Los próximos retos de la exploración espacial, por Roberto G.V.

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8048 ¡Otro fichaje! <a href="../apuntes-cientificos-desde-el-mit/2008/2/22/-nanomateriales-hoy-y-del-manana-roberto-guzman-de" title="http://lacomunidad.elpais.com/apuntes-cientificos-desde-el-mit/2008/2/22/-nanomateriales-hoy-y-del-manana-roberto-guzman-de" id="link_0">Roberto Guzmán</a> es físico e ingeniero de materiales, y cuando nos hicimos amigos en el MIT siempre me explicaba freakadas interesantísimas provenientes del mundo de la tecnología. Pero lo que más me gustaba es que no se quedaba en la anécdota. Sus conocimientos científicos le permitían dar un contexto y valorar en detalle si era algo símplemente curioso o un gran avance. Esperemos que se suelte, y periódicamente nos explique lo último de lo último de la tecnología, un espacio poco cubierto en el blog. El principio de flexibilidad – uno de los pocos que tiene este blog – hace sin embargo que hoy Roberto inaugure con un post de menor carácter tecnológico, y aproveche su asistencia a un evento con los astronautas Aldrin y Armstrong del Apollo 11 para plantear un tema de preactualidad: la exploración espacial. Utilizo este término porque pronto empezaréis a escuchar noticias sobre el 40 aniversario de la llegada del hombre a la Luna que tendrá lugar el próximo 20 de julio. Sin querer quitar protagonismo a Roberto, ¿de qué creéis que se hablará más? ¿de la teoría conspirativa según la cuál todo fue un montaje y Armstrong nunca pisó a la luna? ¿o de si vale la pena invertir una millonada de dólares en repetirlo e incluso ir a Marte? ¿CUÁLES SON LOS SIGUIENTES RETOS DE LA EXPLORACIÓN ESPACIAL?, por Roberto Guzmán de Villoria Cuando se nos pregunta el porqué invertir dinero en investigación y se habla de medicina, informática o avances en ingeniería, todo el mundo suele estar de acuerdo en que está completamente justificado. Sin embargo cuando se habla de investigación espacial, la opinión general no es tan unánime, más aún cuando nos encontramos en una crisis como la actual. Tal cual están las cosas, no parece tener mucho sentido gastar parte de los impuestos en buscar vida en otros planetas y mucho menos mandar astronautas al espacio. Conscientes de la decreciente popularidad que tiene hoy en día la exploración espacial, un simposio como “Giant Leaps”, donde se podía encontrar a <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Buzz_Aldrin" title="http://es.wikipedia.org/wiki/Buzz_Aldrin" id="link_1">Buzz Aldrin</a> o <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Neil_Armstrong" title="http://es.wikipedia.org/wiki/Neil_Armstrong" id="link_0">Neil Armstrong</a> (aunque sólo acudió a un memorial previo), parecía una ocasión ideal para plantear el futuro de la investigación espacial, y conocer de primera mano hacia donde se dirige. <a href="http://eapsweb.mit.edu/people/person.asp?position=Faculty&who=zuber" title="http://eapsweb.mit.edu/people/person.asp?position=Faculty&who=zuber" id="link_2">Maria Zuber</a> responsable del Departamento de Tierra, Atmósfera y Ciencias Planetarias del MIT , y la posterior mesa redonda, se encargaron de mostrarnos próximos retos. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/_roberto-1.jpg" id="img_0" class="imgdcha">1. Estudio de la fisiología y el comportamiento humano en condiciones de baja gravedad. Realmente importante desde el punto de vista de la exploración espacial con humanos, más cuando se piensa en estancias largas. En este sentido la Estación Espacial Internacional está siendo fundamental. Aunque se planea utilizar robots, todavía se está muy lejos de conseguir la versatilidad de un ser humano. Evidentemente es un campo científico con menos utilidad para los no astronautas. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/287103__roberto-2.jpg" id="img_2" class="imgdcha">2. Medida de la variabilidad solar. Aparte de la importancia que tiene para nosotros, como ya se explicó en un interesante <a href="../apuntes-cientificos-desde-el-mit/2009/3/27/clima-espacial-manchas-solares-y-precio-del-trigo" title="http://lacomunidad.elpais.com/apuntes-cientificos-desde-el-mit/2009/3/27/clima-espacial-manchas-solares-y-precio-del-trigo" id="link_3">post</a> , en el caso de la investigación espacial es necesario conocer la predicción del tiempo espacial evitando por ejemplo tormentas solares que pueden incomunicar la nave o el satélite. 3. Determinar la extensión y la composición del universo. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/287104__roberto-3.jpg" id="img_0" class="imgdcha">Se piensa que el 73% del universo está formado por una forma hipotética y misteriosa de energía llamada energía oscura que hace que el universo se expanda cada vez más deprisa, y el 22% por materia oscura, una materia indetectable con los medios actuales salvo por su efecto gravitacional en otras particulares (es decir, una materia con masa, pero "invisible"). Si esto es así, y además no se ha probado la existencia de ambas, significa que no conocemos muy bien de que está compuesto el universo. El observar el límite del universo daría muchísima información de su formación, pero dudo que se puede hacer en un tiempo. