martes, 30 de marzo de 2010
Colisionador de Hadrones inicia experimento en busca del Big Bang
Los científicos que trabajan en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés), el experimento físico más ambicioso del mundo, comenzaron este martes una prueba que busca recrear las condiciones del origen del Universo -luego del llamado Big Bang- y descubrir nuevos aspectos de su naturaleza intrínseca.
Los investigadores confirmaron el choque de dos haces de partículas subatómicas a una velocidad levemente inferior a la de la luz. La colisión generó una energía récord de siete trillones de voltios.
El experimento intenta encontrar pistas sobre algunas de las grandes preguntas que aún no tienen respuesta en la física de partículas.
El LHC, cuyo costo de construcción fue de US$9.000 millones, finalmente empezó a producir resultados 18 meses después de su puesta en funcionamiento luego, de haber sufrido algunas roturas.
El experimento de la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN, por sus siglas en inglés) se retrasó varias horas debido a un problema con los haces.
En busca del bosón de Higgs
Durante el experimento, los científicos buscarán señales del bosón de Higgs, una partícula subatómica también llamada la "partícula de Dios" que es crucial para la comprensión actual de la física. La teoría indica que provee de masa a todo en el Universo.
Aunque se prevé su existencia, los científicos nunca la han encontrado, comenta Matt McGrath, especialista en ciencia de la BBC, desde Ginebra.
En esa ciudad suiza, en un túnel circular de 27 kilómetros de longitud, a 100 metros de profundidad bajo la frontera franco-suiza, se encuentra el LHC.
McGrath explica que los investigadores han estado trabajando en incrementar la energía contenida en los pequeños haces que recorren el túnel 11.000 veces por segundo.
El plan es cruzar los haces en diversos puntos del circuito para crear colisiones con cantidades récord de energía.
Años de análisis
Guido Tonelli, portavoz de los científicos que trabajan en uno de los detectores que seguirá los resultados de las partículas subatómicas, dijo que "el negocio de colisionar pequeños haces de partículas a altas energías no es fácil".
"Lograr que coincidan ha sido comparado con lanzar agujas a través del Océano Atlántico y hacer que choquen a mitad de camino. Los investigadores confían en que va a suceder. Y podría arrojar luz sobre algunas cuestiones muy profundas y difíciles de la física", agrega.
El LHC, dice Tonelli, "finalmente puede empezar a arrojar luz sobre estos temas, pero no esperen respuestas inmediatas. Las enormes cantidades de datos generados por la colisión de haces necesitan años de análisis antes de extraer conclusiones definitivas".
Conocido como "La máquina de Dios", el mayor acelerador de partículas del mundo ya había triplicado en marzo la energía más intensa jamás alcanzada. Ello ocurrió durante los preparativos para el actual experimento en busca de los secretos del Universo.
martes, 23 de marzo de 2010
El Colisionador de Hadrones rompió récord
El Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés), el experimento físico más grande del mundo, ha roto su propio récord de colisión de partículas de energía.
El mayor acelerador de partículas del mundo triplicó la energía más intensa jamás alcanzada en sus preparativos para escudriñar los secretos del universo.
La Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN por sus siglas en inglés), dijo que un haz de protones circuló este viernes por la mañana a 3,5 billones de teraelectronvoltios (TeV) en ambas direcciones en el túnel de 27 kilómetros del LHC, construido bajo la frontera franco-suiza, en Ginebra.
Conocido como "La máquina de Dios", el mayor acelerador de partículas del mundo triplicó la energía más intensa jamás alcanzada en sus preparativos para escudriñar los secretos del universo.
El acelerador superó su récord de diciembre, cuando alcanzó los 2,36 TeV, el nivel de energía más alto logrado por cualquier acelerador en el mundo.
El LHC tiene ahora un nuevo objetivo: hacer colisionar dos haces de protones para crear nuevas partículas, que serán examinadas a fin de obtener más información sobre la composición de la materia.
Los científicos esperan, además, analizar en escala infinitesimal lo que sucedió en las primeras fracciones de segundo después de la Gran Explosión, conocida como Bing Bang, que según la teoría vigente dio comienzo al universo hace casi 13.000 millones de años.
