiff (Reino Unido) informa en la revista Nature Astronomy que han detectado fosfina en un lugar inesperado: la atmósfera de Venus.

El hallazgo ha despertado expectación por si alguna forma de vida estuviera detrás de la existencia de este gas en nuestro planeta vecino, aunque los autores apuntan más posibilidades: “El PH3 se podría originar a partir de procesos fotoquímicos o geoquímicos desconocidos o, por analogía con su producción biológica en la Tierra, por la presencia de vida”.

En la atmósfera terrestre (con una abundancia de partes por billón a escala mundial) esta molécula se asocia de forma exclusiva con la actividad antropogénica o microbiana, y en el sistema solar se encuentra solo en las atmósferas reductoras de los planetas gigantes, donde se produce en capas atmosféricas profundas a altas presiones y temperaturas, para luego ascender hacia arriba por convección.

Sin embargo, las superficies sólidas de los planetas rocosos, como Venus, presentan una barrera respecto a su interior, y la fosfina se debería destruir rápidamente en sus cortezas y atmósferas altamente oxidantes.

Un marcador de posible vida

De hecho, el PH3 se ha propuesto como una biofirma cuya detección podría indicar la existencia potencial de alguna forma de vida en estos planetas, aunque su observación resulta complicada ya que muchas de sus características espectrales son fuertemente absorbidas por la atmósfera de la Tierra.

Para resolverlo, Greaves y sus colegas observaron Venus con dos de los telescopios mejor preparados para registrar radiación submilimétrica: el telescopio James Clerk Maxwell y el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), en 2017 y 2019 respectivamente.

Se han analizado diferentes formas en que se puede producir la fosfina en Venus, incluyendo posibles fuentes en la superficie del planeta, vulcanismo, micrometeoritos, rayos o procesos químicos en las nubes, pero no se ha podido determinar su origen

De esta forma detectaron una firma espectral que es exclusiva de la fosfina y estimaron una abundancia de 20 partes por mil millones en las nubes de Venus.

En principio las condiciones en la superficie de Venus son hostiles para la vida, pero el entorno de su capa superior de nubes, alrededor de 53 a 62 km sobre la superficie, es templado. Sin embargo, la composición de las masas nubosas es muy ácida y, en esas condiciones, la fosfina también se debería destruir muy rápidamente; pero ahí aparece.

¿Microbios 'aéreos' en Venus?

Los astrónomos han especulado durante décadas con la posible existencia de microbios en las nubes altas de Venus, microorganismos que flotarían libres de la superficie abrasadora pero que necesitarían de una muy alta tolerancia a la acidez. La detección de fosfina podría apuntar a tal vida 'aérea' extraterrestre como una posibilidad.

Los autores han analizado diferentes formas en que se podría producir PH3, incluyendo posibles fuentes en la superficie del planeta, vulcanismo, micrometeoritos, rayos o procesos químicos que estén ocurriendo dentro de las nubes. De momento no han podido determinar qué genera las trazas de fosfina.

Aunque no lo descartan totalmente en su estudio, los autores argumentan que su detección no constituye una evidencia sólida de vida microbiana y solo indica que procesos geológicos o químicos potencialmente desconocidos están ocurriendo en nuestro vecino.

El equipo señala que se necesitan más observaciones y modelos para estudiar el origen de este gas en la atmósfera de Venus y que deben buscarse otras características espectrales del PH3, además de plantear que un muestreo in situ en sus nubes y superficie permitiría examinar de cerca las fuentes de este gas y resolver el misterio.


Fuente: Nature/ESO, SINC 
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Una lluvia de meteoritos gigantes bombardeó la Tierra y la Luna hace 800 millones de años

La ilustración muestra el bombardeo de una lluvia de asteroides sobre el sistema Tierra-Luna - Murayama/Osaka Univ

Fue provocada por la rotura de un gran asteroide de cerca de 100 km de diámetro en millones de fragmentos de todos los tamaños

Un equipo de investigadores de la universidad japonesa de Osaka ha estudiado a fondo 59 cráteres lunares de más de 20 km de diámetro y ha llegado a una sorprendente conclusión: todos ellos se formaron después de que un gran asteroide de más de 100 km de diámetro se desintegrara hace unos 800 millones de años, «regando» con sus fragmentos tanto la Luna como la Tierra. Los resultados de este trabajo se acaban de publicar en Nature Communications.