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/_roberto-4.jpg" id="img_4" class="imgdcha">4. Descubrir otras Tierras. Bueno, escrito así suena un poco a ciencia ficción, pero es cierto que el periodo interglaciar que estamos viviendo y hace posible la vida (y que no nos congelemos) no va a durar siempre. La última edad de hielo fue hace 10 000 años. El último gran meteorito que impactó la tierra, se estima que fue hace 65 millones de años (probablemente el causante de la desaparición de los dinosaurios). En cualquier caso el sol consumirá la tierra en unos 5 mil millones de años, haciéndola inhabitable mucho antes. Aunque parece que hay bastante margen (bueno, eso sin tener en cuenta el factor humano) , de momento sólo se ha conseguido llevar astronautas por largos periodos de tiempo a la Estación Espacial Intenacional que está a unos 480 Km de distancia. Así que tarde o temprano hay que empezar a investigar si existen planetas habitables con el fin de encontrar propiedades similares a la tierra. De momento la tecnología que tenemos de naves espaciales no da para mucho, así que hay que conformarse con buscarlos mediante telescopios "<a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Coronagraph" title="http://en.wikipedia.org/wiki/Coronagraph" id="link_4">coronograph</a> " de luz visual y de interferometría infrarroja, y así realizar un “censo” de planetas de tamaños similares a la tierra, situados a distancias similares de su sol y con atmosferas de composición semejante. El programa de la NASA se llama "<a href="http://planetquest.jpl.nasa.gov/TPF/tpf_index.cfm" title="http://planetquest.jpl.nasa.gov/TPF/tpf_index.cfm" id="link_5">Terrestrial Planet Finder</a> " y se espera lanzar el primer telescopio para el 2014. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/_roberto-5.jpg" id="img_5" class="imgdcha">5. Preservar nuestro planeta. Como una vez me dijo un profesor de matemáticas, puedes observar la piel de un elefante con una lupa durante horas, pero sólo si te alejas te darás cuenta que es un elefante. Con la Tierra ocurre lo mismo. Si existen potentes telescopios que se dedican a buscar planetas similares a la tierra, ¿por qué no usar esa potente tecnología para saber qué ocurre con nuestro planeta?. Se está estudiando la estructura de las capas de hielo de la Antártida y como están evolucionando. Queda mucho por investigar sobre fenómenos geológicos, siendo muy útil lo que se denomina "Estudio comparativo de los planetas". El planeta más semejante y cercano es Marte, y la mayor ventaja en estudiarlo respecto a la Tierra, es un motivo tan ridículo como real. Al no existir países ni gobiernos, no hay problemas políticos ni de seguridad para poder estudiar el planeta a sus anchas…una lástima para la ciencia. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/_roberto-6.jpg" id="img_6" class="imgdcha">6. Búsqueda de vida extraterrestre. En los últimos años siempre se habla de Marte, hay indicios de que existe agua en su superficie, por lo que es probable que pudiera existir algún ser vivo primitivo (microorganismos). Pero la búsqueda va algo más lejos, ¿es posible encontrar indicios de vida en otros lugares en nuestro sistema solar? De momento los candidatos son una luna de Saturno, Titán; y otra de Júpiter, Europa. En <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Tit%C3%A1n_%28luna%29" title="http://es.wikipedia.org/wiki/Titán_(luna)" id="link_6">Titán</a> se han encontrado lagos de metano e incluso lluvia de éste durante el <a href="http://www.nasa.gov/mission_pages/cassini/media/cassini-20090603.html" title="http://www.nasa.gov/mission_pages/cassini/media/cassini-20090603.html" id="link_7">verano</a> . Desde luego no parece un paraíso para vivir un sitio lleno de metano, que en ese caso es líquido debido a las bajas temperaturas (alrededor de los <a href="http://www.dailygalaxy.com/my_weblog/2009/04/huge-hydrocarbo.html" title="http://www.dailygalaxy.com/my_weblog/2009/04/huge-hydrocarbo.html" id="link_9">-180</a> C). El interés radica en el origen de este <a href="http://www.nasa.gov/mission_pages/mars/news/marsmethane.html" title="http://www.nasa.gov/mission_pages/mars/news/marsmethane.html" id="link_8">metano</a> , ya que puede ser de origen orgánico (liberado por los seres vivos durante la digestión de los nutrientes, especialmente los rumiantes, o mejor dicho las bacterias de sus intestinos) o de origen geológico. En cualquier caso parece una hipótesis poco probable, <a href="http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=methane-on-mars-titan" title="http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=methane-on-mars-titan" id="link_10">aunque posible</a> . Parece más interesante <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Europa_%28luna%29" title="http://es.wikipedia.org/wiki/Europa_(luna)" id="link_11">Europa</a> , la