CERN reportó varios éxitos experimentales desde que reanudó el acelerador el año pasado, luego de 14 meses de reparaciones y mejoras y una falla cuando los científicos intentaron poner en marcha el aparato.
CERN mejoró el aparato durante una reciente desactivación de dos meses y medio para poder usarlo con mayor energía experimental.
"Lograr que el haz de partículas circule a 3,5 billones TeV es una prueba de la solidez del diseño general del acelerador, y las mejoras que realizamos desde septiembre de 2008", dijo el director del CERN para aceleradores y tecnología, Steve Myers.
Demora de dos años
Recientemente, los encargados del LHC decidieron detener su marcha por un año, debido a cuestiones de seguridad y para que los científicos puedan corregir errores de diseño.
En declaraciones a la BBC, el doctor Myers dijo que, como consecuencia, el LHC demorará dos años en alcanzar su potencial máximo.
Además, es necesario que se resuelvan los errores de construcción detectados en el túnel.
"Es algo que con muchos más recursos y con más personal y controles de calidad posiblemente hubiésemos podido evitar", explicó Myers.
El cierre previsto para finales de año es uno más en la cadena de retrasos que han afectado a la máquina operada por el CERN e inaugurada en septiembre de 2008 en medio de grandes expectativas.
Los ingenieros estiman que el acelerador es seguro para manejar la energía prevista para los próximos meses, pero quieren evitar a toda costa otra avería, explica Judith Burns, de BBC Ciencia.
Con ese objetivo, han tomado la decisión de operar el aparato a la mitad de su capacidad máxima antes de apagarlo a finales de 2011 para emprender las correcciones.
El mayor acelerador de partículas del mundo triplicó la energía más intensa jamás alcanzada en sus preparativos para escudriñar los secretos del universo.
La Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN por sus siglas en inglés), dijo que un haz de protones circuló este viernes por la mañana a 3,5 billones de teraelectronvoltios (TeV) en ambas direcciones en el túnel de 27 kilómetros del LHC, construido bajo la frontera franco-suiza, en Ginebra.
Conocido como "La máquina de Dios", el mayor acelerador de partículas del mundo triplicó la energía más intensa jamás alcanzada en sus preparativos para escudriñar los secretos del universo.
El acelerador superó su récord de diciembre, cuando alcanzó los 2,36 TeV, el nivel de energía más alto logrado por cualquier acelerador en el mundo.
El LHC tiene ahora un nuevo objetivo: hacer colisionar dos haces de protones para crear nuevas partículas, que serán examinadas a fin de obtener más información sobre la composición de la materia.
Los científicos esperan, además, analizar en escala infinitesimal lo que sucedió en las primeras fracciones de segundo después de la Gran Explosión, conocida como Bing Bang, que según la teoría vigente dio comienzo al universo hace casi 13.000 millones de años.
CERN reportó varios éxitos experimentales desde que reanudó el acelerador el año pasado, luego de 14 meses de reparaciones y mejoras y una falla cuando los científicos intentaron poner en marcha el aparato.
CERN mejoró el aparato durante una reciente desactivación de dos meses y medio para poder usarlo con mayor energía experimental.
"Lograr que el haz de partículas circule a 3,5 billones TeV es una prueba de la solidez del diseño general del acelerador, y las mejoras que realizamos desde septiembre de 2008", dijo el director del CERN para aceleradores y tecnología, Steve Myers.
Demora de dos años
Recientemente, los encargados del LHC decidieron detener su marcha por un año, debido a cuestiones de seguridad y para que los científicos puedan corregir errores de diseño.
En declaraciones a la BBC, el doctor Myers dijo que, como consecuencia, el LHC demorará dos años en alcanzar su potencial máximo.
Además, es necesario que se resuelvan los errores de construcción detectados en el túnel.
"Es algo que con muchos más recursos y con más personal y controles de calidad posiblemente hubiésemos podido evitar", explicó Myers.
El cierre previsto para finales de año es uno más en la cadena de retrasos que han afectado a la máquina operada por el CERN e inaugurada en septiembre de 2008 en medio de grandes expectativas.
