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El científico del siglo XVI Galileo Galilei dejó caer dos esferas de diferente masa desde la cima de la Torre Inclinada de Pisa para establecer un principio científico sobre la gravedad. Ahora, casi cuatro siglos más tarde, un equipo de físicos italianos ha aplicado el mismo principio a los objetos cuánticos usando un método científico novedoso propuesto por la física de la Universidad de Queensland Magdalena Zych, y que ha sido publicado en Nature Communications. Zych, del ARC Centre of Excellence for Engineered Quantum Systems, dijo que este trabajo podría conducir al desarrollo de nuevos sensores con aplicaciones en el estudio de erupciones volcánicas y terremotos, en la búsqueda de depósitos minerales, en la navegación en la Tierra y el espacio y en mediciones de alta precisión de tiempo, frecuencia y aceleración. El matemático y físico Albert Einstein describió el principio el siglo pasado y se conoció como “principio de equivalencia de Einstein” para los átomos cuya masa está en un estado de superposición cuántica. Zych destacó que el principio jugó un papel vital en la comprensión de los físicos de la gravedad y del espacio-tiempo. “El principio sostiene que la masa total inercial y gravitacional de cualquier objeto es equivalente, significando que todos los cuerpos caen de la misma manera cuando están sujetos a la gravedad”, dijo en un comunicado. “Nuestro equipo de investigación realizó una versión cuántica de la prueba de la Torre Inclinada”. El nuevo enfoque fue propuesto por primera vez por el profesor investigador de Zych, la Universidad de Viena y la Academia de Ciencia de Austria Caslav Brukner. “Nuestra prueba se basó en una característica cuántica única: la superposición”, dijo Zych. “En física relativista, la masa total de un sistema depende de su energía interna. En la teoría cuántica, un sistema puede ocupar dos o más estados de energía diferentes ‘a la vez’. Esto se llama superposición cuántica, lo que significa que un sistema cuántico puede ocupar simultáneamente diferentes energías de masa”. Un equipo dirigido por el profesor Guglielmo Tino, de la Universidad de Florencia y el Instituto Nacional de Física Nuclear de Roma, diseñó y realizó el experimento. “Las esferas del ejemplo de la Torre Inclinada de Galileo fueron reemplazadas por átomos de rubidio”, dijo Zych. “La torre fue reemplazada por un esquema desarrollado por el equipo del profesor Tino que se basa en la interferometría de átomos de Bragg. “El experimento confirmó la validez del principio de equivalencia de Einstein para superposiciones cuánticas con una precisión relativa de unas pocas partes por billón”. La colaboración incluyó investigadores de la Universidad de Bolonia y la Agencia Espacial Europea.

Matemáticos dirigidos por Thomas Hales de la Universidad de Pittsburgh han presentado una prueba formal de la conjetura de Kepler, un problema de la geometría sin solución en más de 300 años. La conjetura de Kepler es un famoso problema de la geometría discreta que aborda la manera más eficiente de amontonar esferas en un espacio dado. La respuesta, no tan difícil de suponer, ha sido sumamente difícil de comprobar. El famoso matemático y astrónomo Johannes Kepler dio la respuesta hace 300 años, pero no pudo demostrarla, informa Cambridge.org. En 1998, el profesor Hales y su estudiante Sam Ferguson anunciaron una primera prueba, pero la solución era muy larga y complicada, por lo que un equipo de árbitros dedicó años antes de descartarla. “La prueba fue publicada en 2005 y no se encontraron fallos irreparables, pero la insatisfactoria situación era que la prueba parecía ir más allá de lo que podía revisar a fondo la comunidad de matemáticas”, dijo Henry Cohn, editor de Forum of Mathematics, Pi –que ha publicado el nuevo trabajo– e investigador de Microsoft Research New England en Cambridge, Massachusetts. “Para abordar esta situación y establecer certidumbre, Hales recurrió a las computadoras y utilizó técnicas de verificación formal. El y sus colaboradores escribieron toda una prueba a extraordinario detalles utilizando una estricta lógica formal, lo que un programa informático revisó con perfecto rigor. Este artículo es el resultado del trabajo”, indicó Cohn. El artículo no sólo resuelve un problema matemático de siglos, sino que también es un gran impulso para la verificación informática de pruebas matemáticas complejas, indicó Cambridge University Press, la más antigua editorial universitaria.

