Las asombrosas lunas de Plutón


El Mundo

 Ilustración de Plutón y sus cinco lunas. NASA/M. SHOWALTER

Ilustración de Plutón y sus cinco lunas. NASA/M. SHOWALTER

Plutón fue rebajado en 2006 a la categoría de “planeta enano” en un debate que traspasó el mundo científico y que ocho años después volvió al Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CfA), en Estados Unidos, con una discusión entre expertos de la ciencia planetaria.

Se ha hablado mucho sobre la reclasificación de Plutón como planeta enano. Sin embargo, esta discusión no ha reducido el interés científico en el ‘primo’ más distante de la Tierra. Un nuevo estudio, publicado en la revista Nature, revela detalles fascinantes sobre los patrones orbitales y rotacionales de Plutón y sus cinco lunas conocidas.

El estudio detalla un sistema liderado por Plutón y su luna más grande, Caronte, que en conjunto forman un ‘planeta binario.’ Cuatro lunas más pequeñas lo orbitan. En el documento se informa de las técnicas utilizadas para descubrir las dos lunas más pequeñas, Kerberos y Styx (descubiertas en 2011 y 2012, respectivamente), y también proporciona una descripción detallada de los estados rotacionales de las dos lunas más grandes, Nix e Hydra (descubiertas en 2005).

A finales de este verano, la nave espacial New Horizons de la NASA pasará por Plutón y sus cinco lunas conocidas, proporcionando la visión más minuciosa de este sistema planetario hasta la fecha.

El estudio revela detalles tan curiosos como el color oscuro, similar al del carbón, que tiene Kerberos; así como el aspecto más brillante de las otras lunas. “Éste es un resultado muy llamativo” asegura el autor principal del estudio Mark Showalter.

El sobrevuelo de New Horizons en julio puede ayudar a resolver el misterio de la superficie oscura de Kerberos. Pero no es lo único que se espera de esta misión. Un estudio más detallado del sistema Plutón-Caronte podría revelar cómo se comportan los planetas que orbitan alrededor de una estrella binaria distante.

Y es que a pesar de que ya se han encontrado muchos exoplanetas en órbita alrededor de estrellas binarias, estos sistemas estelares están demasiado lejos para estudiar sus patrones de rotación utilizando la tecnología existente.

“Estamos aprendiendo que el caos puede ser un rasgo común de los sistemas binarios”, asegura Douglas Hamilton, profesor de astronomía en la Universidad de Maryland y un co-autor del estudio. “Incluso podría tener consecuencias para la vida en planetas que orbitan alrededor de estrellas binarias”.

Hallan en Kenia herramientas de piedra anteriores al hombre


ABC.es

  • Los utensilios encontrados cerca del lago Turkana son de hace 3,3 millones de años, 700.000 años más antiguas que las de la cultura Olduvayense
West Turkana Archaeological Project Una de las herramientas halladas en el yacimiento de Lomekwi 3, en Kenia

West Turkana Archaeological Project
Una de las herramientas halladas en el yacimiento de Lomekwi 3, en Kenia

Una serie de herramientas de piedra de 3,3 millones de años de antiguedad descubiertas en Kenia indican que los homínidos ya eran capaces de fabricarlas y utilizarlas mucho antes de lo que se creía. Incluso antes de que surgieran los primeros representantes del género Homo.

Los artefactos, que se describen con todo detalle en la revista «Nature», son muy anteriores al momento en que los investigadores sitúan el origen de Homo (el género al que pertenece nuestra especie). Pero se ignora qué homínido capaz de llevar a cabo este gran «avance tecnológico».

Hasta ahora, las herramientas de piedra más antiguas asociadas a Homo habían sido datadas en 2.600.000 años y procedían de yacimientos etíopes, donde fueron encontradas muy cerca de los restos fósiles del primer representante del género al que todos pertenecemos, Homo habilis, llamado así por su habílidad única para utilizar las manos. Esta «primera» industria humana recibe el nombre de Olduvayense.

Pero las nuevas herramientas, desenterradas en el yacimiento Lomekwi 3, cerca del lago Turkana, en Kenia, son 700.000 años más antiguas que cualquier artefacto Olduvayense conocido, según explica en «Nature» Sonia Harmand, primera firmante del artículo. La colección incluye yunques, martillos de piedra, adoquines y núcleos de piedra (usados para hacer los bordes afilados).

Cultura lomequiense

«Los estudiosos de la evolución humana -explica el artículo- han supuesto durante mucho tiempo que las primeras herramientas de piedra fueron hechas por el género Homo, y que este desarrollo tecnológico estaba directamente relacionado con el cambio climático y la expansión de los pastizales tipo sabana. Pero nuestro trabajo de campo en el oeste de Turkana ha encontrado la evidencia de un comportamiento tecnológico homínido muy anterior».

Los investigadores proponen el nombre de «lomequiense» para esta nueva industria lítica que, afirman, «marca un nuevo comienzo para el registro arqueológico conocido».

A pesar de que estas herramientas son mucho más primitivas que las del Olduvayense, los autores sostienen que sus fabricantes eran ya capaces de agarrar fuertemente objetos con sus manos y tenían, además, un excelente control motor. Las formas y las marcas observadas indican que se utilizaron profusamente para pulir objetos o fabricar esquirlas afiladas. Pero los investigadores proponen que los movimientos necesarios para fabricar estos artefactos se parecían más a lo que hacen los chimpancés cuando parten nueces con piedras, que a las técnicas de la cultura Olduvayense para fabricar sus herramientas.

