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Hallan datos inequívocos de agua en la Luna y bolsas que pueden albergarla

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La Luna contiene agua helada, según nuevos datos inequívocos de detección, y en su superficie hay numerosos cráteres, incluso muy pequeños, a los que nunca llega la luz solar, donde esta podría estar atrapada de forma estable, lo que puede tener implicaciones para futuras misiones humanas.

Nature Astronomy publica hoy dos estudios firmados por científicos estadounidenses, uno de los cuales señala la inequívoca detección de agua molecular (H20) en la Luna y el otro sugiere que aproximadamente 40.000 metros cuadrados de su superficie, de los que un 40 % están en el sur, tiene la capacidad de retener agua en las llamadas trampas frías.

Hace dos años ya se habían detectado signos de hidratación en la superficie lunar, particularmente alrededor del polo Sur, que posiblemente correspondían a la presencia de agua, pero el método empleado no podía diferenciar si se trataba de agua molecular (H2O) o de hidroxiles (radicales llamados OH).

En esta nueva publicación, un equipo dirigido por Casey Honniball de la Universidad de Hawai, usó datos del Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja (SOFIA) de la Nasa, un avión Boeing 747SP modificado para transportar un telescopio reflector.

Los datos fueron tomados del cráter Clavius, cerca del polo Sur, que fue observado por SOFIA en una longitud de onda de seis micras, a la que el agua molecular produce una firma espectral única.

Las observaciones previas, a una longitud de tres micras, señalaban indicios de agua, que “todavía dejaban abierta una explicación alternativa”, pero los nuevos datos “no tienen otra explicación que la presencia de agua molecular”, dice a Efe Ignasi Ribas, astrofísico del Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña (IEEC) y del Instituto de Ciencias del Espacio del CSIC.

El agua, atrapada dentro de granos de polvo o de cristales, cuando es excitada por la luz del Sol vibra y la vuelve a emitir a una longitud de onda de seis micras.

“En la práctica, es como si esas zonas de la Luna brillaran más que lo que deberían a esa longitud de onda”, agrega Ribas comentando el artículo del que no es firmante.

Los investigadores estiman que la abundancia en las altas latitudes meridionales es de 100 a 400 gramos de H2O por tonelada de regolito (el material del que está formado la superficie lunar) y la distribución del agua en ese pequeño rango de latitud es resultado de la geología local y “probablemente no un fenómeno global”.

Esa cantidad de agua es mucho menor que en la Tierra, “pero es más que cero”, indica Ribas, quien recuerda que las condiciones en la Luna son extremas por lo que es difícil retenerla pues se evapora y escapa.

El segundo estudio, encabezado por Paul Hayne de la Universidad de Colorado Boulder, examinó la distribución en la superficie lunar de zonas en un estado de oscuridad eterna, en las que el hielo podría ser capturado y permanecer estable.

“En las trampas frías las temperaturas son tan bajas que el hielo se comportaría como una roca”, si el agua entra ahí “no irá a ninguna parte durante mil millones de años”, señala el científico citado por la universidad.

Aunque no se puede probar que estas trampas frías realmente contengan reservas de hielo -“la única forma de hacerlo sería ir allí en persona o con rovers y cavar”, dice Hayne- los resultados “son prometedores” y futuras misiones podrían arrojar aún más luz sobre los recursos hídricos de la Luna.

El estudio se hizo con datos del Orbitador de Reconocimiento Lunar de la NASA para evaluar una gama de posibles tamaños de trampas frías, las cuales podrían ser mucho más comunes en la superficie de la Luna de lo sugerido en investigaciones anteriores.

El equipo usó también herramientas matemáticas para recrear cómo podría ser la superficie lunar a muy pequeña escala y la respuesta es que sería “un poco como una pelota de golf”, repleta de pequeños hoyos.

El estudio indica que las “micro” trampas frías, en ocasiones de un tamaño no superior a un céntimo de euro, son cientos o miles de veces más numerosas que las de mayor tamaño, que pueden tener varios kilómetros, y se pueden encontrar en ambos polos.

Los autores sugieren que aproximadamente 40.000 metros cuadrados de la superficie lunar tiene la capacidad de atrapar agua, cuya presencia puede tener implicaciones para futuras misiones lunares que tengan como objetivo el acceso a estos potenciales depósitos de hielo.

“Si estamos en lo cierto -consideró Hayne-, el agua va a ser más accesible”, teniendo en mente, en un futuro, el posible establecimiento de bases lunares.

La existencia en la Luna de agua que potencialmente se pueda usar es una perspectiva “muy interesante” y “emocionante”, destaca Ribas, aunque el tiempo dirá si se puede utilizar para ayudar a futuras bases lunares.

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Descubren el fósil casi intacto de un cetáceo de 3.000 años cerca de Bangkok

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Paleontólogos tailandeses trabajan en determinar la edad de un fosil casi intacto de rorcual de Bryde, que podría tener entre 3.000 y 5.000 años, hallado cerca de Bangkok y a unos 12 kilómetros de la actual línea de costa.

El ministro tailandés de Medioambienbe y Recursos Naturales, Varawut Silpa-archa, indicó tras visitar la excavación que espera conocer en diciembre los resultados de las pruebas de carbono para precisar de cuando data el ejemplar.

Aunque los expertos ya apuntaron a medios locales que conforme a análisis previos de conchas encontradas podría rondar entre 3.000 y 5.000 años de antigüedad.