Un modelo de frenado de electrones desarrollado por físicos de la Universidad Chalmers representa un paso más en la seguridad y control de los futuros reactores de fusión nuclear. La energía de fusión tiene el potencial de proporcionar energía limpia y segura que esté libre de emisiones de dióxido de carbono. Sin embargo, imitar el proceso de energía del Sol es una tarea difícil de lograr. Se necesita alta presión y temperaturas de unos 150 millones de grados para conseguir que los átomos se combinen. Como si eso no fuera suficiente, los electrones fugitivos causan estragos en los reactores de fusión que se están desarrollando actualmente. En el prometedor tipo de reactor tokamak, campos eléctricos no deseados podrían poner en peligro todo el proceso. Los electrones con una energía extremadamente alta pueden acelerarse de repente a velocidades tan altas que destruyen la pared del reactor. Son estos electrones fugitivos los que las estudiantes de doctorado Linnea Hesslow y Ola Embréus han identificado y desacelerado con éxito. Junto con su asesor, el profesor Tünde Fülöp, del Departamento de Física de Chalmers, han podido demostrar que es posible desacelerar eficazmente los electrones fugitivos inyectando los denominados iones pesados en forma de gas. Por ejemplo, neón o argón se pueden utilizar como “frenos”. Cuando los electrones chocan con alta carga en los núcleos de los iones, encuentran resistencia y pierden velocidad. Las múltiples colisiones hacen que la velocidad sea controlable y permiten que el proceso de fusión continúe. Usando descripciones matemáticas y simulaciones de plasma, es posible predecir la energía de los electrones – y cómo cambia bajo diferentes condiciones. “Cuando podemos desacelerar eficazmente los electrones fugitivos, estamos un paso más cerca de un reactor de fusión funcional. Teniendo en cuenta que hay pocas opciones para resolver las crecientes necesidades energéticas del mundo de una manera sostenible, la energía de fusión es increíblemente emocionante, ya que toma su combustible de agua del mar”, dice Linnea Hesslow. Ella y sus colegas recientemente publicaron su artículo en Physical Review Letters. Los resultados también han atraído mucha atención en el campo de la investigación. En un corto período de tiempo, Linnea Hesslow, de 24 años, y Ola Embréus, de 25 años, han dado conferencias en varios organismos. “El interés en este trabajo es enorme, el conocimiento es necesario para futuros experimentos a gran escala y brinda esperanza cuando se trata de resolver problemas difíciles, y esperamos que el trabajo produzca un gran impacto en el futuro”, dice el profesor Tünde Fülöp. A pesar de los grandes progresos realizados en la investigación sobre la energía de fusión en los últimos cincuenta años, todavía no existe una planta comercial de energía de fusión. En este momento, todos los ojos están en la colaboración de investigación internacional relacionada con el reactor ITER en el sur de Francia. “Muchos creen que va a funcionar, pero es más fácil viajar a Marte que lograr la fusión. Usted podría decir que estamos tratando de cosechar estrellas aquí en la Tierra, y que puede tomar tiempo. Hacen falta temperaturas increíblemente altas, más calientes que el centro del Sol, para que podamos lograr la fusión aquí en la Tierra, por eso espero que la investigación tenga los recursos necesarios para resolver el problema energético a tiempo”, dice en un comunicado Linnea Hesslow. La energía de fusión se produce cuando los núcleos atómicos ligeros se combinan utilizando alta presión y temperaturas extremadamente altas de unos 150 millones de grados Celsius. La energía se crea de la misma manera que en el Sol, y el proceso también se puede llamar energía del hidrógeno. La energía de fusión es una alternativa mucho más segura que la energía nuclear, que se basa en la división (fisión) de los átomos pesados. Si algo falla en un reactor de fusión, todo el proceso se detiene y se hace frío. A diferencia de un accidente nuclear, no hay riesgo de que el medio ambiente se vea afectado. El combustible en un reactor de fusión no pesa más que un sello, y las materias primas provienen del agua de mar. Hasta ahora, los reactores de fusión no han sido capaces de producir más energía de la que se suministran.

