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La herramienta de big data en biología que ayudará a colonizar el espacio

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Hacía décadas que no se veía tanta actividad en la exploración espacial como ahora, con empresas que llevan astronautas a la Estación Espacial Internacional, y misiones a Marte de la NASA y la ESA, pero también de China y Emiratos Árabes, un resurgir que obliga a desarrollar cada vez más experimentos que ayuden a la colonización del espacio.

Con ese objetivo, nació GeneLab, una herramienta interactiva de acceso abierto de la NASA que permite a los científicos de todo el mundo descargar, compartir, buscar y almacenar datos e información sobre las misiones espaciales y los experimentos que se llevan a cabo en el espacio y compararlos con los que se hacen en tierra.

Básicamente, esta ingente base de datos (big data) reúne información sobre investigación biológica y genómica, esenciales para garantizar el éxito de la exploración espacial del futuro: los viajes de larga distancia que obligarán a los astronautas a pasar años en el espacio.

Y es que, la falta de gravedad tendrá efectos sobre el sistema inmunitario y la función de las mitocondrias, además de provocar la pérdida de tejido muscular y óseo, trastornos cardiovasculares, declive cognitivo y el desarrollo de tumores, entre otros problemas.

En estos años, el trabajo internacional con GeneLab liderado por Estados Unidos ha generado un paquete de estudios científicos sobre biología y genómica en el espacio que se publican hoy en varias revistas del grupo Cell, mientras que la contribución europea se detalla, también hoy, en la revista Cell Systems.

Uno de los grupos de trabajo europeos, financiados por la Agencia Espacial Europea (ESA), ha sido coordinado por el español Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y dirigido por el investigador del Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas (CIB-CSIC), Raúl Herranz.

“Una necesidad fundamental para futuras misiones y la posible colonización del espacio es encontrar la clave del efecto común que producen los entornos con más radiación y gravedad reducida en los organismos” a nivel mitoconcrial, advierte Herranz.

Pero muchos de estos experimentos de biología molecular se refieren al genoma completo de un ser vivo y a aspectos relacionados como la genómica, proteómica, epigenómica o la transcriptómica de las muestras de experimentos espaciales.

Todo ello, genera un big data biológico que resulta clave tanto para utilizarlo en el espacio y prevenir problemas de salud en los astronautas, como para usarlo en la Tierra en la investigación médica y biológica de patologías especialmente las relacionadas con el envejecimiento y para comparar los experimentos de biología espacial de las últimas dos décadas.

EFE

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Ciencia

WASP-107b, un exoplaneta mucho más etéreo de lo imaginado

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WASP-107b

La masa del núcleo del exoplaneta gigante WASP-107b es mucho menor de lo que se creía que era necesario para formar la inmensa envoltura de gas que rodea a un gigante gaseoso él mismo o como Júpiter y Saturno, en el sistema solar, según un estudio publicado hoy en el Astronomical Journal.

Liderado por Caroline Piaulet, de la Universidad de Montreal (UdeM), el artículo, realizado con expertos en exoplanetas de Canadá, Estados Unidos, Alemania y Japón, sugiere que los gigantes gaseosos se forman con mucha más facilidad de lo pensado, un hallazgo que tiene importantes implicaciones.

Descubierto en 2017, WASP-107b orbita a la estrella WASP-107 -situada a 212 años luz de la Tierra en la constelación de Virgo- y está 16 veces más cerca de su astro que la Tierra del Sol.

Tan grande como Júpiter pero diez veces más ligero, WASP-107b es uno de los planetas llamados planetas “super-puff” (súper etéreo) o “cotton-candy” (algodón de azúcar).

Piaulet y su equipo utilizaron por primera vez las observaciones del WASP-107b obtenidas en el Observatorio Keck de Hawai para evaluar su masa con mayor precisión.

Usando el método de la velocidad radial, que permite determinar la masa de un planeta observando el movimiento de bamboleo de su estrella anfitriona, concluyeron que la masa del WASP-107b es aproximadamente una décima parte de la de Júpiter, o unas 30 veces la de la Tierra.