El esqueleto del fósil, de unos doce metros de longitud, conserva en perfectas condiciones la calavera, 19 vértebras, 5 costillas y la aleta izquierda, entre otros huesos.

Los arqueólogos aún trabajan para desenterrar parte del cetáceo encontrado el 6 de noviembre en la provincia de Samut Sakhon, al suroeste de Bangkok, una zona que hace miles de años estuvo cubierta por el agua del mar.

Según el ministro, este descubrimiento ayudará en las investigaciones sobre la evolución del rorcual de Bryde, del cual unos 50 ejemplares del actual mamífero marino habitan a día de hoy las aguas del Golfo de Tailandia.

EFE

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Logran la primera prueba experimental de cómo brillan las estrellas masivas

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Las estrellas, en su núcleo, realizan las reacciones que transforman hidrógeno en helio, liberando así la energía que hace que brillen

Las estrellas, en su núcleo, realizan las reacciones que transforman hidrógeno en helio, liberando así la energía que hace que brillen y que, en el caso del Sol, posibilita la vida en la Tierra. Ahora, un equipo de científicos ha logrado la primera prueba experimental de cómo brillan las estrellas masivas.

El hidrógeno es el elemento químico más abundante en el Universo y tanto el Sol como el resto de estrellas nacen cuando comienzan a fusionar hidrógeno para producir helio, que se va concentrando en el centro de las estrellas. Este proceso, que el Sol lleva haciendo 4.500 millones de años, se repite durante buena parte de sus vidas.

Para llevarlo a cabo, en las estrellas se dan dos reacciones nucleares de fusión distintas, una llamada la cadena de protón-protón (pp), que transforma directamente isótopos de hidrógeno en otros de helio, y otra denominada el ciclo CNO, en el que la fusión se cataliza por el carbono, el nitrógeno y el oxígeno.

La primera domina la producción de energía en estrellas de tamaño similar al Sol, produciendo alrededor del 99 %, y ha sido estudiada extensamente. La segunda, el ciclo CNO (carbono, nitrógeno y oxígeno), se cree que tiene un mayor peso en la producción de energía en las estrellas más masivas, a partir de 1.3 veces la masa del Sol.

Sin embargo, el estudio del ciclo CNO ha sido un desafío para la Física, debido a que los neutrinos generados en abundancia en este proceso de fusión son muy difíciles de detectar. Y es que estas partículas solares solo pueden observarse con detectores de alta sensibilidad, que pueden excluir la mayoría del ruido de fondo.

En este trabajo se presenta la primera detección de neutrinos producidos en el Sol por el ciclo CNO o lo que es lo mismo, la primera evidencia experimental directa conocida de este mecanismo.

Los responsables de este descubrimiento son un grupo de investigadores, entre ellos el español David Bravo, reunidos en el proyecto Borexino, un experimento de los Laboratorios Nacionales Gran Sasso del Instituto Nacional de Física Nuclear de Italia (INFN).

Los resultados fueron presentados en junio en el Congreso Neutrino 2020 de Chicago y este miércoles se publican en Nature.

Según sus responsables, de trata de “un hallazgo experimental de valor histórico”, que completa un capítulo de la Física que comenzó en la década de 1930, cuando Hans Bethe y Carl Friedrich von Weizsacker propusieron de forma independiente que la fusión de hidrógeno en las estrellas también podría ser catalizada por los núcleos pesados de CNO.

Sus implicaciones para la comprensión de los mecanismos estelares “son enormes”, aseguran sus responsables en una nota del INFN: dado que el ciclo CNO es predominante en las estrellas más masivas que el Sol, con esta observación Borexino ha alcanzado la evidencia experimental de lo que es de hecho el canal dominante en el Universo para la fusión de hidrógeno.

Borexino ya había estudiado en detalle el principal mecanismo de producción de energía del Sol, la cadena protón-protón, a través de la detección de los flujos de neutrinos principales provenientes de esta cadena de reacciones. Con la medición de estas partículas en el ciclo CNO, se proporciona la primera evidencia experimental de la existencia de este mecanismo adicional de generación de energía en el Universo.

“Ahora tenemos finalmente la primera confirmación innovadora y experimental de cómo brillan las estrellas más masivas que el Sol”, resume Gianpaolo Bellini, del INFN y de la Universidad de Milán.

Se trata, agrega el científico, de la culminación de un esfuerzo de 30 años y de más de 10 años de descubrimientos de Borexino en la física del Sol, los neutrinos y finalmente las estrellas”.

“Borexino ha conseguido ver todos los mecanismos principales a través de las cuales se teorizó que el Sol fusiona dos protones para dar lugar a helio y, por tanto, a energía”, resume a Efe por su parte David Bravo, quien recuerda que gracias al estudio del Sol podemos saber lo que pasa en otras estrellas, pero no solo, también sobre la formación de planetas o sobre los elementos que dan lugar a la vida (oxígeno, carbono).

Además, agrega, una de las grandes preguntas que aún queda en suspenso, pero cuya respuesta se acerca gracias a resultados como estos, es la metalicidad del Sol, es decir, qué elementos más pesados que el helio, como el carbono, nitrógeno y oxígeno, contiene.

“Más o menos este dato se conoce a través de observaciones diferentes, pero no con precisión, lo que tendría implicaciones muy amplias sobre cómo entendemos muchos mecanismos estelares. Los neutrinos son los únicos que pueden dirimir esta cuestión y por eso esta detección es un penúltimo paso crucial”, concluye Bravo.

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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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