El análisis de los científicos, basado en los datos de las cámaras de la sonda lunar Kaguya, de la agencia espacial japonesa JAXA, indica que por lo menos 4 ó 5 por 10 elevado a la 16 fragmentos del asteroide terminaron cayendo sobre nuestro planeta y su satélite natural. Un número enorme de rocas cuyos efectos combinados fueron entre 30 y 60 veces mayores que los del impacto de Chicxulub, que hace 65 millones de años, durante el Cretácico, provocó en la Tierra la extinción masiva de cerca del 70% de las especies vivas, entre ellas los dinosaurios.

Se cree que aquél asteroide tenía entre 10 y 15 km de diámetro, y la probabilidad de que una roca de esas dimensiones golpee la Tierra se ha estimado en una vez cada 100 millones de años. Algo, sin embargo, que resulta difícil de comprobar en nuestro planeta, donde la gran mayoría de los cráteres de más de 600 millones de años de antigüedad han sido borrados por la erosión, el vulcanismo y otros procesos geológicos. Por eso, para estimar cuántos impactos de grandes meteoritos ha habido en el pasado de la Tierra, los investigadores decidieron fijarse en la Luna, que casi no tiene erosión y donde los cráteres pueden perdurar durante tiempos enormes.

De este modo, los científicos estudiaron las edades de formación de 59 grandes cráteres lunares de más de 20 km de diámetro, y examinaron también el número, la distribución y la densidad de los cráteres secundarios más pequeños (entre 100 metros y un km), formados por la eyección de materiales de los 59 cráteres principales.

Uno de ellos fue Copérnico, un enorme cráter de 93 km de diámetro y que cuenta por lo menos con 860 cráteres secundarios. Examinando la densidad y la distribución de esos pequeños cráteres, los investigadores pudieron determinar su edad. Utilizando el mismo método, los científicos hallaron que 8 de los 59 cráteres analizados se formaron al mismo tiempo, algo que no se sabía y que tiene profundas implicaciones también para la Tierra.

El estudio demuestra que hace unos 800 millones de años, que es la edad de los 8 cráteres coetáneos, tanto la Luna como la Tierra fueron golpeadas por una auténtica «lluvia de meteoritos gigantes», causada por la rotura de un asteroide mucho mayor.

Según los investigadores resulta muy probable, dadas las características de las distintas familias de asteroides conocidas, que el cuerpo principal, de unos 100 km de diámetro, fuera un pariente del asteroide del tipo C Eulalia, «padre» de toda una pila de escombros cercanos a la Tierra y que sería muy capaz de provocar una lluvia de asteroides similar sobre nuestro planeta.

A partir de estas consideraciones, los investigadores concluyeron que la disrupción de un asteroide de 100 km hace unos 800 millones de años tuvo las siguientes consecuencias: algunos de los fragmentos resultantes cayeron sobre los planetas terrestres y el Sol; otros se quedaron formando «familias», como sucede con Eulalia; y los restantes pasaron a ser asteroides cercanos a la Tierra.

Fuentes: ABC

Crece el misterio: la «anomalía del Atlántico Sur» ya existía hace 11 millones de años

La Anomalía del Atlántico Sur parece estar a punto de dividirse, según muestran las imágenes de los satélites europeos Swarm - DTU Space

Un equipo de investigadores cree que no se trata del principio de una inversión del campo magnético, sino de un antiquísimo proceso cuyo origen se desconoce

Desde hace años, los científicos se preguntan por las causas de una extraña anomalía que debilita el campo magnético terrestre, nuestro escudo natural contra las radiaciones que vienen del Sol y del espacio exterior.

Como su propio nombre indica, la anomalía se encuentra justo en medio del Atlántico sur, y abarca una vasta región que se extiende desde América del Sur hasta las costas meridionales de África. Recientemente, una nueva serie de imágenes de los satélites Swarm, de la Agencia Espacial Europea (ESA), mostraban que la anomalía parece estar a punto de dividirse en dos. Lo cual aumentaría la posibilidad de que nuestros satélites de comunicaciones se vieran afectados al atravesar esta enorme zona de intensidad magnética reducida.

Pero no es eso lo más importante. Lo peor, en efecto es lo que la anomalía del Atlántico Sur podría significar en el futuro. Muchos piensan, en efecto, que el misterioso fenómeno no es más que el presagio de una inversión de los polos magnéticos de la Tierra. El polo norte magnético pasaría a ser el polo sur magnético y viceversa. Durante el tiempo que durara la "migración" de los polos, el campo magnético en general se debilitaría, dejándonos más expuestos a la dañina radiación espacial.