Después, los investigadores hicieron un análisis para determinar la estructura interna más probable del planeta y llegaron a una conclusión sorprendente: con una densidad tan baja, el planeta debe tener un núcleo sólido de no más de cuatro veces la masa de la Tierra.

Esto significa que más del 85 por ciento de su masa está incluida en la gruesa capa de gas que rodea este núcleo.

En comparación, Neptuno, que tiene una masa similar a la de WASP-107b, sólo tiene entre el 5 y el 15 por ciento de su masa total en su capa de gas.

Pero ¿cómo pudo formarse un planeta de tan baja densidad y evitar que su enorme capa de gas se escapara?.

Los planetas se forman en el disco de polvo y gas que rodea a una joven estrella llamada disco protoplanetario.

Los modelos clásicos de formación de planetas gigantes gaseosos basados en Júpiter y Saturno, establecen que hace falta un núcleo sólido al menos 10 veces más masivo que la Tierra para acumular una gran cantidad de gas antes de que el disco se disipe.

Sin un núcleo masivo, se pensaba que los planetas gigantes gaseosos no podían cruzar el umbral crítico necesario para acumular y retener sus grandes envolturas de gas.

Para la profesora de la Universidad McGill y miembro del iREx, Eve Lee, la explicación más plausible es que WASP-107b se formó lejos de la estrella “donde el gas del disco está lo suficientemente frío como para que la acumulación de gas pueda ocurrir muy rápidamente”.

Las observaciones del equipo de investigación permitieron descubrir un segundo planeta, WASP-107c, con una masa de un tercio de la de Júpiter, considerablemente más que la de WASP-107b.

WASP-107c también está mucho más lejos de la estrella central; tarda tres años en completar una órbita a su alrededor y también es interesante: su excentricidad es alta, lo que significa que su trayectoria alrededor de su estrella es más ovalada que circular.

Su gran excentricidad apunta a un pasado bastante caótico, con interacciones entre los planetas que podrían haber llevado a desplazamientos significativos, como el que se sospecha para WASP-107b”, sostiene Piaulet.

Por otra parte, los estudios de su atmósfera con el Telescopio Espacial Hubble publicados en 2018 revelaron que WASP-107b contiene muy poco metano, algo extraño para este tipo de planeta donde debería ser abundante.

El Telescopio Espacial James Webb, cuyo lanzamiento está previsto para el 2021, ayudará a desvelar muchos de los misterios sobre la composición de la atmósfera del planeta.

EFE

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Nuevos hallazgos en necrópolis de Sakkara arrojan luz sobre el rey Teti

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Nuevos hallazgos en necrópolis de Sakkara arrojan luz sobre el rey Teti

Las autoridades egipcias anunciaron hoy el descubrimiento de los restos de un templo y de numerosas piezas arqueológicas, incluidos ataúdes de hace 3.000 años, que arrojan luz sobre la adoración del rey Teti durante el Reino Nuevo (1.550 a.C. – 1.069 a.C.) del Antiguo Egipto.

Precisamente, los hallazgos se ubican cerca de la pirámide de Teti, en Sakkara, al suroeste de El Cairo, donde se encuentran las primeras estructuras funerarias con esta forma y donde los arqueólogos egipcios están encontrando un sinfín de tesoros desde 2018.

Una misión conjunta del Consejo Superior de Antigüedades y el famoso arqueólogo Zahi Hawass se encuentra detrás de los últimos descubrimientos anunciados hoy que “reescribirán la historia de esta zona, especialmente durante las dinastías XVIII y XIX del Reino Nuevo, tiempo durante el cual se adoraba al rey Teti”, según un comunicado.

En la nota, Hawas señaló que la misión ha encontrado el templo funerario de la reina Naraat, esposa de Teti, además de tres almacenes de adobe en el lado sureste del mismo, donde se depositaban ofrendas y herramientas que se utilizaban en el culto a esta reina.

También ha excavado 52 pozos, con profundidades de entre 10 y 12 metros, en el interior de los cuales estaban escondidos más de 50 ataúdes de madera del Reino Nuevo, que son los primeros que se encuentran en Sakkara de 3.000 años de antigüedad.