Con todo, los autores de la investigación desconocen por completo qué tipo de homínido pudo ser capaz de construir las herramientas. «La única especie de homínido conocida que vivió al oeste del Turkana en esa época -afirman en «Nature»- fue Kenyanthropus playtops». Y no parece que reuniera las características y capacidad necesarias para llevar a cabo un logro tecnológico de esa envergadura.

El Mediterráneo se llenó en menos de dos años, mucho más rápido de lo pensado


La Vanguardia

  • El estudio de Daniel García-Castellanos, publicado en ‘Nature’, recuerda que el mar llegó casi a secarse hace unos seis millones de años

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Madrid. (EFE).- La cuenca mediterránea tardó en llenarse de unos meses a dos años y no de diez a 10.000 años, como se pensaba hasta ahora, una descarga de agua, según los investigadores, que llegó a ser mil veces superior al actual río Amazonas.

Esta es una de las principales conclusiones de un estudio de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) publicado en Nature, en el que se recuerda que el mar Mediterráneo llegó casi a secarse hace unos seis millones de años, al quedar aislado de los océanos durante un largo período de tiempo, debido el actual levantamiento tectónico del Estrecho de Gibraltar.

Cuando las aguas del Atlántico encontraron de nuevo un camino a través del Estrecho, llenaron el Mediterráneo con la mayor y más brusca inundación que ha conocido nunca la Tierra, según los científicos. La enorme descarga de agua, iniciada probablemente por el hundimiento tectónico del Estrecho y el desnivel de ambos mares (de unos 1.500 metros), llenó el Mediterráneo a un ritmo de hasta diez metros diarios de subida del nivel del mar.

La inundación que conectó el Atlántico con el Mediterráneo provocó en el fondo marino una erosión de cerca de 200 kilómetros de longitud y varios kilómetros de anchura, según este estudio.

El investigador del CSIC Daniel García-Castellanos, que trabaja en el Instituto de Ciencias de la Tierra Jaume Almera, en Barcelona, ha detallado que “la inundación que puso fin a la desecación del Mediterráneo fue extremadamente corta y más que parecerse a una enorme cascada debió consistir en un descenso más o menos gradual desde el Atlántico hasta el centro del Mar de Alborán”. Según Castellanos, se trató de un “megarrápido” por donde el agua circuló a cientos de kilómetros por hora.

Objetivo: Contribuir a unir Europa y África por un túnel
Cuando hace unos años los ingenieros del túnel que debía unir Europa y África estudiaron el subsuelo del Estrecho de Gibraltar se encontraron con un surco de varios cientos de metros de profundidad, rellenado por sedimentos poco consolidados. Los geólogos y geofísicos en los años 90 pensaron que esta enorme erosión había sido producida por algún río de gran caudal durante la desecación del Mediterráneo.

“Esperamos que el artículo contribuya, en cierta medida, a planificar las obras del túnel para unir Europa y África”, ha declarado García-Castellanos. En este sentido, ha indicado que el trabajo se basa en buena parte en los estudios preliminares de este proyecto, “muy condicionado por la presencia de ese canal erosivo que nosotros relacionamos con la inundación”.

Los científicos han demostrado, además, que la erosión no fue producida por un río durante la desecación del Mediterráneo, sino por un enorme flujo de agua procedente del Atlántico. El investigador del CSIC ha concluido que “un cambio tan enorme y abrupto en el paisaje terrestre como el que hemos deducido pudo tener un impacto notable en el clima de aquel período, algo que no se ha estudiado aún con suficiente detalle y a lo que podría ayudar este trabajo”.

La Tierra chocó con un planeta gemelo para crear la Luna


El Pais

  • Un estudio concluye que es “bastante probable” que hubiese un descomunal choque entre planetas muy similares
Reconstrucción del choque entre la Tierra y otro planeta con una composición muy similar / HAGAI PERETS

Reconstrucción del choque entre la Tierra y otro planeta con una composición muy similar / HAGAI PERETS

Sistema Solar, hace unos 4.500 millones de años. Los gigantes gaseosos Saturno y Júpiter ya se han formado. Mientras, en la región más cercana al Sol, orbitan más de 80 planetas rocosos como la Tierra. En realidad son embriones de planetas que chocan violentamente entre sí, se funden y forman cuerpos cada vez más grandes. Este descomunal tiovivo seguirá en marcha unos 200 millones de años. Para entonces, el enjambre de rocas se habrá agrupado en cuatro planetas. No hay manera de saber si este relato es cierto, aunque es muy probable que Marte, la Tierra, Venus y Mercurio se formasen así. Ahora, una de las simulaciones más precisas que se han hecho de aquel proceso intenta esclarecer un enigma que lleva vigente décadas, si no siglos: ¿cómo se formó la Luna?

La teoría del gran impacto dice que nuestro planeta chocó con otro del tamaño de Marte, conocido como Theia. Fue un cataclismo tan violento que nuestro planeta desapareció durante unas horas. Una pequeña parte salió despedida y se mezcló con los restos de Theia, convertidos en roca fundida tras el golpe. El resultado fue la Luna.

Es un resultado apasionante que resuelve 30 años de dudas

El gran problema para aceptar esta teoría es que, según las estimaciones más recientes, menos de un 1% de las colisiones eran entre planetas iguales. Actualmente los planetas del Sistema Solar tienen composiciones muy diferentes unos de otros, con lo que Theia también debió haber formado una Luna muy diferente de la que conocemos. Sin embargo, las rocas lunares traídas por las misiones Apolo a finales de los años sesenta demostraron que los yermos de la Luna y el manto terrestre son casi indiferenciables en su composición. El origen de la Luna se convirtió, más que nunca, en un enorme quebradero de cabeza.