Los ingenieros estiman que el acelerador es seguro para manejar la energía prevista para los próximos meses, pero quieren evitar a toda costa otra avería, explica Judith Burns, de BBC Ciencia.
Con ese objetivo, han tomado la decisión de operar el aparato a la mitad de su capacidad máxima antes de apagarlo a finales de 2011 para emprender las correcciones.
jueves, 4 de marzo de 2010
Un meteorito gigante extinguió los dinosaurios
Fue rápido y devastador. Golpeó la tierra a una velocidad 20 veces superior a la de una bala de alta velocidad. La explosión de roca caliente y gas debió de parecer una inmensa bola de fuego. Y ese día llegó a su fin el reinado de los dinosaurios.
"Tenemos la certeza de que un asteroide causó la extinción del Cretácico-Terciario", ha declarado este jueves la doctora Joanna Morgan, coautora del informe del Departamento de Ciencias de la Tierra e ingeniera en el Imperial College de Londres, según publica la revista 'Science'.
"El último clavo del ataúd de los dinosaurios llegó cuando la explosión povocó el lanzamiento de materiales a gran velocidad hacia la atmósfera", ha explicado. "Eso sumió al planeta en la oscuridad y causó un invierno global. Muchas especies, incapaces de adaptarse a ese entorno infernal, murieron."
Impactó en México
El meteorito, de 15 kilómetros de diámetro, impactó en Chicxulub, al norte de la península de Yucatán (México), con una fuerza mil millones de veces más potente que la bomba atómica de Hiroshima. El frío acabó con la mayor parte de la vida sobre el planeta en cuestión de días. De eso hace 65,5 millones de años.
El nuevo estudio del Imperial College se basa en el trabajo de paleontólogos, geoquímicos, expertos en clima, geofísicos y sedimentólogos, que han pasado recogiendo pruebas los últimos 20 años. Los archivos geológicos muestran que la destrucción de los ecosistemas terrestres y marinos fue rápida, y concluyen que la única explicación posible es la colisión de un asteroide en Chicxulub.
Esta no es la única teoría que los expertos barajaban. Argumentaban que otra explicación posible era la intensa actividad volcánica en la península de Decán, en la India. Los restos de flujos de la zona, conocidos como Deccan Traps, provienen de una serie erupciones que duraron 1,5 millones de años.
El basalto expulsado por las erupciones habría sido suficiente para rellenar el Mar Negro dos veces, y se creía que hubiera causado el enfriamiento planetario y una lluvia ácida a escala global.
Un gran día para los mamíferos
El nuevo estudio refuta esta teoría. A pesar de la evidencia de una relativa actividad volcánica en Decán, los ecosistemas marinos y terrestres no mostraron grandes cambios en el medio millón de años precedente a la extinción del Cretácico Terciario.
Las reproducciones digitales del fenómeno demuestran, además, que los daños causados por la emisión de gases a la atmósfera no serían lo suficientemente graves para provocar la rápida extinción de de las especies.
El fin del Cretácico Terciario dio origen al Paleoceno. "Irónicamente, ese día infernal que marcó el fin de 160 millones de años de reinado de los dinosaurios fue un gran día para los mamíferos, que habían vivido a la sombra de los reptiles", ha comentado el doctor Gareth Collins, también autor del informe. Ese momento clave de la historia "sentó las bases de la oportunidad, para los humanos, de convertirse en la especie dominante sobre el planeta".
El pariente más antiguo de los dinosaurios
Los dinosaurios más antiguos que se conocen poblaron la Tierra hace 230 millones de años. Sin embargo, el hallazgo de un animal muy parecido que vivió 10 millones de años de antes sugiere que los dinosaurios habitaron nuestro planeta antes de lo que se pensaba. Así lo asegura el equipo de paleontólogos estadounidenses que halló los fósiles en Tanzania y cuyo estudio recoge el jueves la revista 'Nature'.