Los ataúdes tienen forma humana y en su superficie hay representadas escenas de los dioses que fueron adorados en ese período, además de pasajes del Libro de los Muertos que ayudan a los difuntos a realizar el viaje al otro mundo, según las creencias de los antiguos egipcios.

En los pozos también había un gran número de artefactos y estatuas en forma de deidades, y lo que la misión calificó de “descubrimiento único”: un papiro de cuatro metros de largo y un metro de ancho con el capítulo 7 del Libro de los Muertos.

Asimismo, han sido desenterradas una gran cantidad de cerámicas del Reino Nuevo, incluidas algunas que prueban la existencia de relaciones comerciales entre Egipto y Creta.

Según Hawass, estos últimos descubrimientos “confirman que el área arqueológica de Sakkara no se usó como necrópolis sólo en la era tardía, sino también en el Reino Nuevo” y también demuestran “la existencia de muchos talleres de ataúdes, que eran comprados por los residentes, y de momificación”.

EFE

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Publican un catálogo de casi 700 millones de objetos astronómicos

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La iniciativa, en la que participan varios centros de investigación, ha lanzado una colección pública de casi 700 millones de objetos astronómicos, fruto de más de media década de observaciones.

Dark Energy Survey (DES) es una colaboración de más de 400 científicos de 26 instituciones distribuidas en siete países.

Su instrumento principal, la Dark Energy Camera de 570 megapíxeles, está montada en el telescopio Blanco de 4 metros en el Observatorio Interamericano de Cerro Tololo en Chile, y sus datos se procesan en el Centro Nacional de Aplicaciones de Supercomputación de Illinois (Estados Unidos).

Esta colaboración incluye científicos españoles del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (Ciemat), del Institut de Ciències de l’Espai (IEEC-CSIC), del Institut de Física d’Altes Energies (IFAE) y del Instituto de Física Teórica (centro de la Universidad Autónoma de Madrid y del CSIC).

En concreto, DES ha lanzado ahora DR2, la segunda publicación de imágenes y catálogos de objetos en los siete años de historia del proyecto y que supone la culminación de más de media década de recopilación y análisis de datos astronómicos con el objetivo final de comprender la expansión acelerada del universo y el fenómeno de la energía oscura.

Se trata de uno de los catálogos astronómicos más grandes publicados hasta la fecha, según una nota del IFAE, que detalla que el DR2 incluye casi 700 millones de objetos astronómicos.

Con este se amplía los 400 millones de objetos catalogados en la publicación de datos anterior (DR1) y también se mejora el catálogo, “refinando las técnicas de calibración, que, con las imágenes combinadas más profundas, dan lugar a mejores estimaciones de la cantidad y distribución de materia en el universo”, según las mismas fuentes.

Investigadores de todo el mundo pueden acceder a estos datos y extraerlos para hacer nuevos descubrimientos sobre el universo, complementarios a los estudios que está llevando a cabo la colaboración Dark Energy Survey. La publicación está disponible ‘on line’ y también está abierta para que el público la explore.

“Estos catálogos e imágenes son de una enorme riqueza para múltiples análisis de astrofísica, de nuestra galaxia y fuera de ella”, resume Aurelio Carnero Rosell, investigador del Ciemat.

Además, añade, han sido sometidos a un intenso escrutinio y verificación durante los últimos meses para ofrecer datos de calidad.

“Este es un hito trascendental”, indica el director de DES, Rich Kron, quien detalla que después de años tomando fotografías de objetos celestes distantes en el cielo nocturno, y tras verificar cuidadosamente la calidad y calibración de las imágenes capturadas por la Dark Energy Camera, se hace público este segundo lote de datos.

Este investigador de la Universidad de Chicago agrega: “invitamos tanto a científicos profesionales como a aficionados a profundizar en lo que consideramos un cofre del tesoro aún por descubrir”.

EL DR2 se presenta en una sesión de la reunión de la American Astronomical Society.

EFE

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