El nuevo trabajo, publicado en Nature, muestra ahora que los choques entre gemelos eran mucho más comunes de lo que se pensaba. “Hemos usado simulaciones de alta resolución para comprobar si la composición de cada planeta y el último cuerpo con el que impactaron eran tan diferentes como la gente pensaba de antemano y lo que hemos averiguado es que sucede justo lo contrario”, explica Alessandra Mastrobuono, astrofísica del Instituto de Tecnología de Israel y coautora del estudio. “Es un resultado apasionante que potencialmente resuelve 30 años de dudas sobre la teoría del gran impacto”, añade.

Su equipo ha simulado 40 veces la formación de los planetas interiores del Sistema Solar, cada vez manejando las trayectorias de unos 80 embriones planetarios y entre 1.000 y 2.000 fragmentos más pequeños que chocan y chocan durante millones de años. La complejidad de cálculo es tal que cada simulación lleva de dos a cuatro meses y ha requerido el uso de un superordenador, explica la astrofísica. Los resultados del análisis afirman que entre el 20% y el 40% de los cuerpos que chocaron contra la Tierra eran prácticamente iguales químicamente. En otras palabras, “es bastante probable” que la Tierra chocase con un planeta gemelo y que eso explique el origen de la Luna, dice Mastrobuono.

Robin Canup, astrofísica de EE UU, aporta una opinión independiente sobre el trabajo. Estos resultados dan “un apoyo renovado” a la teoría del gran impacto, explicando las similitudes entre la Luna y la Tierra, dice la experta del Instituto de Investigación del Suroeste (EE UU). Pero los datos no bastan para cerrar el caso. Aún hay cosas que no encajan, por ejemplo, las diferencias en la composición de ciertos elementos como el oxígeno o el tungsteno. Precisamente otros dos estudios publicados este miércoles en Naturese centran en ese segundo elemento, cuya composición es ligeramente diferente entre la Tierra y la Luna. En una nota de prensa, uno de los equipos responsables del trabajo señala que estos datos son compatibles con un gran impacto, pero descartan la posibilidad de que Theia y la Tierra tuvieran la misma composición. Mastrobuono y Canup mantienen que sí son compatibles, aunque, advierte esta última, serán necesarios nuevos cálculos probabilísticos para demostrarlo.


La Luna del otro Darwin

El debate científico sobre los orígenes de la Luna pueden remontarse hasta 1898, cuando George, el hijo astrónomo de Charles Darwin, propuso que la Tierra joven escupió parte de su masa por fuerzas centrífugas, una hipótesis que, con variaciones, sigue siendo la otra gran hipótesis en liza, segúnJosé Luis Ortiz, físico del Instituto de Astrofísica de Andalucía. Ortiz resalta la importancia de este nuevo estudio para intentar encajar las piezas que faltan, pero advierte de que “se trata solo de una hipótesis basada en modelos numéricos”. El físico apoya la otra hipótesis en contienda, que fue la Tierra la que perdió parte de su masa para formar la Luna pues le parece la explicación más plausible para el extremo parecido entre uno y otro cuerpo. Además “se han publicado estudios recientemente que la apoyan”, dice.

La enigmática nube marciana


El Mundo

  • El extraño fenómeno, producido en la alta atmósfera marciana, se alza a unos 250 kilómetros de la superficie y sólo se ha observado al amanecer en momentos puntuales
Marte con el penacho emergiendo en el limbo.

Marte con el penacho emergiendo en el limbo.W. Jaeschke y D. Parker / NOAA

El planeta rojo se ha convertido en el protagonista de un enigma. La revista Nature ha publicado este lunes una investigación surgida a raíz de la observación de un fenómeno extraño en la atmósfera marciana por parte de muchos astrónomos aficionados. Ocurrió en marzo de 2012 y se pudo ver durante diez días. Más tarde se volvió a dejar ver en abril. Se trata de una protuberancia, que corresponde a una nube, que alcanza una altura de unos 250 kilómetros por encima del suelo marciano, casi en el limbo de la atmósfera. Esto es algo insólito, pues nunca antes se habían observado nubes por encima de los 100 kilómetros.

Otra de las características extrañas es que el fenómeno sólo puede verse al amanecer, por lo que los científicos apuestan por relacionarlo con temperaturas frías y una formación cíclica, quizá durante la noche. Pero curioso de este puzzle no acaba ahí. Y es que este enigma no tiene una solución concreta. Los astrofísicos tratan de recomponer las piezas revisando las observaciones de 2012, pero, según cuenta a EL MUNDO el científico del CSIC Ángel López Valverde, del Instituto de Astrofísica de Andalucía y coautor de este estudio, “tenemos muchas probabilidades pero en ellas siempre hay algo que no encaja“.

Los investigadores contemplan dos posibilidades: nubes o auroras. Ambos casos se desdoblan en más posibilidades. Empezando con las nubes, en Marte existen tres tipos. El primero serían las tormentas de polvo, que pueden ser pequeñas, locales o globales. Sin embargo, las partículas no se suelen levantar más de 60 kilómetros por encima del suelo. El segundo tipo son las nubes de cristales de vapor de agua, que aunque es poco abundante en marte, es suficiente para que se produzca condensación. Sin embargo, otra vez la altura no encaja. “Lo normal es que ronde los 20 kilómetros por encima del suelo”, aclara López Valverde. El tercer tipo es el que a este astrofísico le parece más plausible, porque es un fenómeno único en Marte. Se trata de la formación de nubes de dióxido de carbono (CO2), que además sí puede ocurrir en zonas más altas de la atmósfera. Sin embargo, nuevamente hay algo que no encaja. “Hemos hecho modelos y simulaciones y pudimos comprobar que en algunas regiones pueden existir niveles muy altos de CO2, sin embargo, sigue sin encajar que alcance los 250 kilómetros, así que no podemos saber qué es“, asegura el astrofísico.