Redondos, puntiagudos… las diferencias dependen de algo sorprendente: la capacidad de vuelo del ave que los ponga. Las aves ponen huevos con una asombrosa variedad de formas: los de los colibríes son elipses; los del búho, esferas; y los de las aves playeras, ovoides puntiagudos… La forma del huevo aviar ha fascinado a los seres humanos durante miles de años, incluso Aristóteles escribió sobre este asunto, pero hasta ahora nadie había sabido responder a la cuestión de por qué los huevos han evolucionado en formas tan diferentes. Hasta ahora, porque un equipo internacional de investigadores publica esta semana en la prestigiosa revista Science un estudio realmente sorprendente que resuelve por fin el misterio. Resulta que es la capacidad de vuelo del ave lo que marca cómo serán sus huevos, aseguran en el trabajo. El descubrimiento desafía la creencia convencional de que la forma del huevo está influenciada en gran medida por el tamaño de la puesta o la ubicación del nido. “Las aves que son buenas voladoras tienden a poner huevos asimétricos o elípticos”, explica la autora principal del estudio, Mary Caswell Stoddard, de la Universidad de Princeton. “Además, la membrana ajustable del huevo, no la cáscara dura, es la responsable de la generación de la diversidad de formas de huevos que vemos en la naturaleza”. El equipo utilizó herramientas de la informática, la biología comparada, las matemáticas y la biofísica para su investigación. En primer lugar, analizó en fotografías las formas de cerca de 50.000 huevos que representan 1.400 especies. Los huevos, de la base de datos online del Museo de Zoología de Vertebrados en Berkeley, provienen de todo el mundo y fueron recogidos por naturalistas a finales de los siglos XIX y XX. Utilizando técnicas de computación, los investigadores cuantificaron la asimetría y la elipticidad de cada huevo. De esta forma, fueron capaces de clasificar los huevos. ¿El más asimétrico? El del correlimos enano. ¿El más elíptico? El huevo en forma de sandía del Maleo, una especie de Indonesia que incuba sus huevos enterrándolos en la arena calentada por el Sol o en suelos volcánicos. Posteriormente, el equipo observó que la forma del huevo no está determinada por la cáscara, ya que, si disolvían la cáscara calcificada, la membrana que encerraba el huevo todavía mantenía su forma. Por último, los investigadores compararon las formas de los huevos a través de los diferentes linajes de aves. En este análisis, se incluían detalles sobre el tipo de nido y la ubicación, el tamaño de la puesta, la dieta y la capacidad de vuelo. “La variación entre las especies en el tamaño y forma de sus huevos no es simplemente al azar, sino que está relacionada con el grado en que cada especie está diseñada para un vuelo fuerte y ágil”, explica el coautor del estudio Joseph Tobias, del Colegio Imperial de Londres. “Problema de embalaje” El análisis reveló que las aves que son mejores voladoras tienden a poner huevos más asimétricos y elípticos. Los investigadores sugieren que cuando los cuerpos de las aves se adaptaron a un vuelo potente, esto dio lugar a cambios morfológicos como la reducción del tamaño del cuerpo y una cavidad abdominal reducida. Entonces las aves sufrieron un problema de embalaje, ya que necesitaban adaptar un gran volumen en un huevo (para el desarrollo saludable del polluelo), manteniendo un cuerpo elegante para el vuelo. Lo más probable es resolvieran este problema poniendo huevos que son más puntiagudos y más elípticos, lo que aumenta el volumen del huevo sin aumentar la anchura máxima del mismo. El estudio abre nuevas líneas de investigación. Por ejemplo, estos huevos asimétricos y puntiagudos no aparecen casi en ningún otro vertebrado, excepto en algunos dinosaurios terópodos. “La idea de que el vuelo y los huevos puntiagudos evolucionaran en la misma época es particularmente intrigante. En el futuro, nos gustaría explorar cómo los huevos cambiaron de forma durante la transición de dinosaurio a ave”, dice Stoddard.