No se trata, sin embargo, de una novedad para el planeta, que ha sufrido ya ese tipo de cambios en numerosas ocasiones, la última hace alrededor de 700.000 años. Pero los científicos no terminan de ponerse de acuerdo al respecto. ¿Estamos al comienzo de una inversión de polaridad del campo magnético terrestre? Y si es así, ¿es la anomalía del Atlántico Sur un aviso que de ese proceso se ha puesto en marcha?

No existe una respuesta clara a estas preguntas, pero un nuevo estudio llevado a cabo por investigadores de la Universidad de Liverpool y recién publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences sugiere que no. Los investigadores, en efecto, creen que existe una posibilidad alternativa que, curiosamente, resulta aún más misteriosa: la anomalía del Atlántico Sur no es una simple irregularidad relativamente reciente, sino un fenómeno magnético distinto y recurrente, que lleva afectando a la Tierra por lo menos desde hace 11 millones de años.

Anomalías similares

"Nuestro estudio -afirma Yael Engbers, autor principal de la investigación- proporciona el primer análisis a largo plazo del campo magnético en esta región, que data de millones de años y revela que esta anomalía no es única, ya que existían otras similares hace entre ocho y 11 millones de años".

Para llegar a estas conclusiones, Engbers y su equipo investigaron cientos de rocas volcánicas procedentes de la isla de Santa Elena, en el Atlántico Sur, aproximadamente a medio camino entre las costas de Brasil y Namibia, justo en medio de la anomalía. Las rocas proceden de flujos de lava surgidos de una serie de erupciones que ocurrieron entre hace ocho y once millones de años, y conservan el registro magnético inscrito en el momento de su creación. Un registro que aún puede consultarse en la actualidad.

"Cuando las rocas volcánicas se enfrían -explica Engbers- los pequeños granos de óxido de hierro que contienen se magnetizan y, por lo tanto, guardan tanto la dirección como la fuerza del campo magnético de la Tierra en ese momento y lugar. Recolectamos algunas de esas rocas y las llevamos de regreso a nuestro laboratorio de Liverpool, donde hicimos experimentos para descubrir cómo era el campo magnético en el momento de esas erupciones".

Para sorpresa de los investigadores, los análisis revelaron que las inestabilidades y anomalías direccionales en el campo magnético terrestre en esta región eran, hace millones de años, muy similares a las de hoy.

Comportamiento inusual

Según los científicos, la evidencia sugiere que el Atlántico Sur es, históricamente, "un lugar de comportamiento geomagnético inusual", y que el fenómeno parece no tener nada que ver con las inversiones del campo magnético terrestre. Según ellos, pues, lo que vemos hoy no es la señal de una inversión de polaridad inminente.

El estudio, sin embargo, no consigue explicar qué está causando esta aparentemente eterna anomalía. Algunas investigaciones anteriores apuntan a que el origen podría estar en una vasta región de roca muy densa, justo en la división entre el núcleo y el manto terrestre, localizada justo debajo de África en el corazón de nuestro planeta. Pero la evidencia no es lo suficientemente sólida como para estar seguros de ello.

En su estudio, los investigadores de Liverpool consideran otra posibilidad: la anomalía podría ser parte de "un giro excéntrico a escala planetaria" del núcleo externo de la Tierra, produciendo efectos poco normales en el límite entre el núcleo y el manto.

Resulta difícil saber con certeza cuál es la hipótesis correcta. Lo único que sabemos es que el origen de la anomalía está en lo más profundo de la Tierra, y que pasará tiempo antes de que podamos explicarla por completo.

Fuentes: ABC

La llegada del ser humano a América: 15.000 años antes de lo que se creía y por el Pacífico

Miembros del equipo entrando en la cueva Chiquihuite - Devlin A. Gandy

El hallazgo de herramientas de piedra pertenecientes a una cultura hasta ahora desconocida en una cueva mexicana adelanta a hace 30.000 años el comienzo del poblamiento del Nuevo Mundo

La hipótesis de que los humanos llegaron a América desde Asia a través del estrecho de Bering hace 13.000 años cada vez se sostiene menos. El año pasado la revista Science ya publicó el hallazgo al noreste de EE UU de unas herramientas similares a las encontradas en la isla japonesa de Hokkaido. Databan de unos 16.000 años de antigüedad y apoyaban la teoría de que la migración de Japón a América fue costera.