sexta luna de Júpiter, de tamaño similar a nuestra luna. En este se piensa que bajo una superficie de hielo la temperatura es de <a href="http://www.dailygalaxy.com/my_weblog/2009/04/huge-hydrocarbo.html" title="http://www.dailygalaxy.com/my_weblog/2009/04/huge-hydrocarbo.html" id="link_12">-160</a> C podría haber un océano de agua líquida...agua líquida a tan bajas temperaturas...una hipótesis es que Jupiter produjera mareas que <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Europa_%28luna%29" title="http://es.wikipedia.org/wiki/Europa_%28luna%29" id="link_13">calentarán</a> el agua a modo de océanos subterráneos. Como curiosidad hoy se han publicado <a href="http://www.sciencenews.org/view/generic/id/44975/title/Saturn%E2%80%99s_moon_may_host_an_ocean" title="http://www.sciencenews.org/view/generic/id/44975/title/Saturn’s_moon_may_host_an_ocean" id="link_14">evidencias de un océano subterráneo</a> en otra luna de Saturno, <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Enc%C3%A9lado_%28luna%29" title="http://es.wikipedia.org/wiki/Encélado_(luna)" id="link_15">Encélado</a> . Así que cómo se puede ver, todavía queda bastante por hacer en el espacio, aunque el siguiente gran reto, del mismo nivel mediático que el <a href="http://www.nasa.gov/mission_pages/apollo/40th/index.html" title="http://www.nasa.gov/mission_pages/apollo/40th/index.html" id="link_16">Apollo 11</a> es …rumbo <a href="http://www.spectrum.ieee.org/static/special-reports" title="http://www.spectrum.ieee.org/static/special-reports" id="link_17">Marte.</a>

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1 Los próximos retos de la exploración espacial, por Roberto G.V.

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8048 Durante mi regreso a Boston, donde placer, ciencia y trabajo se entremezclan, un amigo me aconsejó: “Deberías conocer a Rubén Juanes, un profesor español del <a href="http://mit.edu/" title="http://mit.edu/" id="link_1">MIT</a> que trabaja en algo muy interesante”. - “¿En qué?” - “Investiga cómo los fluidos se mueven entre los medios porosos” <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/juanes-ruben.jpg" id="img_1" class="imgdcha">Sonreí y me quedé unos instantes reflexionando sobre el concepto tan raro de “interesante” que tienen los científicos…, pero cuando al rato visité <a href="http://cee.mit.edu/juanes" title="http://cee.mit.edu/juanes" id="link_2">la web</a> de este ingeniero coruñés y descubrí que aplicaba dicho “movimiento de fluidos en medios porosos” a averiguar cómo mejorar el rendimiento de los pozos petrolíferos, a entender los peligrosos escapes de metano de los hidratos de gas en los fondos oceánicos, y a buscar maneras de inyectar bajo tierra el dióxido de carbono emitido por las centrales térmicas, le escribí de inmediato para pedirle que nos recibiera en su despacho del <a href="http://cee.mit.edu/" title="http://cee.mit.edu/" id="link_0">departamento</a> de ingeniería civil y medioambiental del Instituto Tecnológico de Massachussets. Volveremos con calma a estos temas extensísimos, pero hagamos hoy honor a la filosofía con que nació este blog llamado “Apuntes científicos desde el MIT”, y todavía desde Cambridge resumamos de manera desenfadada las principales anotaciones que realicé durante mi conversación con Rubén sobre el “movimiento de fluidos en medios porosos”. Hidratos de gas – El hielo que se enciende Tanto las bajas temperaturas de las zonas polares como la presión existente en los fondos oceánicos hace que se produzca un fenómeno extraño: en zonas donde la descomposición de materia orgánica genera gran cantidad de gas metano, cuando el agua se congela deja atrapado este gas en su interior y forma una especie de hielo que puede llegar a encenderse. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/juanes-hidrato-gas.jpg" id="img_2" class="imgizqda">Los <a href="http://www.netl.doe.gov/technologies/oil-gas/FutureSupply/MethaneHydrates/about-hydrates/about_hydrates.htm" title="http://www.netl.doe.gov/technologies/oil-gas/FutureSupply/MethaneHydrates/about-hydrates/about_hydrates.htm" id="link_3">hidratos de metano</a> se descubrieron hace más de 30 años, y según algunas estimaciones estas gigantescas capas en el subsuelo oceánico y el permafrost ártico pueden llegar a contener más carbono orgánico que todo el carbón, petróleo y gas natural existente en la Tierra. Por tanto, la primera gran línea de investigación que apareció sobre los hidratos de gas fue averiguar cómo poder extraer el metano atrapado en ellos para quizás convertirlo en una nueva fuente de energía. Según Rubén todavía hay enormes limitaciones tecnológicas para conseguir rescatar el de los océanos, pero hay regiones de Canadá en las que se han hecho <a href="http://energy.usgs.gov/other/gashydrates/mallik.html" title="http://energy.usgs.gov/other/gashydrates/mallik.html" id="link_1">ensayos</a> prometedores sobre los hidratos situados en capas superiores. La otra línea importantísima, y aquí aparece el “movimiento en medios porosos” de Rubén, es