Los fenómenos lumínicos, tipo aurora, son más propios de la alta atmósfera, así que es otra posibilidad que contemplan los científicos. Estos procesos no térmicos, asociados a reacciones químicas producidas por los vientos solares, están relacionados con el débil campo magnético residual del planeta rojo. “Aunque el campo de Marte ha desaparecido, todavía quedan rocas magnetizadas capaces de atraer partículas del viento solar. Ya hemos observado auroras anteriormente”, explica López Valverde.

Además, según cuenta su compañero Agustín Sánchez-Lavega, del Grupo de Ciencias Planetarias de la Universidad del País Vasco, “en la región de Cimmeria, donde se registró el fenómeno, existe una intensa anomalía magnética que podría canalizar las partículas cargadas provenientes del exterior y excitar la emisión. Sin embargo, esto implicaría una emisión unas 1.000 veces más potente que la de las auroras terrestres, lo que es inviable. Ambas hipótesis, aun siendo las más plausibles, parecen imposibles por cuanto desafían nuestro conocimiento actual de la atmósfera marciana”, concluye. “O es un fenómeno auroral muy intenso por razones que desconocemos o no es una aurora, quizá haya otra física que no estamos considerando”, zanja López.

La respuesta está en Mars Express

Por ahora, los investigadores que intentan resolver este enigma sólo cuentan con las fotografías de 2012 tomadas por astrónomos aficionados, con lo cual, la poca calidad les dificulta el trabajo. “Trabajar con muchas imágenes da solidez a nuestro trabajo, pero necesitamos más y de más calidad”, agrega López Valverde.

Los rovers de Marte quedan descartados. Curiosity estará un tiempo trabajando en el cráter Gale, y no parece que pronto vaya a moverse de allí. Opportunity se encuentra demasiado lejos y Spirit ya ha agotado su vida útil. Sin embargo, este astrofísico confía más en los telescopios. “Sería una pérdida de tiempo para los rovers, que trabajan en el suelo, estudiar la atmósfera”, asegura.

Aunque durante la búsqueda de datos los científicos encontraron un fenómeno similar que captó el telescopio espacial Hubble en 1997, durante la calibración fotométrica pudieron observar que la protuberancia no podría superar los 120 kilómetros. Sin embargo, los astrónomos confían en que después de este estudio se abran más puertas. “Nuestro objetivo es poder buscar datos con el telescopio orbital Mars Express en el planeta rojo. Sus instrumentos PFS y Omega son perfectos para una misión como la nuestra”, cuenta López Valverde.

Para este astrofísico, las implicaciones de esta observación son claras. “Si se confirma que este tipo de fenómenos ocurren con regularidad en Marte, sin duda tendrían gran importancia, más allá de los aspectos teóricos. Una de las consecuencias inmediatas es revisar las órbitas de las misiones espaciales y la posible exposición a fenómenos de este tipo, porque es justo a esa altura donde se realizan las delicadas maniobras de aerofrenado de los satélites artificiales en órbita alrededor de Marte, con el consiguiente riesgo para cualquier misión planetaria“, agrega.

El «Ojo de Sauron» servirá para medir el Universo


ABC.es

  • Encuentran una nueva forma de medir con precisión las enormes distancias que nos separan de las galaxias
El «Ojo de Sauron» servirá para medir el Universo

NASA/CXC/CfA/J.Wang et al.; Optical: Isaac Newton Group of Telescopes, La Palma/Jacobus Kapteyn Telescope; Radio: NSF/NRAO/VLA

Un equipo de investigadores dirigido por Sebastian Hoenig, de la Universidad de Southampton, ha encontrado en los agujeros negros supermasivos una nueva forma de medir con precisión las enormes distancias que nos separan de las galaxias, a decenas y centenares de millones de años luz, resolviendo así uno de los mayores problemas de la astronomía. El trabajo, publicado en Nature, ha sido llevado a cabo en el Observatorio Keck, en Háwai.

El método es similar al más utilizado por los astrónomos en tierra, que miden tanto el tamaño físico como el angular, o “aparente” de las galaxias para calcular a qué distancia se encuentran.

La investigación se utilizó para obtener una distancia muy precisa de la galaxia NGC4151, conocida como “el ojo de Sauron” por su parecido al maléfico ojo del Señor de los Anillos, que hasta ahora no estaba disponible. NGC4151 resulta de la máxima importancia para medir con precisión la masa de los agujeros negros.

Las medidas tomadas hasta ahora, en efecto, la situaban a una distancia comprendida entre los 4 y los 29 megaparsec (Un megaparsec equivale a 3,26 millones de años luz). Con su nuevo método, los investigadores han logrado determinar que el ojo de Sauron se encuentra a 19 megaparsecs de nosotros.