Ya sea por su aspecto o por el desconocimiento, diversos animales de la Ciudad de México son considerados como venenosos. Por ejemplo, especies como el cara de niño, los escarabajos e incluso las tarántulas sufren de prejuicio de ser ponzoñosos. Patricia Escalante Galindo, directora del Centro Toxicológico del Hospital Juárez de la CDMX, explicó que hay animales que causan daños en la piel, pero éstos son mínimos a comparación de la fama que se han ganado. “El cara de niño no es peligroso, es un depredador de los jardines que extermina a varias plagas. Lo que pasa es que sus patas son como navajas, y cuando se suben a los brazos de alguien, al momento de querer tirarlo el cara de niño se aferra, causando cortadas que no son tóxicas”, dijo la especialista en una entrevista con 24 HORAS. El Centro Toxicológico del Hospital Juárez de la Ciudad de México es el único en su tipo en la Zona Metropolitana del Valle de México; ahí son canalizados todos los pacientes de la Ciudad de México y su zona conurbada que son mordidos por algún animal venenoso, ya que ahí están en resguardo los antídotos del sector salud de la región. Sin embargo, sí hay animales que son venenosos; en lo que va del año, a escala nacional la Dirección General de Epidemiologia de la Secretaría de Salud federal tiene registro de 13 mil 233 personas intoxicadas por picaduras de animales ponzoñosos, número inferior al mismo periodo del año pasado, cuando tuvieron 14 mil 534 casos. De estos reportes, sólo 284 corresponden a casos de la Ciudad de México, es decir sólo 2.1% del total del país. Por las bajas cifras de estos datos, la Secretaría de Salud de la capital del país descarta que las mordeduras sean un problema. Para Escalante Galindo la picadura de animales venenosos no debe de subestimase, ya que no deja de ser es la segunda causa de intoxicación, en especial por víbora de cascabel enana, alacrán, viuda negra y araña violinista, animales que ocupan los primeros lugares de lista de los ponzoñosos. Cabe destacar que, aunque, por ejemplo, la araña violinista no es originaria de la Ciudad de México, llegó a la capital ya sea porque alguien la trajo como mascota, y ésta escapó, o porque se metió al equipaje de un turista desde su lugar de origen. “Nuestro principal grupo de lesiones por animales de ponzoña son campesinos, jardineros, trabajadores de la construcción y en cuarto lugar tenemos el hogar, es decir, amas de casa y niños. Lo más importante cuando somos agredidos por animales como éstos, lo primero que debemos hacer es nunca poner remedios caseros, sino acudir a una clínica”, añadió.