La nueva especie descubierta se llama 'Asilisaurus kongwe' y, según los investigadores, se parecía tanto a los dinosaurios como los hombres a los chimpancés. Pertenece a los silesaurus, un grupo de animales con características comunes a los dinosaurios pero con diferencias en algunos aspectos claves.
Según este estudio, liderado por el investigador de la Universidad de Texas Sterling Nesbitt, silesaurus y dinosaurios convivieron durante gran parte del Periodo Triásico (hace entre 250 y 200 millones de años). Por ello, sugieren que ambos tuvieron ancestros comunes hace 240 millones de años.
De carnívoros a herbívoros:
Además, sostiene que su forma de alimentarse evolucionó al menos tres veces en menos de 10 millones de años, un periodo relativamente corto cuando hablamos de dinosaurios. Así, pasaron de ser carnívoros a incluir plantas en su dieta. Aunque admiten que no se puede demostrar, los investigadores apuntan la posibilidad de que este cambio se deba a una ventaja evolutiva. Los ecosistemas pueden abastecer mejor a los herbívoros que a los carnívoros por lo que el hecho de que estos animales pudieran comer plantas les habría permitido vivir en hábitats muy variados.
¿Y cómo era este pariente de los dinosaurios? Medía entre 50 cm y un metro de altura, tenía una longitud de entre uno y tres metros, pesaban entre 10 y 30 kilogramos, caminaban sobre sus cuatro patas y probablemente comía tanto carne como plantas.
Los investigadores hallaron en el mismo yacimiento del sur de Tanzania restos de, al menos, 14 ejemplares, lo que les permitió reconstruir un esqueleto prácticamente completo, excepto algunas zonas del cráneo y de la pata delantera. Junto a ellos también había fósiles de cocodrilos primitivos, lo que, según este estudio, indicaría que la diversificación de animales emparentados con cocodrilos y aves fue rápida y se dio más temprano de lo que hasta ahora parecía.
La nueva especie descubierta se llama 'Asilisaurus kongwe' y, según los investigadores, se parecía tanto a los dinosaurios como los hombres a los chimpancés. Pertenece a los silesaurus, un grupo de animales con características comunes a los dinosaurios pero con diferencias en algunos aspectos claves.
Según este estudio, liderado por el investigador de la Universidad de Texas Sterling Nesbitt, silesaurus y dinosaurios convivieron durante gran parte del Periodo Triásico (hace entre 250 y 200 millones de años). Por ello, sugieren que ambos tuvieron ancestros comunes hace 240 millones de años.
De carnívoros a herbívoros:
Además, sostiene que su forma de alimentarse evolucionó al menos tres veces en menos de 10 millones de años, un periodo relativamente corto cuando hablamos de dinosaurios. Así, pasaron de ser carnívoros a incluir plantas en su dieta. Aunque admiten que no se puede demostrar, los investigadores apuntan la posibilidad de que este cambio se deba a una ventaja evolutiva. Los ecosistemas pueden abastecer mejor a los herbívoros que a los carnívoros por lo que el hecho de que estos animales pudieran comer plantas les habría permitido vivir en hábitats muy variados.
¿Y cómo era este pariente de los dinosaurios? Medía entre 50 cm y un metro de altura, tenía una longitud de entre uno y tres metros, pesaban entre 10 y 30 kilogramos, caminaban sobre sus cuatro patas y probablemente comía tanto carne como plantas.
Los investigadores hallaron en el mismo yacimiento del sur de Tanzania restos de, al menos, 14 ejemplares, lo que les permitió reconstruir un esqueleto prácticamente completo, excepto algunas zonas del cráneo y de la pata delantera. Junto a ellos también había fósiles de cocodrilos primitivos, lo que, según este estudio, indicaría que la diversificación de animales emparentados con cocodrilos y aves fue rápida y se dio más temprano de lo que hasta ahora parecía.
miércoles, 3 de marzo de 2010
La Luna tiene grandes depósitos de agua
Un experimento llevado a cabo a bordo de la sonda espacial india Chandrayaan-1 identificó grandes depósitos de hielo cerca del polo norte de la Luna.
El experimento Mini-Sar de la agencia espacial estadounidense, NASA, encontró más de 40 cráteres que contienen hielo.