entender los mecanismos por los que este metano atrapado en el hielo de los sedimentos oceánicos se va escapando hasta llegar a la atmósfera y contribuir significativamente al calentamiento global del planeta. El metano es un gas que provoca un efecto invernadero considerable, y existe un enorme interés en comprender el rol exacto que tiene en las alteraciones del clima terrestres. ¿Cuánto petróleo queda? Rubén me cuenta que de media, en cada yacimiento petrolífero sólo se extrae el 20-30% del petróleo que contiene. El resto está demasiado impregnado en el subsuelo y es tan complicado extraerlo que con la tecnología actual no resulta rentable hacerlo. Él, analizando el “movimiento de fluidos por medios porosos”, es uno de los muchos que investiga para mejorar la recuperación de petróleo. No es un campo que cojee en financiación, cualquier pequeño avance en este aspecto tiene unas repercusiones económicas muy considerables. No pude resistirme a la típica pregunta acerca de cuántos años de petróleo nos quedan. “No tiene mucho sentido plantearlo de esta manera”, respondió, “el petróleo nunca se terminará, simplemente dejará de utilizarse cuando su precio suba por las nubes y resulte más barato utilizar otras alternativas energéticas”. Obvio, pero insistí un poco y le pedí que valorara el baile de cifras que solemos recibir dependiendo de las fuentes. Me explicó que para obtener tales estimaciones utilizan el “ratio R/P”, que significa la relación entre las Reservas restantes y la Producción o ritmo al que se extrae. La diversidad de pronósticos es considerable, pero admite que desde hace 40 años se está repitiendo que queda petróleo para 40 años más. El motivo de que el petróleo se resista a terminarse no está en la “P” sino en la “R”: En las últimas décadas se han ido descubriendo grandes yacimientos petrolíferos que han ido aumentando las reservas contabilizadas, y además la extracción es cada vez más efectiva. Pero ojo! Rubén advierte que está todo ya tan explorado que cada vez es más improbable descubrir ningún otro gran yacimiento oculto que añada más años de vida al petróleo. La única opción para mantener el R/P estable es aprender a mejorar ese 20-30% de rendimiento en las extracciones. Ahí está el reto, y parte del trabajo sobre “movimiento de fluidos por medios porosos” de Rubén. La epopeya de inyectar CO2 bajo tierra Mejorar la eficiencia energética e incrementar la producción con fuentes de energía renovables es sin duda la gran apuesta del reto energético al que nos enfrentamos, pero analizando <a href="../apuntes-cientificos-desde-el-mit/2008/8/5/energia-solar-tambien-noche" title="http://lacomunidad.elpais.com/apuntes-cientificos-desde-el-mit/2008/8/5/energia-solar-tambien-noche" id="link_0">ciertos datos</a> parece utópico imaginar un futuro libre de combustibles fósiles. “Compruébalo”, me dijo Rubén, “pero China está construyendo alrededor de 100 centrales térmicas al año”. Todas estas centrales emiten grandes cantidades de CO2 a la atmósfera. Una posibilidad para reducir estas emisiones es capturarlo e inyectarlo bajo tierra para <a href="http://www.mnp.nl/ipcc/pages_media/SRCCS-final/IPCCSpecialReportonCarbondioxideCaptureandStorage.htm" title="http://www.mnp.nl/ipcc/pages_media/SRCCS-final/IPCCSpecialReportonCarbondioxideCaptureandStorage.htm" id="link_4">secuestrarlo</a> entre diferentes estructuras rocosas del subsuelo. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/juanes-CCS.jpg" id="img_3" class="imgdcha">El asunto es controvertido porque para conseguir por esta vía un efecto significativo en la reducción del CO2 atmosférico se requiere un proyecto faraónico. Implantar a gran escala estas costosas medidas significaría sin duda un notable aumento del precio de la energía eléctrica, y además se necesitaría una legislación a nivel global que obligara a todos los productores mundiales a implantar estas tecnologías. Pero uno de los factores más importantes a resolver antes de ponerse a construir estos sistemas es averiguar si el CO2 se quedaría permanentemente en el subsuelo, o si de alguna manera se filtraría y volvería a escaparse a la atmósfera. Como podéis imaginar, aquí se enmarca la investigación en el “movimiento de fluidos en medios porosos”. El grupo de Rubén busca las zonas idóneas para que esta inyección de dióxido de carbono capturado a la salida de las centrales térmicas sea lo más estable posible. Rubén confiesa sus dudas de que algo tan costoso pueda llegar a implantarse de manera global, pero al mismo tiempo advierte que se necesita una solución de este estilo; los combustibles fósiles no van a desaparecer de las ecuaciones energéticas, y aunque parezca descabellado adaptar mecanismos de captura de CO2 a la salida de las centrales térmicas para inyectarlo bajo tierra, es sin duda una opción muy a tener en cuenta. La otra inquietante opción es, como le dije hacia el final de mi visita, “que todo continúe igual y a ver qué pasa”. Vi en su cara una expresión de resignación que parecía indicarme “por desgracia, ésta también es una opción posible…” Dejando de lado este turbador último mensaje, una de las conclusiones que saqué de nuestra charla es que “ el análisis del movimiento de fluidos por medios porosos” es muchísimo más interesante de lo que yo pensaba. De largo. Evidentemente, una conversación así debía terminar acompañado de otros científicos en el bar con el nombre más inspirador de Cambridge: “The Miracle of Science”. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/juanes-chiara-pere-estupiny.jpg" id="img_4" class="imgcen">

