Oxígeno antiguo

(Esto no tiene nada que ver con el post del agua oxigenada de antes)

oxidosAlgunas veces he mencionado aquí la tremenda responsabilidad de los organismos que llamamos plantas en el evento conocido como la Gran Oxidación, que cambió drásticamente la composición química de la superficie terrestre: las consecuencias fueron el exterminio global de todo un ecosistema y el nacimiento de otro, basado en una combustión más eficiente y del que formamos parte.

La culpa se atribuía a la aparición de organismos dotados de cloroplastos, capaces de sintetizar materia orgánica a partir de luz solar; un proceso que libera un residuo altamente tóxico y corrosivo: oxígeno. La fecha, 2300 millones de años atrás. Eso es mucho tiempo, pero la vida antigua iba a pasos lentos: hasta hace unos seiscientos millones de años la cosa no empezó a ponerse interesante. Aun así, cada vez que como una lechuga pienso en esas pobres arqueobacterias sulfurosas que nunca llegaron a salir del agua, asesinadas por los vertidos tóxicos de las plantas, y mastico dos veces con crueldad.

Pero puede que la Oxidación -culpa de las plantas o no- sea más antigua aún de lo que pensábamos.

Un análisis de rocas procedentes de la formación denominada Supergrupo Mesoarqueano Pongola, sedimentos intermareales combinados con flujos piroclásticos de hace tres mil millones de años en Swazilandia (Sudáfrica) ha dado una muestra de uno de los paleosoles más antiguos que quedan en el planeta, es decir: suelos antiguos. Tierra conservada entre los estratos rocosos. Y estas muestras exhiben un proceso de desgaste oxidativo por exposición a la intemperie y, está claro, a la presencia de oxígeno atmosférico en cantidades significativas. ¿Cómo puede ser esto, seiscientos millones de años antes de lo esperado?

La cosa no es imposible, aunque sí insólita. Mientras se espera recoger muestras de otros paleosoles imperturbados durante ese impresionante lapso (posiblemente en Australia y Groenlandia) la teoría que está barajando por ejemplo el profesor Michael Baum (de la Universidad Jacobs en Alemania) es que estos picos de oxígeno pudieron ir apareciendo eventualmente hasta que, en el 2300.000.000 a.C. la composición de la atmósfera llegó a un punto de no retorno.

Atmospheric oxygenation three billion years ago, publicado en Nature.

 

Moléculas fotónicas

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Es el tipo de frase que aparece en novelitas de ciencia ficción barata, y da mucha risa porque es científicamente incongruente. “acelerador taquiónico”, “escudo antigravedad”… pero suenan impresionantemente bien.

Ahora bien, los fotones -las partículas que conforman la luz, de hecho, todo el espectro electromagnético- son partículas análogas al electrón: carecen de masa, se desplazan -claro- a la velocidad de la luz, y tiene un extraño comportamiento denominado dualidad onda-corpúsculo: a veces se manifiesta como una onda, por ejemplo al pasar por un orificio y otras, como una partícula. Un fotón no interactúa con otro: cruza un láser con otro y ambos rayos, a diferencia de un sable de luz jedi, no interferirán en modo alguno.

Un trabajo conjunto del Centro para Átomos Ultrafríos de Harvard-MIT dirigido por Mikhail Lukin y Vladan Vuletic se acaba de publicar en Nature, donde se expone que han conseguido hacer que dos fotones se comporten como si estuvieran “unidos”, claro, en un medio artificial y controlado. La receta consiste en una botella llena de átomos de rubidio en forma de gas helado a un par de grados por encima del cero absoluto. En este medio, se disparan fotones mediante rayos láser de pulsos. El fotón que entra empieza a transferir energía a los átomos de la nube, ralentizándose considerablemente; al salir, esta energía que va pasando de átomo a átomo acaba volviendo al fotón, que sale por el otro lado igual que antes; esto es lo mismo que ocurre al pasar la luz por un vaso de agua o un vidrio.

Lo raro fue cuando dos fotones entraron y salieron al mismo tiempo. Por un efecto denominado bloqueo de Rydberg, el segundo fotón no puede efectuar la transferencia de energía a los átomos colindantes, y se “pega” al otro hasta salir por el otro lado. El medio gaseoso de rubidio estaba obligando a los dos fotones a unirse e interactuar.

Entonces, ¿podremos tener nuestros sables de luz? De momento no; pero, aparte de verificar empíricamente un nuevo estado ya teorizado de la materia (lo cual ya es bastante importante) este acoplamiento de fotones podría servir en la práctica para la fabricación de ordenadores cuánticos ópticos, en los que la luz transmitiría los qubits de datos sin necesidad de (como ocurre con los sistemas actuales) efectuar una conversión a  impulsos eléctricos para procesar la información.

Attractive photons in a quantum nonlinear mediumen Nature.

Visto en phys.org

Cuánta Tierra

tierra-2New Scientist ha creado una especie de web en la que se insinúa la cantidad de planetas de clase M* (similares a la Tierra en tamaño, composición, gravedad y temperatura global) puede haber en la Galaxia. Este tipo de especulaciones es ya un clásico  -la Ecuación de Drake por ejemplo, que se usa como prueba de fe cada vez que hablamos de extraterrestres) pero aquí la gracia es que se trata de extrapolaciones de los datos reales que ha adquirido el telescopio Kepler en un sector de la constelación Cygnus, un estrecho trocito que abarca el 0.28% del cielo.