Y los resultados de otra misión lunar, llamada LCROSS, afirman que hay otros compuestos, como hidrocarburos, mezclados en el suelo lunar.
Los hallazgos fueron presentados en la conferencia anual del Instituto Lunar y Planetario que se celebra en Texas, Estados Unidos.
Los cráteres de hielo tienen desde 2 a 15 kilómetros de diámetro y según la NASA el hielo que contienen debe tener al menos unos dos metros de grosor, de lo contrario no hubieran sido detectados por la sonda.
El doctor Paul Spudis, del Instituto Lunar y Planetario en Houston, calcula que debe haber al menos 600 millones de toneladas métricas de hielo contenido en estos cráteres de impacto.
Esta cantidad, en términos de combustible para cohete, sería suficiente para lanzar una nave espacial cada día durante 2.200 años, expresó el científico en la conferencia.
Lo que todos estos cráteres tienen en común es que grandes áreas de su interior nunca ven la luz solar.
Las temperaturas de algunos de los cráteres permanentemente oscurecidos pueden llegar hasta los 25 grados Kelvin (menos 284ºC), mucho más frío que la superficie de Plutón lo cual permite que el agua congelada permanezca estable.
"Es en su mayoría agua congelada pura" explica el doctor Spudis.
"Y puede estar estar ubicada bajo unas cuantas decenas de centímetros de regolito (roca lunar)".
Esta capa protectora de tierra podría prevenir que los bloques de hielo puro se vaporicen incluso en algunas zonas que están expuestas a la luz solar, explica el experto.
"Ahora podemos decir con un buen grado de confianza que es posible la presencia sostenible del ser humano en la Luna. Es posible utilizar los recursos que se encuentran allí".
"Los resultados de estas misiones, que se han estado presentando en los últimos meses, están revolucionando totalmente nuestra visión de la Luna", señala.
Flota robótica
La sonda Chandrayaan-1 fue la contribución de India a la armada de naves espaciales no tripuladas que han sido lanzadas a nuestro satélite en años recientes.
Japón, Europa, China y Estados Unidos han enviado misiones con instrumentos para explorar el satélite de la Tierra con detalles sin precedentes.
La misión LCROSS de la NASA, un cohete con una sonda fueron estrellados contra un enorme cráter en el polo sur lunar, lo que provocó la expulsión de hielo y vapor.
Las medidas espectrales del material recogido tras el impacto del LCROSS indican que parte del agua congelada está en forma cristalina y no en la forma "amorfa" como las moléculas de agua se acomodan aleatoriamente.
"No existe una sola forma de agua en la Luna" dice Anhony Colaprete, jefe científico de la misión.
"Hay toda una gama que va desde el hielo relativamente puro hasta el agua absorbida (retenida por el suelo)".
En general, los resultados de las misiones recientes sugieren que podría haber varias fuentes de hielo lunar.
Una forma importante con que se puede formar el agua es a través de la interacción con el viento solar, la corriente de partículas que constantemente salen del sol.
La radiación espacial provoca una reacción química en la que los átomos de oxígeno que ya están en la tierra adquieren nucleos de hidrógeno para formar moléculas de agua y una molécula simple de hidrógeno-oxígeno.
Esta agua "absorbida" puede estar presente en capas finas que recubren las partículas de la tierra lunar.
Los científicos también informaron de la presencia de hidrocarburos, como etileno, en la pluma de impacto del LCROSS.
El doctor Colaprete afirma que es probable que los hidrocarburos llegaran a la superficie lunar con cometes o asteroides, lo cual es otra fuente vital de agua lunar.
Sin embargo, agrega, algunas de estas especies químicas pueden surgir de la "química fría" del polvo interestelar acumulado en la Luna.
Además de agua, los investigadores vieron una variedad de otros "volátiles" (compuestos con puntos de ebullición bajo) en la pluma de impacto, incluido dióxido de azufre (SO2).
Los resultados del experimento Mini-Sar serán publicados en la revista Geophysical Research Letters (Letras de Investigación Geofísica).