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1 Metano, petróleo y CO2 circulando por medios porosos

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8048 <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/origen-vida.jpg" id="img_0" class="imgdcha">En 1953 el químico <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Stanley_Miller" title="http://es.wikipedia.org/wiki/Stanley_Miller" id="link_0">Stanley Miller</a> realizó uno de los experimentos más famosos de la historia de la ciencia. Diseñó un aparato de vidrio donde intentó recrear las condiciones de la Tierra primigenia para ver si aparecía algo cercano a la vida. Mezcló agua con metano, amoniaco e hidrógeno (los gases que supuestamente contenía la atmósfera), y aplicó descargas eléctricas para simular la gran cantidad de rayos que caían sobre su superficie en esos momentos. A las pocas horas el matraz ya contenía varios aminoácidos diferentes, las moléculas que constituyen las proteínas. El hallazgo fue sorprendente, porque reflejaba la tremenda facilidad con que se podían formar moléculas orgánicas complejas a partir de otras mucho más sencillas, y daba una gran esperanza a la comprensión científica del origen de la vida en la Tierra. El experimento reforzaba la hipótesis de que todo empezó en una sopa prebiótica, una especie de balsas en las laderas de los volcanes donde poco a poco se iban formando moléculas, recombinándose, y aumentando de complejidad hasta generar algo que pudo metabolizar energía del exterior, mantener una estructura estable, y hacer copias de si mismo. 55 años después los geólogos saben que la composición atmosférica en los albores de la Tierra era muy diferente a la que utilizó Miller en su experimento, y esa idea de caldo primigenio en pequeños lagos superficiales también está siendo descartada por escenarios más propensos a mantener una actividad química que pudiera dar lugar a las primeras estructuras celulares, como el interior de la Tierra, los fondos oceánicos… El experimento de Miller mantiene un indiscutible gran valor conceptual, siempre será un referente para todos los investigadores en el campo de la química prebiótica, pero como pista válida para perseguir las primeras etapas del verdadero origen de la vida perdió toda su vigencia. Hasta el curioso hallazgo <a href="http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/322/5900/404" title="http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/322/5900/404" id="link_1">publicado</a> la semana pasada en Science. Lo viales extraviados de Miller Stanley Miller falleció en Mayo del 2007, y sus pertenencias científicas quedaron en manos de Jeffrey Bada, uno de sus últimos colaboradores. Revisando su viejo laboratorio Bada encontró una caja llena de botecitos y etiquetada como “Experimentos de 1953-54”. Contrastando con las libretas originales de Miller, Bada comprobó que esos viales contenían muestras del famoso experimento, pero también de dos versiones más que había realizado alterando ligeramente las condiciones iniciales. En una de esas versiones Miller había inyectado vapor de agua directamente en el lugar donde mezclaba los gases con las descargas eléctricas, algo que en ese momento no tenía gran importancia, pero que ahora recobraba interés, porque las erupciones volcánicas de la Tierra primigenia sí podían emitir gases como los que Miller había utilizado y formar nubes a su alrededor cuya composición sí estaría acorde con las condiciones de su experimento. Miller había analizado dichas muestras, pero no con los espectrómetros tan sensibles que existen actualmente. El verano pasado Jeffrey Bada y otro científico llamado Adam Jonson volvieron a analizar las muestras y descubrieron hasta 22 aminoácidos en esa versión ignorada por Miller, el doble de los que había anunciado anteriormente. Además, 20 de ellos coinciden con los que constituyen las proteínas de los seres vivos. Es decir, el experimento publicado por Miller había perdido validez porque las condiciones que utilizó no era fieles a la atmósfera primitiva, pero sin él saberlo había realizado otro que sí reproducía bien cómo podían ser las nubes cercanas a los volcanes, y además contenía muchos más aminoácidos de los que él había podido detectar. Los autores del artículo de Science con concluyen que este descubrimiento refuerza la hipótesis ya existente de que los entornos de volcanes son buenos candidatos para haber cocinado las primeras formas de vida. Representa eso el origen de la vida??? Para nada. La verdad, esta