Una nueva investigación física desafía una ley fundamental, al descubrir que se puede almacenar más energía electromagnética en sistemas de guía de ondas de lo que se pensaba anteriormente. El hallazgo, en la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) tiene implicaciones en las telecomunicaciones. Trabajando alrededor de la ley fundamental, investigadores de este centro suizo han concebido sistemas de resonancia y de guía de ondas capaces de almacenar energía durante un período prolongado manteniendo un amplio ancho de banda. Su truco es crear sistemas asimétricos de resonancia o de guiado de ondas usando campos magnéticos. El estudio, publicado en Science, fue dirigido por Kosmas Tsakmakidis, primero en la Universidad de Ottawa y luego en el Laboratorio de Sistemas Bionanopotónicos de EPFL dirigido por Hatice Altug, donde el investigador está realizando una investigación post-doctoral. Este avance podría tener un impacto importante en muchos campos de la ingeniería y la física. El número de aplicaciones potenciales es casi infinito, con telecomunicaciones, sistemas de detección óptica y recolección de energía de banda ancha que representan sólo algunos ejemplos. Desechando la reciprocidad Los sistemas de resonancia y de guía de ondas están presentes en la gran mayoría de los sistemas ópticos y electrónicos. Su función es almacenar temporalmente energía en forma de ondas electromagnéticas y luego liberarlas. Durante más de cien años, estos sistemas fueron retenidos por una limitación que se consideraba fundamental: el tiempo que una onda podía almacenarse era inversamente proporcional a su ancho de banda. Esta relación se interpretó en el sentido de que era imposible almacenar grandes cantidades de datos en sistemas resonantes o guías de onda durante un largo período de tiempo debido a que aumentar el ancho de banda significaba disminuir el tiempo de almacenamiento y la calidad del almacenamiento. Esta ley fue formulada por primera vez por K. S. Johnson en 1914, en la Western Electric Company (precursora de Bell Telephone Laboratories). Introdujo el concepto del factor Q, según el cual un resonador puede almacenar energía durante mucho tiempo o tener un amplio ancho de banda, pero no ambos al mismo tiempo. Aumentar el tiempo de almacenamiento significaba disminuir el ancho de banda, y viceversa. Un ancho de banda pequeño significa un rango limitado de frecuencias (o ‘colores’) y por lo tanto una cantidad limitada de datos. Hasta ahora, este concepto nunca había sido cuestionado. Los físicos y los ingenieros siempre habían construido sistemas resonantes -como los que producen láseres, hacen circuitos electrónicos y realizan diagnósticos médicos- con esta limitación en mente. Pero esa limitación es ahora una cosa del pasado. Los investigadores del EPFL crearon un sistema híbrido de resonancia / guía de onda hecho de un material magneto-óptico que, cuando se aplica un campo magnético, es capaz de detener la onda y almacenarla durante un período prolongado, acumulando grandes cantidades de energía. Entonces, cuando se desconecta el campo magnético, se libera el impulso atrapado. Con tales sistemas asimétricos y no recíprocos, es posible almacenar una onda durante un período de tiempo muy largo, manteniendo al mismo tiempo un gran ancho de banda. El límite de tiempo-ancho de banda convencional fue incluso superado por un factor de 1.000. Los científicos también mostraron que, teóricamente, no hay límite superior a este límite en absoluto en estos sistemas asimétricos (no recíprocos). “Fue un momento de revelación cuando descubrimos que estas nuevas estructuras no tenían ninguna restricción de ancho de banda de tiempo, estos sistemas son diferentes a todo lo que hemos estado acostumbrados durante décadas, y posiblemente cientos de años”, dice en un comunicado Tsakmakidis, el autor principal del estudio. “Su rendimiento superior de capacidad de almacenamiento de onda podría realmente ser un facilitador de una amplia gama de aplicaciones interesantes en diversos campos contemporáneos y más tradicionales de investigación”. añade Hatice Altug. Una posible aplicación es el diseño de tampones totalmente ópticos extremadamente rápidos y eficientes en las redes de telecomunicaciones. El papel de los tampones es almacenar temporalmente los datos que llegan en forma de luz a través de fibras ópticas. Al ralentizar la masa de datos, es más fácil de procesar. Hasta ahora, la calidad de almacenamiento había sido limitada. Con esta nueva técnica, debería ser posible mejorar el proceso y almacenar grandes anchos de banda de datos durante períodos prolongados. Otras aplicaciones potenciales incluyen la espectroscopia en el chip, la recolección de luz de banda ancha y el almacenamiento de energía, y el camuflaje óptico de banda ancha. “El descubrimiento revelado es completamente fundamental-estamos dando a los investigadores una nueva herramienta y el número de aplicaciones está limitado sólo por la imaginación”, resume Tsakmakidis.