El experimento Mini-Sar de la agencia espacial estadounidense, NASA, encontró más de 40 cráteres que contienen hielo.
Y los resultados de otra misión lunar, llamada LCROSS, afirman que hay otros compuestos, como hidrocarburos, mezclados en el suelo lunar.
Los hallazgos fueron presentados en la conferencia anual del Instituto Lunar y Planetario que se celebra en Texas, Estados Unidos.
Los cráteres de hielo tienen desde 2 a 15 kilómetros de diámetro y según la NASA el hielo que contienen debe tener al menos unos dos metros de grosor, de lo contrario no hubieran sido detectados por la sonda.
El doctor Paul Spudis, del Instituto Lunar y Planetario en Houston, calcula que debe haber al menos 600 millones de toneladas métricas de hielo contenido en estos cráteres de impacto.
Esta cantidad, en términos de combustible para cohete, sería suficiente para lanzar una nave espacial cada día durante 2.200 años, expresó el científico en la conferencia.
Lo que todos estos cráteres tienen en común es que grandes áreas de su interior nunca ven la luz solar.
Las temperaturas de algunos de los cráteres permanentemente oscurecidos pueden llegar hasta los 25 grados Kelvin (menos 284ºC), mucho más frío que la superficie de Plutón lo cual permite que el agua congelada permanezca estable.
"Es en su mayoría agua congelada pura" explica el doctor Spudis.
"Y puede estar estar ubicada bajo unas cuantas decenas de centímetros de regolito (roca lunar)".
Esta capa protectora de tierra podría prevenir que los bloques de hielo puro se vaporicen incluso en algunas zonas que están expuestas a la luz solar, explica el experto.
"Ahora podemos decir con un buen grado de confianza que es posible la presencia sostenible del ser humano en la Luna. Es posible utilizar los recursos que se encuentran allí".
"Los resultados de estas misiones, que se han estado presentando en los últimos meses, están revolucionando totalmente nuestra visión de la Luna", señala.
Flota robótica
La sonda Chandrayaan-1 fue la contribución de India a la armada de naves espaciales no tripuladas que han sido lanzadas a nuestro satélite en años recientes.
Japón, Europa, China y Estados Unidos han enviado misiones con instrumentos para explorar el satélite de la Tierra con detalles sin precedentes.
La misión LCROSS de la NASA, un cohete con una sonda fueron estrellados contra un enorme cráter en el polo sur lunar, lo que provocó la expulsión de hielo y vapor.
Las medidas espectrales del material recogido tras el impacto del LCROSS indican que parte del agua congelada está en forma cristalina y no en la forma "amorfa" como las moléculas de agua se acomodan aleatoriamente.
"No existe una sola forma de agua en la Luna" dice Anhony Colaprete, jefe científico de la misión.
"Hay toda una gama que va desde el hielo relativamente puro hasta el agua absorbida (retenida por el suelo)".
En general, los resultados de las misiones recientes sugieren que podría haber varias fuentes de hielo lunar.
Una forma importante con que se puede formar el agua es a través de la interacción con el viento solar, la corriente de partículas que constantemente salen del sol.
La radiación espacial provoca una reacción química en la que los átomos de oxígeno que ya están en la tierra adquieren nucleos de hidrógeno para formar moléculas de agua y una molécula simple de hidrógeno-oxígeno.
Esta agua "absorbida" puede estar presente en capas finas que recubren las partículas de la tierra lunar.
Los científicos también informaron de la presencia de hidrocarburos, como etileno, en la pluma de impacto del LCROSS.
El doctor Colaprete afirma que es probable que los hidrocarburos llegaran a la superficie lunar con cometes o asteroides, lo cual es otra fuente vital de agua lunar.
Sin embargo, agrega, algunas de estas especies químicas pueden surgir de la "química fría" del polvo interestelar acumulado en la Luna.
Además de agua, los investigadores vieron una variedad de otros "volátiles" (compuestos con puntos de ebullición bajo) en la pluma de impacto, incluido dióxido de azufre (SO2).
Los resultados del experimento Mini-Sar serán publicados en la revista Geophysical Research Letters (Letras de Investigación Geofísica).
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