nueva investigación parece más una anécdota curiosa a añadir al famosos experimento de Miller que una pista muy trascendente sobre cómo pudo empezar la vida. Sobre todo porque si algo refuerza es la idea de que los aminoácidos y otras moléculas orgánicas se pueden formar con tanta facilidad, que si no lo hicieron en unas condiciones lo hicieron en otras. O en varias a la vez. No parece que esta generación de los primeros aminoácidos, lípidos o ácidos nucleicos sea un factor relevante, seguro que la Tierra estaba llena de ellos. El gran reto a solucionar en la comprensión científica del origen de la vida es saber cómo estas moléculas llegaron a constituir proteínas que tuvieran capacidad catalítica, o ácidos nucleicos que codificaran información, en qué orden, y cómo pudieron llegar a ensamblarse en algo tan complejo como es una célula. Aquí es donde se encuentran las investigaciones más apasionantes. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/origen-life-molecule.jpg" id="img_1" class="imgizqda">¿Qué fue antes, el gen o la proteína? ¿o lo primero es la estructura, una membrana lipídica que facilite un espacio cerrado donde se combinen tales moléculas? ¿Es más importante el metabolismo (un ciclo químico que permita el intercambio de energía) o la información (genes)? Mucho antes de la llegada del ADN, ¿hubo un mundo previo de ARN, molécula que también puede codificar información y al mismo tiempo capacidad catalítica? Estas son las verdaderas preguntas a resolver si queremos comprender el misterio del origen de la vida. El experimento que se llevaría el gran premio sería aquel que, en lugar de meter metano, hidrógeno, amoníaco en un matraz y comprobar que se forman aminoácidos o nucleótidos, pusiera nucleótidos, lípidos, aminoácidos… y le saliera un pedazo de proteína catalizando reacciones orgánicas dentro de una protocélula. Esto sí que sería espectacular. Pero no tan descabellado! porque por sorprendente que parezca, la vida en la Tierra se originó muy pronto tras la formación del planeta. Incluso según algunos la generación de vida no es un proceso tan complicado. Todavía recuerdo un <a href="http://web.mit.edu/knight-science/seminars/spring2008.html" title="http://web.mit.edu/knight-science/seminars/spring2008.html" id="link_3">seminario en nuestro Fellowship del MIT</a> de <a href="http://www.oeb.harvard.edu/faculty/marshall/marshall-oeb.html" title="http://www.oeb.harvard.edu/faculty/marshall/marshall-oeb.html" id="link_2">Charles Marshall</a> , biólogo evolutivo cuando nos dijo algo parecido a “la formación de las primeras bacterias no es el paso más insólito de la evolución. A los pocos millones de años ya había seres unicelulares sobre la Tierra, probablemente la vida apareció y desapareció varias veces hasta que un cierto tipo prosperó. Y seguro que hay formas de vida simples en otros planetas. En cambio, costó 2.000 millones de años que esos microorganismos se agruparan formando seres pluricelulares. Éste es el paso verdaderamente significativo, inesperado, y quizás único.”

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1 “Novedades” en el origen de la previda

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11844 <IMG class=imgdcha id=img_1 src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/smanuelgutierrez/vaca_capitalismo.jpg">Entre todas las incongruencias del mundo que habitamos, la que más miedo me da podría denominarse "incapacidad humana para hacer frente a la verdad". Ejemplos de ella tenemos muchos, el más palpable el destierro al que hemos sometido a la muerte y los símbolos que la representan. Vivimos tratando de olvidar que un día moriremos, sin más. Del mismo modo, oímos las verdades más desagradables sin querer escucharlas. En la medida en que no sean repetidas, dichas verdades dejarán de existir por muy evidentes que resulten. Jeremy Rifkin es un eminente economista de sesenta y cinco años que lleva más de quince predicando en el desierto. Su mensaje, aunque probado desde el más estricto de los criterios científicos, no ha terminado de calar... quizá sólo porque es negativo. Que nos estamos cargando el planeta es algo más o menos asumido: que lo estemos haciendo, en buena medida, por comer carne como trogloditas, no cabe en el mensaje políticamente correcto que todos queremos escuchar. Las vacas, asegura Rifkin, producen emisiones de metano (por sus flatulencias) y de dióxido de carbono (por el entramado agrícola e industrial necesario para alimentarlas). El 39 por ciento de los campos del mundo se utiliza, de un modo u otro, para alimentar animales... a pesar de que un tercio de la humanidad se muere de hambre. Comer demasiadas vacas está calentando La Tierra. La industria de la carne es la segunda causa del calentamiento global. La primera es el consumo en edificios. El transporte (incluyendo todos los coches, todos los trenes, todos los aviones, todos los barcos del mundo) es la tercera. Me diréis aquello de: "vale, y qué quieres que le hagamos". Sabedlo, sólo tened conocimiento de ello. Con eso me vale.