Un nuevo método químico permite incorporar el grafeno en una amplia gama de aplicaciones, manteniendo al mismo tiempo su electrónica ultra-rápida. El grafeno, un material ligero, delgado, flexible, se puede utilizar para realzar la fuerza y la velocidad de pantallas de ordenador, circuitos eléctricos/fotónicos, células solares y varios procesos médicos, químicos e industriales, entre otras cosas. Se compone de una sola capa de átomos de carbono unidos entre sí en un patrón de repetición de hexágonos. Aislado por primera vez hace 15 años por un profesor de física en la Universidad de Manchester, es tan delgado que se considera bidimensional y se cree que es el material más fuerte del planeta. Vikas Berry, profesor asociado y jefe de departamento de ingeniería química de la Universidad de Chicago Illinois, y su equipo usaron un proceso químico para unir nanomateriales sobre el grafeno sin cambiar las propiedades y la disposición de los átomos de carbono en el grafeno. De esta manera, retuvieron la movilidad de electrones del grafeno, que es esencial en la electrónica de alta velocidad. La adición de las nanopartículas plasmónicas de plata al grafeno también aumentó la capacidad del material para aumentar la eficiencia de las células solares a base de grafeno en 11 veces, dijo Berry. La investigación ha sido publicada en la revista Nano Letters. En lugar de agregar moléculas a los átomos de carbono individuales del grafeno, el nuevo método de Berry añade átomos metálicos, como cromo o molibdeno, a los seis átomos de un anillo benzoico. A diferencia de los enlaces centrados en el carbono, este enlace es deslocalizado, lo que mantiene la disposición de los átomos de carbono sin distorsión y plano, de modo que el grafeno conserva sus propiedades únicas de conducción eléctrica. El nuevo método químico de anexar nanomateriales sobre el grafeno revolucionará la tecnología del grafeno ampliando el alcance de sus aplicaciones, dijo Berry. “Ha sido un reto relacionar el grafeno con otros nano-sistemas porque el grafeno carece de una química de anclaje”, dijo. “Y si la química del grafeno se cambia para agregar anclas, pierde sus propiedades superiores. La distinción de nuestra química permitirá la integración de grafeno con casi cualquier cosa, mientras que conserva sus propiedades. “Creemos que nuestro trabajo motivará un movimiento mundial hacia las químicas” anulares “para interconectar el grafeno con otros sistemas”.

Las espículas son chorros de plasma de la atmósfera solar lanzados a velocidades de 100 km por segundo. Se producen miles de veces al día y hace más de un siglo que se conocen, pero hasta la fecha se sabía muy poco sobre su mecanismo de formación. La solución al misterio llega ahora de la mano de un equipo internacional de investigadores, liderados por el español Juan Martínez-Sykora del Lockheed Martin’s Solar and Astrophysics Laboratory (California, EE UU). “Básicamente, las espículas se producen por una cadena de eventos”, explica a Sinc Martínez-Sykora, que resume: “Lo que lo detona es la ‘liberación’ de la tensión del campo magnético en la parte baja de la atmósfera solar (la cromosfera), una tensión se genera en las proximidades de la superficie del Sol por los movimientos aleatorios de ebullición”. “Después –continúa–, la presencia de partículas neutras (sin carga) facilitan que el campo magnético que contiene dicha tensión atraviese la superficie. Y la interacción entre partículas cargadas y neutras desempeña también otro papel fundamental, ya que ayuda a liberar la tensión como si de un latigazo se tratase”. Simulaciones y observaciones con telescopios Para descubrir cómo y por qué se originan las espículas del Sol, los investigadores utilizaron modelos numéricos muy avanzados para crear simulaciones que produjeron numerosos de estos chorros de plasma de forma espontánea. Uno de sus descubrimientos más notables es que las características de las simulaciones coinciden con las observaciones de espículas reales