Sin embargo, e igual que en la película, el anillo juega un papel fundamental en esta medición. Todas las grandes galaxias del Universo albergan en sus centros un gigantesco agujero negro. Y en cerca de una décima parte de todas las galaxias, esos agujeros negros supermasivos siguen creciendo a base de absorber enormes cantidades de material de sus alrededores. En ese proceso, los materiales “devorados” se calientan hasta el extremo de volverse brillantes, convirtiéndose en “núcleos galácticos activos”, una de las fuentes de emisión más energéticas de todo el Universo.

El polvo y los gases ardientes forman un anillo alrededor del agujero negro central y emiten radiación infrarroja, que es precisamente lo que los investigadures han utilizado como “regla” para medir las distancias. Sin embargo, el tamaño aparente de este anillo es tan pequeño (debido a su distancia), que es necesario realizar las observaciones utilizando interferometría por infrarrojos para combinar hasta diez grandes telescopios del diez metros del Observatorio Keck, para tener el mismo poder de resolución que tendría un telescopio con una lente de 85 metros.

Un pequeño retraso

Para medir el tamaño físico del anillo de polvo, los investigadores midieron el pequeño retraso temporal que existe entre la emisión de luz desde muy cerca del agujero negro y la emisión de infrarrojos. Ese retraso corresponde a la distancia que la luz debe recorrer (a 300.000 km por segundo), desde el agujero negro hasta el anillo de material que lo rodea.

Combinando esta distancia física con el tamaño aparente medido desde el observatorio Keck, los investigadores fueron finalmente capaces de determinar la distancia que nos separa del ojo de Saurón.

En palabras de Hoenig, “uno de nuestros hallazgos más importantes es que la distancia determinada con este nuevo método es tremendamente precisa, con apenas un 10 por ciento de incertidumbre. De hecho, si nuestros resultados para NGC4151 son aplicables a otros objetos, podemos estar ante un método muy superior a cualquier otro para determinar las distancias de las galaxias, y basado en simples principios de la geometría. Más aún, el método se puede utilizar en muchas más fuentes de lo que permite cualquiera de los métodos actuales”.

“Esas distancias -prosigue el investigador- resultan claves para fijar los parámetros cosmológicos que caracterizan nuestro Universo, y también para medir con precisión la masa de los agujeros negros. De hecho, NGC4151 es un ancla fundamental para calibrar diversas técnicas para estimar las masas de los agujeros negros. Nuestra nueva distancia implica que estas masas pueden haber sido subestimadas sistemáticamente hasta en un 40 por ciento”.

Hoenig, junto a colegas de Dinamarca y Japón, prepara actualmente un nuevo programa para extender su trabajo a muchos otros núcleos activos de galaxias. El objetivo es establecer las distancias precisas de una docena de galaxias de esta forma para después usarlas para ajustar los parámetros cosmológicos actuales. Y todo con un margen de error extremadamente pequeño, mucho menor del que se tenía hasta ahora.

El escudo invisible que protege la Tierra al estilo ‘Star Trek’


El Mundo

  • ASTROFÍSICA Un hallazgo que desconcierta a los científicos
  • Descubren un escudo invisible situado a unos 11.587 kilómetros sobre la Tierra, capaz de bloquear a los llamados ‘electrones asesinos’ durante las tormentas solares.
Representación artística del escudo protector.

Representación artística del escudo protector.ANDY KALE

Una nueva realidad supera a la ficción. Los universos Star Trek y Stargate imaginaron una tecnología superior capaz de generar escudos protectores artificialmente. Sin embargo, a la Tierra no parece hacerle falta la tecnología de la Flota Estelar ni la de la raza Asgard, pues el planeta parece haber generado de forma natural un caparazón invisible. Sin embargo, los científicos todavía no saben cuál puede ser el origen de este fenómeno, pues lo consideran contrapuesto a la manera habitual de actuar de las partículas en los sistemas astrofísicos. Después de este descubrimiento, los teóricos tendrán que cambiar sus modelos sobre esta materia.

“Francamente, cuando vimos esta ‘barrera’ persistente que actuaba contra los electrones altamente energéticos en la magnetosfera de la Tierra, me quedé totalmente perplejo y desconcertado. Era como si las ráfagas de electrones se estampasen contra una pared de cristal en el espacio“, cuenta a este diario el profesor Daniel Baker, investigador principal de este estudio publicado en la revista Nature. “¿Por qué? -pensó cuando vio el ‘escudo’ por primera vez- ¿Por que habría de existir un límite que frenase el movimiento de las partículas? ¿Qué será?“.

Los electrones ultrarelativistas podrían ser peligrosos para seres vivos y equipos electrónicos si llegasen a la Tierra.

El descubrimiento fue obra de un equipo de astrofísicos dirigido por la Universidad de Colorado Boulder. Los investigadores hallaron una ‘pantalla’ que repele a los llamados ‘electrones asesinos’, procedentes de las tormentas solares. Estas partículas subatómicas llegan desde el Sol a la Tierra como una lluvia de proyectiles electromagnéticos, pues, cuando las eyecciones solares de masa coronal (CME) son muy potentes, estos electrones viajan a una velocidad cercana a la de la luz, amenazando con dañar a los astronautas, a los satélites y a los sistemas espaciales.

Además, según explica el astrónomo Rafael Bachiller, director del Observatorio Astronómico Nacional (IGN), “si estas partículas alcanzasen la superficie del planeta serían potencialmente muy peligrosas, tanto para los seres vivos como para los sofisticados equipos electrónicos sobre los que reposa hoy nuestra civilización”.