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1 Destruir el Amazonas para seguir comiendo vacas

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8048 Descubrir un nuevo planeta extrasolar ya no es noticia. Fue un gran hito en 1995, cuando se descubrió el primero, pero ahora que ya se conocen unos 300 dando vueltas alrededor de estrellas lejanas, ¿Qué es lo realmente relevante en este campo? ¿Cuál es el contexto de las investigaciones? La semana pasada leí la <a href="http://www.elpais.com/articulo/sociedad/Hubble/detecta/compuesto/basico/vida/planeta/extrasolar/elpepisoc/20080320elpepisoc_8/Tes" title="http://www.elpais.com/articulo/sociedad/Hubble/detecta/compuesto/basico/vida/planeta/extrasolar/elpepisoc/20080320elpepisoc_8/Tes" id="link_0">noticia</a> publicada en <a href="http://www.nature.com/nature/journal/v452/n7185/full/452296a.html" title="http://www.nature.com/nature/journal/v452/n7185/full/452296a.html" id="link_1">nature</a> sobre el descubrimiento de metano en un planeta extrasolar, y me di cuenta que no sabía muy bien cómo ubicar este estudio: ¿era un gran hallazgo o no? ¿Y si lo era… por qué? En ciencia, cuando una disciplina avanza muy rápido, es difícil seguirle la pista y mantener una idea clara del contexto global en el que se enmarcan las píldoras que nos llegan por los medios de comunicación. El estudio de exoplanetas es algo tan nuevo, que es fácil perderse. Por eso contacté con <a href="http://web.mit.edu/physics/facultyandstaff/faculty/joshua_winn.html" title="http://web.mit.edu/physics/facultyandstaff/faculty/joshua_winn.html" id="link_2">Joshua Winn</a> , el principal experto del MIT en el estudio de planetas extrasolares. Ya nos había impartido un seminario meses antes, donde insistió en que nos atendería encantado si teníamos dudas. Comprobé que lo decía en serio. El café que tomamos duró 2 horas, y sus explicaciones me resultaron tan útiles para adquirir una visión global del tema, que intentaré transmitiros los puntos más destacados de nuestra conversación. ¿Es nuestro sistema solar extraño? Los dos grandes objetivos son: entender cómo se forman los sistemas solares, y encontrar pistas en atmósferas lejanas que indiquen existencia de vida. Empecemos por el primero. <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/exoplanets-disc.jpg" id="img_0" class="imgdcha">A partir del único ejemplo de sistema solar que teníamos (el nuestro) se construyó la siguiente teoría: Grandes cantidades de materia se acumularon formando un disco giratorio alrededor del sol. En él las partículas se iban agrupando creando estructuras más grandes. El disco se aceleraba, se producían grandes colisiones y algunas de estas estructuras adquirían una masa crítica que les permitía atraer todavía más materia, hasta acabar convirtiéndose en planetas. Esta explicación concuerda muy bien con el hecho de que los planetas pequeños y rocosos estén cercanos a la estrella, y los gigantes gaseosos estén lejanos. Así es nuestro sistema solar; no problem. Pero sorpresa! A medida que se han ido descubriendo planetas, un par de detalles no encajan del todo: Hay una gran cantidad de planetas gaseosos (estilo Júpiter) en posiciones muy muy cercanas a su estrella; demasiado cercanas según la teoría del disco giratorio. Y además, se han observado órbitas exageradamente elípticas. Comparado co lo que estamos observando, parece como si nuestro sistema solar fuera atípico... ¿Habríamos construido una teoría que explicaba una excepción? No del todo. Según Josh la teoría básica del disco giratorio es correcta, pero debe haber otros procesos que acerquen los planetas grandes a las estrellas, y que no se habían tenido en cuenta. Él está estudiando posibles colisiones durante la formación de los sistemas solares que, como si fueran canicas, moverían a los planetas de sitio. La “anormalidad” de nuestro sistema solar se debería a que no sufrió estos efectos “extra” a lo largo de su historia. Para Josh estos nuevos ejemplos de sistemas solares representan una herramienta fantástica para entender mejor la formación planetaria. ¿Alguno de estos planetas alberga vida? Esta es la segunda gran pregunta que se quiere responder. Para ello los astrofísicos analizan la atmósfera de los planetas. La idea es simple: buscar biomarcadores, elementos que no puedan haberse originado en un mundo inerte. Si en una atmósfera se descubre oxígeno, por ejemplo, indicará que allí hay algo que lo está generando. Se trata de encontrar moléculas “extrañas” en la atmósfera que nos indiquen que allí hay algún tipo de metabolismo. Pero esto no pasará dentro de poco. De momento los planetas que se han descubierto son gigantes gaseosos como Júpiter, y se encuentran demasiado cercanos a su estrella como para poder albergar una vida parecida a la que conocemos. Para encontrar planetas más pequeños, y en órbitas más grandes, los telescopios y métodos de observación deben mejorar un poco. En el camino de la búsqueda de vida, el primer gran paso (y que sí merecerá estar en las portadas de los periódicos) será encontrar un planeta rocoso menor a 10 veces la masa de la Tierra, y situado en la “zona habitable" (suficientemente apartado de la estrella como para tener agua líquida). A los científicos no les gusta especular, pero Josh pronostica que el primer planeta de estas características se podría descubrir en unos 5-10 años. El siguiente paso será intentar analizar con detalle su atmósfera. Esto requerirá bastante más tiempo, con lo que el descubrimiento de vida extraterrestre no está a la vuelta de la esquina. ¿Cómo XXXX se puede detectar un planeta tan lejano? A