Los rudimentarios sondeos del Kepler, que sólo son capaces de detectar planetas que “eclipsan” el brillo de su estrella al pasar por delante -es decir, que el eje del sistema tiene que estar alineado con el telescopio- han dado como resultado 3588 mundos. De éstos, se eliminan aquellos con un volumen doble al terrestre, ya que seguramente sean gigantes gaseosos; nos quedan 1696.

Habría que retirar los que no estén en la “zona Ricitos de Oro” es decir, sean demasiado fríos o calientes para habitarlos. Aquí ya empezamos a especular un poco, pero se puede deducir el diámetro de la órbita y aproximadamente saber a qué distancia de la estrella se encuentra. Con ese filtro, nos quedan 51 planetas.

51 planetas de tamaño similar a la Tierra y en una órbita capaz de soportar estados de agua líquida. Eso ya es mucho! Pero como hemos dicho antes, sólo podemos ver planetas cuyo eje de rotación pasa perpendicular a nuestra visión. Si extrapolamos la densidad estelar de la región con un porcentaje como el que hemos obtenido de los que se ven (51 de 3588) el resultado en Cygnus sería 22.500 Tierras. Y Kepler sólo puede profundizar a unos 3000 años luz.

El cálculo estimado de Tierras en la Galaxia sería entre 15 y 20 mil millones.

Claro, que aparte de las distancias (supongamos que eso no es un problema) habrá mundos irradiados, cauterizados por supernovas, cercanos a anomalías espaciales que ni siquiera podemos concebir; los habrá habitados por formas de vida peligrosas, molestas, tóxicas; otros estarán muertos geológicamente, como Marte, despojado de campos magnéticos protectores. Aún así, 15 mil millones? Eso sin contar las lunas gigantes de planetas gaseosos, que pueden ser un montón.

Sí que hay espacio en el Espacio.

la web: http://exoplanets.newscientistapps.com/

* insisto, la clasificación de planetas aún no existe. La clase M, que identifica un mundo geoplástico con núcleo activo y capaz de sostener vida (M del vulcano Minshara) pertenece a Star Trek.

Peces feos

Hace unos días la Asociación Ugly Animal Preservation  eligió por votación como el bicho más feo del mundo al pez pegote (no tiene nombre común, Psychrolutes marcidus vive en el fondo marino a 900-1200 metros). El pescado parece un pegote de mocos, porque su estrategia de supervivencia a esa profundidad consiste en carecer de músculos: es una masa de tejido fofo que se mantiene en equilibrio hidrostático en la columna de agua, comiendo todo lo que se le ponga delante.

Pero en conjunto es un animal con formas definidas, y debajo del agua tiene otra presencia. Sin embargo, el pez proa verrugoso australiano (Aetapcus maculatus) es feo hasta en su medio, y debe ser de los pocos peces que intuye su destino: parece un filete empanado.

Foto © Bill Boyle

Foto © Andrew Newton

De verdad que parece un filete de merluza que sobró de ayer. En fin, que es como dice el refrán: hay muchos peces en el mar. Y una cantidad de ellos son feos.

 

Hallado el pene de un oso prehistórico

penes_de_osoUn equipo de investigación del CSIC español ha encontrado en estratos del Mioceno superior de Madrid (Cerro de los Batallones) cinco bacula -hueso del pene,singular baculum– fosilizados de Indarctos arctoides, un oso que vivió en este entorno hace nueve millones de años. Cuatro de ellos pertenecen a adultos, y el otro a un individuo juvenil. Todos machos según se deduce del estudio.

¿Qué interés puede tener el hallazgo, aparte del titular? Primero, que este tipo de resto óseo es de difícil fosilización, con lo cual estamos ante un testimonio inusual del pasado*. Segundo, que esta ventana al pasado  nos permite llegar a la conclusión estadística de que el os penis promedio de este oso rondaba los 24 centímetros (lo cual supera el tamaño de otras especies incluso de mayor corpulencia). Un pene más grande y estable implica una cópula más duradera y eficiente a nivel de fecundación. Las cópulas largas se dan en especies que lo practican con escasa frecuencia, así que los investigadores han inferido de estos penes que la población de I. arctoides estaba fragmentada y probablemente asociada a los bosques con cursos de agua -precisamente el entorno del Cerro de los Batallones era un antiguo sistema kárstico que albergaba lagunas y charcas- que evitaba las praderas donde competiría con otros carnívoros contemporáneos como varios felinos de dientes de sable (Machairodus, Paramachairodus) y lobos-oso (Amphicyon) además de los simpáticos Simocyon (un cruce de puma con mapache, dotado de pulgares oponibles). Vivir en el Madrid del Mioceno era casi tan difícil como ahora.

*El Cerro de Batallones es uno de los conjuntos paleontológicos de la Era Cenozoica más importantes del mundo y está aportando gran cantidad de información acerca de la fauna que poblaba la cuenca de Madrid. Esencialmente, se supone que era una trampa en la que caían gran cantidad de carnívoros -más del 90% de los fósiles hallados- posiblemente un sistema de grutas y hoyos en los que caían al ir en busca de agua o presas; o tal vez un pantano, cuando las cavidades se llenaron de sedimentos y agua con el paso del tiempo.

Noticia en SINC.