Cinturones Van Allen.NASA

El escudo en cuestión se encuentra a unos 11.587 kilómetros de la Tierra, en el interior de los cinturones Van Allen, dos anillos de electrones y protones de alta energía con forma de donut, descubiertos por el profesor James Van Allen en 1958, que se encuentran a más de 40.000 kilómetros sobre la superficie de la Tierra. Estos cinturones de radiación se expanden y se contraen en respuesta a las perturbaciones de energía procedentes del Sol, según explica el profesor Baker, que, además, es antiguo alumno de Van Allen.

El equipo de Baker no se topó con la barrera ‘de casualidad’, sino que llevaban algún tiempo analizando esa zona. Los anillos Van Allen fueron el primer descubrimiento importante de la era espacial y, desde 2013, Baker dirige una investigación para encontrar un tercer cinturón ‘de almacenamiento’ entre los dos primeros, analizando las mediciones del Telescopio de Relatividad de Electrones y Protones (REPT) de las sondas gemelas Van Allen, que fueron lanzadas por la NASA en el año 2012.

Un rompecabezas cósmico

Cuando los científicos lograron este descubrimiento, se desconcertaron. “Estamos viendo un escudo invisible que bloquea electrones, algo así como los escudos creados por campos de fuerza en Star Trek para repeler armas alienígenas“, relata Baker. “Es un fenómeno extremadamente desconcertante”.

Los científicos barajan opciones como la influencia del campo magnético de la Tierra o las ondas de radio.

Al intentar buscar una explicación plausible, los astrofísicos pensaron inicialmente que los electrones altamente cargados, que dan la vuelta a la Tierra a 160.934 kilómetros por segundo, podrían ser frenados en la atmósfera superior y gradualmente aniquilados al interactuar con las moléculas del aire. Sin embargo, según explica Baker, la barrera observada por las sondas de los cinturones Van Allen consigue parar a los electrones mucho antes de que consigan alcanzar la atmósfera.

Así todo, el grupo no se rindió y barajó un gran número de escenarios en los que se podría crear y mantener una barrera de este tipo. Otra de las posibilidades que surgió es si se podría haber generado por la influencia de las líneas del campo electromagnético de la Tierra. También apuntaron a las ondas de radio de los transmisores humanos, preguntándose si éstas podrían dispersar a los electrones, impidiendo que continuasen su camino. Sin embargo, según asegura Baker, ninguna de estas teorías tiene un buen fundamento científico.

Un silbido plasmaférico podría tener un papel clave en la barrera.

El escenario que parece más posible al equipo es la influencia de la plasmafera, una gigantesca nube de gas frío con carga eléctrica que comienza a unos 965 kilómetros sobre la Tierra y se extiende hacia miles de kilómetros a lo largo del cinturón Van Allen exterior. Según Baker, la plasmafera podría estar dispersando los electrones con baja frecuencia en la barrera, de forma que las ondas electromagnéticas crearían un ‘silbido’ plasmaférico que sonaría como el ruido blanco en un altavoz.

Así, Baker cree que el silbido plasmaférico podría jugar un papel clave en la barrera. Sin embargo, todavía sigue desconcertado y se sigue preguntando cómo puede ser posible este comportamiento tan tajante, cuando lo natural sería que “algunos electrones consiguieran pasar la barrera y otros rebotasen”, pero en este caso ninguno logra entrar. “Sinceramente, todavía creo que todo esto es un rompecabezas”.

Como buen astrofísico, Baker es aficionado a los enigmas. “Vamos a continuar nuestros estudios en los cinturones Van Allen de la Tierra para ver cuánto tiempo puede persistir esta barrera, tememos que el Sol arruine el escudo con una CME, aunque también queremos entender por qué todavía no ha desaparecido. Además, no nos sentimos muy satisfechos con las actuales explicaciones y así, como con todos los buenos rompecabezas en astrofísica, buscaremos las mejores y más satisfactorias respuestas a la pregunta ‘¿Por qué?’“.

Rafael Bachiller durante un encuentro en elmundo.es.EM

Sin embargo, a pesar del enigma de la pantalla invisible de Baker, Rafael Bachiller no deja de fascinarse al “ver cómo la naturaleza hace de este planeta un oasis privilegiado para que prospere la vida“.

Un ‘cosmo-marcador’ para encontrar planetas habitables fuera del Sistema Solar

Según explica Rafael Bachiller, para la exploración espacial “es imprescindible conocer en más detalle la estructura de los cinturones Van Allen y los efectos que pueden sufrir nuestros astronautas y nuestros equipos cuando los atraviesen”. Hasta ahora, sólo los astronautas de las misiones Apolo han atravesado estos anillos cuando iban camino de la Luna. Bachiller se muestra sorprendido por los secretos que esconde el mecanismo físico que crea el escudo protector, y todavía mucho más por el misterio de saber “qué lo hace estable frente a los violentos efectos de las tormentas solares”. En su opinión, sería conveniente “realizar más medidas in situ“, además de replicar las características de los cinturones Van Allen con plasmas en los laboratorios. Sin embargo, la importancia de un estudio en profundidad de esta estructura en la Tierra y en otros planetas del Sistema Solar no sólo sería importante para conocer el por qué de su existencia pues, según asegura Bachiller, también debería permitir a los astrofísicos encontrar estructuras similares en exoplanetas, “ayudando a identificar aquellas otras Tierras que, protegidas de radiación nociva, pueden resultar idóneas para albergar vida“.

El primer reptil marino anfibio


El Mundo

PALEONTOLOGÍA – Rellena un hueco en el registro fósil de los ictiosaurios

  • Encuentran el fósil de un ictiosaurio (un reptil marino parecido al delfín) con características que sugieren que podía desplazarse también por superficies terrestres
  • El animal vivió hace 248 millones de años en el territorio que hoy es China
Los restos fosilizados de 'Cartorhynchus lenticarpus' se...