captadas por el satélite espacial Interface Region Imaging Spectograph (IRIS) de la NASA y el Telescopio Solar Sueco del Observatorio del Roque de los Muchachos, situado en la isla canaria de La Palma. Imágenes de las espículas del Sol captadas con el espectrógrafo IRIS de la NASA (arriba), con el modelo numérico (centro) y desde el Telescopio Solar Sueco en La Palma (abajo). / NASA IRIS spectrograph, Bifrost code developed at the University of Oslo, and Swedish 1-m Solar Telescope at the Roque de los Muchachos (La Palma, Spain) “Las simulaciones contienen la física que creemos necesaria para explicar los fenómenos de la atmósfera solar –apunta Martínez-Sykora–. Es algo parecido a los modelos de predicción del tiempo, pero la gran diferencia es que la física (ecuaciones y matemáticas) que nosotros introducimos aquí es mucho más compleja. Tanto que los procesos que modelamos no se pueden reproducir en laboratorios o en la Tierra, y de ahí el interés que lleva combinar la observación y los modelos numéricos para entender el Sol”. Con esta suma de simulaciones y observaciones reales los investigadores lograron determinar las interacciones físicas entre los campos magnéticos y el plasma solar que generan las espículas, un avance que también podría ayudar a los científicos a solucionar otro enigma: ¿Por qué las capas exteriores de la atmósfera del Sol están mucho más calientes (millones de grados centígrados, en la corona) que las interiores (unos cuantos miles de grados centígrados)?. “Debido al gran número de espículas que se producen de forma continuada en el Sol, son un candidato a tener en cuenta para proporcionar calor y viento solar a las capas más exteriores de la atmósfera solar”, señala el astrofísico español, aunque subraya: “Pero explicar si esto deposita energía en la corona conlleva combinar nuestros resultados con otras investigaciones futuras”. Ondas de Álfvén En el calentamiento de la corona y la producción del viento solar también se cree que desempeñan algún papel unas ondas magnéticas denominadas ondas de Alfvén, y el estudio también explica un mecanismo que las puede generar. “En el caso de las ondas de sonido (como las olas del mar), la fuerza que las restaura es la presión, mientras que la fuerza restaura las ondas de Alfvén es la fuerza de Lorentz, generada por el campo magnético”, dice Martínez-Sykora . “Hemos visto que su mecanismo de formación está fuertemente ligado con la formación de las espículas –añade–. Al liberarse la tensión magnética se sacude el campo magnético de los alrededores produciendo estas ondas de Alfvén, que viajan a lo largo del campo magnético hacia la corona”.

En algún momento de la historia inicial de Marte una buena porción de su atmósfera se escapó al espacio. Y ahora, según nuevos análisis recibidos del satélite Maven, que orbita el planeta rojo, combinados con los datos del rover Curiosity que pasea por su superficie, se ha descubierto y confirmado nuevamente que un día aquel mundo tuvo una nube de gases capaces de rivalizar con lo que vemos hoy en la Tierra. “El curioso misterio del vergel de Marte que se perdió en el espacio” Aunque la composición del aire marciano en el pasado no fue igual al terrestre, pues debía tener un volumen más significativo de dióxido de carbono, sí que se confirma cada día más que tuvo una atmósfera capaz de sostener mares y quién sabe si vida, como mínimo, vegetal. El caso es que tanto Marte como Venus se encuentran en lo que se conoce como zona habitable del Sol. Es decir, en el espectro en que planetas como la Tierra son capaces de albergar vida tal como la conocemos. Sin embargo, mientras Venus es un verdadero infierno con su atmósfera hipertrofiada de gases venenosos y temperaturas elevadísimas, Marte se ha resquebrajado porque con el paso de los siglos, su aire se ha ido perdiendo en el espacio y su fuerza de gravedad no es capaz de sostenerlo sobre el planeta. Sin embargo, Marte un día sí fue un mundo tal vez azul y quién sabe si verde con una