Ahora, dos nuevos estudios, publicados esta vez en la revista Nature, aportan nuevas evidencias sobre cómo y cuándo se inició el poblamiento del continente americano. Según la datación de unos 1.900 utensilios de piedra, así como de restos vegetales y ADN de fósiles de animales hallados en la cueva de Chiquihuite en Zacatecas, México, los primeros habitantes de América habrían llegado hace unos 31.000 o 30.000 años, durante el Último Máximo Glacial, la época de máxima extensión de las capas de hielo.

Los análisis de la industria lítica encontrada en la cueva, situada a unos 2.740 metros de altitud, revelan además que pertenecía a una cultura hasta ahora desconocida. “Estas herramientas aún no se han encontrado en ningún otro lugar de América del Norte. Ninguna otra industria comparte similitudes con ella”, indica a SINC Lorena Becerra-Valdivia, científica arqueológica de las universidades de Oxford (Reino Unido) y New South Wales (Australia), coautora de ambos estudios en Nature y miembro del equipo responsable de definir la cronología en el trabajo de Science.

Según los expertos, la tecnología empleada para la fabricación de estos artefactos desconocidos del registro arqueológico de América posiblemente fue traída de otros lugares antes del último Máximo Glacial. El trabajo también subraya que no solo el tipo de herramientas es atípico, sino también la propia cueva donde fueron halladas.

La altitud del yacimiento obligó a sus ocupantes a adaptarse a paisajes montañosos, un comportamiento hasta ahora nunca observado en otras poblaciones del Pleistoceno en América. Este emplazamiento rompe con el patrón de la caza de la megafauna, los sitios abiertos y los refugios de rocas poco profundos.

Para los investigadores, se necesitaría analizar más ADN arqueológico y ambiental para dilucidar mejor los orígenes de los habitantes de la cueva de Chiquihuite, así como su relación biocultural con otros grupos más antiguos que los indígenas Clovis y el camino que siguieron sus antepasados hacia las Américas.

Herramienta de piedra que se encuentra debajo de la capa del último máximo glacial - Ciprian Ardelean

Patrones de dispersión humana en América

Hasta ahora, las principales hipótesis apuntaban a una primera colonización del continente por parte de la cultura Clovis hace unos 13.000 años. Sin embargo, gracias a las técnicas de datación por radiocarbono y luminiscencia, así como al modelado de edad bayesiano, las herramientas halladas en una secuencia de estratos de tres metros de profundidad ilustran un escenario completamente diferente.

“Hubo humanos en América del Norte antes, durante e inmediatamente después del Último Máximo Glacial, pero las poblaciones se expandieron significativamente en todo el continente mucho más tarde”, declara Becerra-Valdivia.

“Hubo humanos en América del Norte antes, durante e inmediatamente después del Último Máximo Glacial, pero las poblaciones se expandieron en todo el continente mucho más tarde”, declara Becerra-Valdivia

Según la investigadora, la dispersión de las personas al norte del continente sucedió durante un período de calentamiento global abrupto al final de la Edad de Hielo, hace entre unos 14.700 y 12.900 años. “De aquí parte el comienzo simultáneo de tres tradiciones principales de herramientas de piedra: las culturas Beringia, Clovis y la denominada Western Stemmed”, aclara la experta.

La datación sugiere que el primer cruce entre humanos en América se produjo cuando la antigua Beringia, región donde se sitúa el estrecho de Bering, estuvo completamente o parcialmente sumergida bajo el agua, hace entre 57.000 y 29.000 años. “Esto sugiere que los humanos tenían cierto grado de adaptación marítima o litoral”, comenta la investigadora, al hacer referencia a la vía marítima como modo de llegada a América.

La expansión de los humanos en América se une a la extinción de ciertas especies animales. Previamente se había relacionado con la desaparición de 37 géneros, una hipótesis conocida como ‘sobrematanza’. Sin embargo, otros estudios han sugerido otros factores como el clima. Los resultados publicados en Nature muestran que la presencia humana en el continente precede a la mayoría de las apariciones de los géneros extintos en América del Norte, incluidos camellos, caballos y mamuts.

“Estas nuevas evidencias son una prueba más de lo complejo y dinámico que fue el proceso de poblamiento del continente americano. Ahora, se necesita más investigación sobre la expansión a América del Sur para comprender el patrón completo de migración”, concluye Becerra-Valdivia.

Fuentes: ABC