Los restos fosilizados de ‘Cartorhynchus lenticarpus’ se conservan en el Museo Geológico Anhui. RYOSUKE MOTANI

Los ictiosaurios eran reptiles marinos cuyo aspecto recordaba a los delfines y a algunos peces actuales. Vivieron en la época de los dinosaurios, hace unos 250 millones de años. Los científicos creen que estos animales eran originalmente reptiles terrestres, pero fueron evolucionando hasta convertirse en acuáticos. Hasta ahora, sin embargo, no habían encontrado ningún fósil que mostrara esa transición de la tierra al mar.

Los primeros restos de un ictiosaurio anfibio han sido desenterrados en China. Se trata del fósil de un reptil marino que cuenta con ciertas características que, según los paleontólogos, le debían permitir también desplazarse por superficies terrestres.

Esta nueva especie, cuyas características se describen esta semana en la revista Nature, ha sido bautizada como Cartorhynchus lenticarpus. Su hallazgo, subrayan, rellena un hueco en el árbol evolutivo de los ictiosaurios.

Reconstrucción del posible aspecto de ‘Cartorhynchus lenticarpus’. STEFANO BROCCOLI

En el registro fósil no había ningún resto de animal intermedio entre estos ictiosaurios y los reptiles terrestres de los que habrían evolucionado. “Ahora tenemos este fósil que muestra esa transición”, asegura Ryousike Motani, investigador de la Universidad de California y autor principal del artículo.

La evolución

Los ictiosaurios eran animales exclusivamente acuáticos pero no siempre lo fueron. Sus patas habrían evolucionado hasta convertirse en aletas y su cuerpo debió ir transformándose hasta adquirir un aspecto que recuerda a los delfines modernos. Tenían un morro alargado. A diferencia de los ictiosaurios, el nuevo animal hallado tiene un hocico corto, como los reptiles terrestres, que podría ser el resultado de SU adaptación para succionar comida.

Otra diferencia con los ictiosaurios totalmente adaptados a la vida marina es que este individuo tenía aletas inusualmente grandes y flexibles, que recordarían a las que tienen las focas, y que le ayudarían a moverse por tierra. También contaba con articulaciones flexibles en la zona de la muñeca, esenciales para trepar por tierra, según los científicos.

Sus huesos, añaden los paleontólogos, son más gruesos que los de los ictiosaurios conocidos. Según los autores, esta característica respaldaría la teoría de que la mayor parte de los reptiles marinos que previamente habían sido terrestres se convirtieron en animales más fuertes al hacer esa transición. Por ejemplo, tener huesos más fuertes les habría ayudado a hacer frente a las olas de la costa antes de entrar en el mar profundo.

Vivió hace 248 millones de años

Según precisan en su estudio, el fósil tiene 248 millones de antigüedad y pertenece al periodo Triásico. Fue desenterrado en Anhui (China) y se conserva en su Museo Geológico de esa provincia.

Por lo que respecta a su tamaño, calculan que medía 40 centímetros de longitud, lo que lo convierte en el ictiosaurio más pequeño encontrado hasta ahora. Los paleontólogos creen que se trata de un ejemplar adulto y no un espécimen más joven de una especie ya conocida.

Sin embargo, admiten que no pueden descartar por completo la posibilidad de que fuera un individuo que todavía no había alcanzado la madurez, dado que no cuentan con otros individuos para compararlo.

Reponerse a una gran extinción

Por otro lado y más allá del estudio de la evolución de los ictiosaurios, el hallazgo de este animal les va a ayudar a investigar cómo las poblaciones se recuperan tras una extinción masiva.

Hace 252 millones de años tuvo lugar la que se cree que fue la mayor extinción masiva que ha ocurrido en la historia de la Tierra y que se ha vinculado a un cambio climático. Por tanto Cartorhynchus lenticarpushabría vivido sólo cuatro millones de años después de ese acontecimiento catastrófico. Los científicos siempre se han preguntado cuánto tiempo tardan en recuperarse las diversas especies animales y plantas tras un episodio como ese. Y este reptil anfibio, señalan, debió surgir durante esa recuperación.

Por lo que respcta a los ictiosaurios, se cree que se extinguieron cuando fueron reemplazados por los plesiosaurios, depredadores acuáticos dominantes durante el el Cretácico.

El Sahara se formó por la contracción del antiguo mar de Thetys hace 7 millones de años


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  • La desecación de ese mar, precursor del Mediterráneo, debilitó la acción del monzón africano provocando la expansión de las condiciones de aridez del desierto

El Sahara se formó por la contracción del antiguo mar de Thetys hace 7 millones de años

El desierto del Sahara no siempre fue tal y como lo conocemos hoy. Hace millones de años fue una pradera verde salpicada de pantanos y lagos. Cómo y cuándo se convirtió este Sahara verde en el desierto cálido más grande del mundo, con 9,4 millones de kilómetros cuadrados, sigue siendo objeto de discusión en la comunidad científica. Aunque en los últimos años ha habido un amplio consenso en situar su aparición hace 2 o 3 millones de años, el reciente hallazgo de depósitos de dunas de arena con 7 millones de años de antigüedad sugiere que la formación del Sahara es bastante anterior a lo que se pensaba, aunque los científicos no habían encontrado un claro mecanismo de aridez para esa época.