atmósfera cálida capaz de preservar el agua. Sin embargo, según los nuevos estudios, hasta un 90% se habría perdido en el espacio. “Nuevos estudios sobre la atmósfera marciana” Los nuevos estudios se centran en las propiedades del gas noble conocido como argón. Los átomos del mismo existen en bajo número, pero son muy instructivos. Y dado que este, al ser inerte, no reacciona con otros componentes atmosféricos o con materiales rocosos, significa que solo pudo perderse de la atmósfera marciana siendo dragado y expulsado al espacio por la acción abrasiva del viento solar. Así que ahora, dados los resultados obtenidos, el equipo investigador afirma que sobre dos terceras partes del argón que un día hubo en la atmósfera marciana se ha perdido en el espacio. Esto significa que la mayor parte del gas que se halló en el mundo vecino también se fue. ¿Qué hubiera pasado si Marte no llega a perder su atmósfera llena de dióxido de carbono capaz de permitir la existencia de mares? Es un misterio al que costará años o siglos dar respuesta. Pero sin duda es una pista para saber que probablemente muchos más mundos fuera del Sistema Solar pudieron correr su misma suerte… o no, ¿quién sabe?

El ADN y el ARN son dos moléculas muy parecidas, pero se comportan de un modo totalmente diferente al aplicarles una fuerza. Como cabría esperar, al estirar una doble hélice de ácido ribonucleico (ARN) la molécula se desenrolla y se alarga. Sin embargo, el comportamiento de la doble hélice de ácido desoxirribonucleico (ADN) es contrario a lo que dictaría la intuición, ya que al estirarla se incrementa el grado de enrollamiento sobre sí misma. ¿Por qué se comportan de manera tan distinta a pesar de compartir una estructura tan similar? Una simulación de este proceso con ordenadores superpotentes y millones de horas de cálculo, realizada por investigadores del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC (CNB-CSIC) y de la Universidad Autónoma de Madrid, ha permitido desvelar la estructura atómica de ambas moléculas. Sus resultados se han publicado en la revista PNAS. “Ni el ADN ni el ARN son esas estructuras lineales perfectas que nos muestran los libros. Para realizar correctamente su función biológica necesitan estar sometidas a giros, torsiones, estiramientos y otras fuerzas físicas muy específicas”, explica Alberto Marín, investigador del CNB-CSIC y autor del trabajo. Como resultado de estas fuerzas se producen cambios locales en la estructura de la molécula para facilitar o impedir la unión de determinadas proteínas a puntos concretos del ácido nucleico. De esta manera se consiguen regular muchos de los procesos esenciales para la vida de la célula. Estudios anteriores ya habían demostrado que estas dos moléculas tan similares desde un punto de vista estructural se comportan de manera diferente al aplicar una fuerza sobre ellas. Pero este trabajo ha permitido, por primera vez, ver cómo los átomos de los ácidos nucleicos cambian de posición al aplicar sobre ellos una fuerza de estiramiento. Cuando el ADN se estira, la distancia entre las dos cadenas de la doble hélice disminuye, haciendo la molécula más estrecha. En el caso de una doble hélice de ARN (presente en algunos tipos virus, mientras que en la mayoría de organismos el ARN está formado por una sola cadena de nucleótidos), la distancia apenas varía. Entonces, si se reduce la distancia entre las hebras de ADN, al estirarlas se produce un superenrollamiento. Pero si la separación entre dos cadenas de ARN se mantiene fija, la molécula se desenrolla al estirarla. Los resultados del estudio sugieren que, en última instancia, el comportamiento contraintuitivo del ADN (enrollarse al ser estirado) está relacionado con la pequeña pero fundamental diferencia que lo distingue del ARN: la ausencia de un grupo hidroxilo. “Estas simulaciones por ordenador pueden suponer una herramienta muy poderosa para desvelar cambios de funcionalidad biológica asociados a cambios estructurales”, concluyen los autores.