mí esto me fascina más que los propios descubrimientos. Vemos fácilmente las estrellas porque emiten luz, pero un planeta es un cuerpo opaco, oscuro, aparentemente invisible para cualquier telescopio. ¿Cómo podemos ver un planeta? La clave está en detectarlos de forma indirecta, midiendo los efectos que ejercen sobre la estrella que orbitan. La principal herramienta es el efecto doppler: Cuando un planeta da vueltas a una estrella, ejerce una fuerza de gravedad que la hace oscilar levemente. Es decir, a veces se acerca un poquito a nosotros y a veces se aleja. Es un efecto tremendamente sutil, pero se puede descubrir analizando el espectro de la luz que recibimos. Otra metodología utiliza cambios en la intensidad de la luz de la estrella. Si un planeta transita por delante de una estrella, afecta a su brillo. El 10% de los exoplanetas han sido descubiertos de esta manera. Existe un tercer método de microlentes gravitacionales que permitirá descubrir planetas más pequeños, pero este no me atrevo a describirlo… ¿Y saber lo que hay en su atmósfera???? En cuanto a analizar la atmósfera, esto parece todavía más inconcebible. Pero tiene su explicación, claro. También basada en las propiedades de la luz, en este caso de la que rebota en el planeta y llega a nosotros. Si estuviéramos en el espacio, a simple vista podríamos distinguir el océano azul del desierto amarillento. Esto es porque la luz emitida (rebotada) por el mar tiene unas características, y la emitida por la arena otras. Por eso vemos diferentes colores. Pero el espectro electromagnético es muchísimo más amplio que el rango de luz visible, y los detectores pueden discernir variaciones infinitamente más precisas que nuestro ojo. Mirando la luz que proviene de un planeta pueden detectar los elementos que lo constituyen, o saber la temperatura a la que se encuentra. ¿Era importante la noticia del metano? <img src="http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/apuntes-cientificos-desde-el-mit/exoplanets-lobby7.jpg" id="img_2" class="imgdcha">Cuando para concluir se lo pregunté a Josh, hizo esa mueca en la que se levanta el labio superior y se acacha la nariz, y empezó a ladear la cabeza. Dijo que el descubrimiento en sí no era lo importante. No hay nada inesperado en que una atmósfera tenga metano. Lo relevante era demostrar que técnicamente se podía llegar a medir esta molécula en una atmósfera tan lejana. La metodología era lo trascendente. Y es que los grandes hallazgos vendrán acompañados de mejoras en las técnicas de medición. La búsqueda de planetas extrasolares es uno de los campos más activos de la astrofísica actual. Si vas a un congreso anual de investigación sobre el cáncer, posiblemente no oigas avances revolucionarios respecto al año interior. En cambio en ciertas disciplinas, como es el caso de los exoplanetas, las novedades son constantes. No se cuando tardará a quedarse anticuado este largo post, ni si cumplirá su modesto objetivo de dar un contexto a estas investigaciones. Pero yo lo necesitaba, como mínimo para comprender un poco mejor los futuros artículos sobre exoplanetas que sí cuenten algo concreto.

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3116 <img src="http://lacomunidad.elpais.com/../blogfiles/glasgow/20252_belfastlandfill.jpg" id="img_0" class="imgcen" height="348" width="518">La mayoría de la basura producida en España acaba en el vertedero. Los vertederos bien manejados son una manera efectiva y segura de almacenar los residuos, ayudando a acelerar su descomposición. Pero vertederos inmovilizan recursos potenciales (donde hay un vertedero podría haber un parque, una piscina o un aparcamiento) y pueden originar serios problemas ambientales. <o:p></o:p> Los vertederos suelen necesitar grandes espacios abiertos, en las afueras de las ciudades, pero no demasiado lejos para no encarecer los costes de transporte de la basura. Vertederos son famosos por originar polvo, ruido y malos olores. La basura es dispersada por el viento y algunos lugares son utilizados como fuente de comida por pájaros, insectos y ratas.<o:p></o:p> A gran escala, los vertederos originan los siguientes problemas ambientales: <o:p></o:p> · La materia orgánica (principalmente restos de comida, plantas y papel)s e descompone generando gas. Este gas es una mezcla de dióxido de carbono y metano, dos de los gases responsables del efecto invernadero y el calentamiento global. Además, el metano es un gas inflamable que puede originar explosiones e incendios. Estos efectos pueden ser reducidos acumulando el gas y quemándolo para generar electricidad, reduciendo la contribución al efecto invernadero y ahorrando energía. <o:p></o:p> · La lluvia que cae sobre el vertedero y se filtra a través de la basura, captando partículas solubles de los residuos en descomposición. Este líquidoes conocido técnicamente como “lixiviado”y puede contaminar ríos y aguas subterráneas. Los vertederos están generalmente impermeabilizados con capas de arcilla o materiales sintéticos que intentanimpedir la contaminación del terreno que rodea al vertedero. Pero ninguna barrera es perfecta y a veces se originan fugas que desencadenan episodios de contaminación, afectando a fauna, flora e incluso la salud publica.<o:p></o:p> Estos problemas persistirán varias décadas, incluso siglos, después de que el vertedero ha sido clausurado por lo que es necesario un efectivo programa demantenimiento que dure largos periodos de tiempo. <o:p></o:p>

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1 POR QUE SON MALOS LOS VERTEDEROS?

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