Ahora, un estudio publicado en la revista «Nature», apunta a que laaridificación del Sahara puede haber ocurrido hace 7 millones de años y que ese proceso fue probablemente el resultado de la desecación y contracción del mar de Tethys -el antececesor de los modernos mares Mediterráneo, Negro y Caspio- durante el Mioceno final.

Los investigadores, liderados por Zhongshi Zhang, del Bjerknes Centre for Climate Research, en Bergen (Noruega), utilizaron simulaciones de modelos climáticos para demostrar que la desecación del mar de Tethys pudo haber debilitado sustancialmente el monzón africano de verano en el norte del continente, haciendo que las condiciones de aridez del desierto se extendieran por el norte de África, lo que llevó a la formación del desierto del Sahara aproximadamente hace 7 millones de años. Las simulaciones identificaron la etapa Tortoniense (hace 7-11 millones de años), dentro del Mioceno final, como el periodo crucial para la activación de ese mecanismo de aridez que fue «moldeando» el desierto.

Aparición de los primeros homínidos

Los autores también sugieren que la reducción del mar de Tethys hizo que el monzón africano fuera más sensible a los cambios en la orientación del eje de la Tierra con respecto al Sol, que posteriormente se convertiría en el principal motor de las fluctuaciones en la extensión del Sahara. Estos importantes cambios climáticos probablemente causaran también los cambios en la flora y fauna tanto de África como de Asia observados durante el mismo periodo, con posibles vínculos con la aparición de los primeros homínidos en el norte de África, apunta el estudio.

Las tres familias de los europeos modernos


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  • Una tercera rama recién identificada proviene del norte de Eurasia y alcanzó el continente en algún momento después de la introducción de la agricultura
Las tres familias de los europeos modernos

FREDRIK HALLGREN Cráneo de una mujer

Un equipo internacional de científicos coordinado por investigadores de la Universidad de Tübingen (Alemania) y la de Harvard, con la participación del Instituto de Biología Evolutiva de la Universidad Pompeu Fabra de Barcelona, ha demostrado que los europeos modernos derivan de al menos tres poblaciones ancestrales: los cazadores-recolectores indígenas de Europa occidental, los primeros agricultores que llegaron desde Oriente Próximo hace unos 8.500 años y, sorprendentemente, un tercer grupo recién identificado de antiguos eurasiáticos del norte (Siberia) que alcanzaron el continente en algún momento después de la introducción de la agricultura. Eso significa que hubo grandes movimientos de personas en Europa más tarde de lo que se pensaba, según publican en la revista Nature.

Hace dos años, los investigadores descubrieron la evidencia genética de que la mayoría de los europeos modernos son una mezcla procedente del sur del continente, Oriente Próximo y un tercer grupo más estrechamente relacionado con los nativos americanos. «Esa era una observación atrevida, pero muy fuerte estadísticamente», dice David Reich, investigador del Insituto Médico Howard Hughes en la Facultad de Medicina de Harvard. «Creemos que esto es debido a la contribución de una antigua población del norte de Eurasia, algunos de cuyos miembros contribuyeron al poblamiento de América hace más de 15.000 años, y otros que más tarde emigraron a Europa», señala.

Para aclarar este punto, el equipo de Reich, incluyendo más de 100 colaboradores en todo el mundo, aislaron el ADN humano y secuenciaron los genomas completos de los huesos de un esqueleto de 7.000 años de edad que se encuentra en Alemania y de ocho esqueletos de cazadores-recolectores que vivían en Luxemburgo y Suecia hace unos 8.000 años. Después, compararon los genomas con los de 2.345 personas de 203 poblaciones en todo el mundo.

Esa comparación requirió el desarrollo de nuevos métodos computacionales para el análisis genético. «Tratar de averiguar cómo estas poblaciones están relacionadas es extremadamente difícil», apunta Reich. «Lo que encontramos es una evidencia inequívoca de que la gente en Europa hoy en día tienen los tres ascendencias», resume.

Población fantasma

Cuando comenzó el estudio, la antigua población del norte de Eurasia era una «población fantasma», identificada sobre la base de los patrones genéticos sin ningún tipo de ADN antiguo. Pero en 2013, otro grupo analizó el ADN de dos esqueletos encontrados en Siberia, uno de hace 24.000 años, y otro de hace 17.000 años, y descubrió que compartían similitudes genéticas con los europeos y norteamericanos. El fantasma, dice Reich, había sido encontrado.

Aunque el ADN de estos antiguos euroasiáticos norteños está presente en casi todos los europeos modernos, el equipo de Reich no lo encontró en los antiguos cazadores-recolectores o los antiguos agricultores. Eso significa que la línea del norte de Eurasia se introdujo en Europa después de que se estableciera la agricultura, un escenario que la mayoría de los arqueólogos había pensado improbable.

Los antropólogos han creído durante mucho tiempo que las poblaciones densamente pobladas podrían ser resistentes a la llegada de nuevos grupos. Pero el nuevo hallazgo «evidencia que ocurrió una migración importante», apunta Reich. La hora de llegada de estos nuevos habitantes está por determinar, pero el investigador estima que su movimiento más tarde de lo esperado en Europa podría ayudar a explicar la compleja mezcla de lenguas que existe en la actualidad.

Los resultados también revelan que los primeros agricultores que llegaron a Europa desde Oriente Próximo tenían ancestros de un linaje no identificado anteriormente, que el grupo del Reich ha denominado los euroasiáticos basales. Fueron las primeras personas que se separaron del grupo más grande de los no africanos, antes de que otros grupos no africanos se diversificaran.