Micro-sondas espaciales para ir a las estrellas

Micro-sondas espaciales para ir a las estrellas

micro-sondaEl anuncio por parte de un grupo de científicos del programa Breakthrough Starshot, cuyo objetivo es enviar micro-sondas espaciales a Alfa Centauri a velocidades cercanas a la luz con el objetivo de que lleguen allí en veinte años, ha despertado el entusiasmo de la comunicad científica. Dirigido por Peter Worden, ex-director del NASA AMES Research Center, y con un Consejo compuesto por Stephen Hawking, Yuri Milner, y Mark Zuckerberg. Ann Druyan, Freeman Dyson, Mae Jemison, Avi Loeb y Peter Worden se encargaron de hacer el anuncio.

Hace ya mucho tiempo, un matemático húngaro-americano, John Von Neumann, especuló con la posibilidad de fabricar máquinas autorreplicantes: sistemas artificiales capaces de fabricar copias de sí mismos. El físico Freeman Dyson expandió este concepto planteando utilizar las máquinas Von Neumann para gigantescos proyectos de astroingeniería, como terraformación de mundos o construcciones a nivel planetario (ya sabemos cómo planeaba construir las Esferas de Dyson), y también para la investigación de otros mundos. La dispersión por la galaxia de máquinas von Neumann, a las que Dyson denominó Astropollos, de forma lenta pero exponencial ampliaba mucho más las posibilidades de descubrir formas de vida inteligente que una expedición humana a gran escala. Los que recordéis 2010, la secuela de 2001: Odisea del Espacio saben que se revela al final que el Monolito es entre otras cosas una máquina Von Neumann diseñada para crear y dirigir formas de vida orgánica, con métodos tan expeditivos como autorreplicarse a lo bestia para provocar una reacción de fusión estable en Júpiter y convertir el sistema solar en un sistema binario à la Tattooine.

Dejemos las películas. Presentemos a Yuri Milner, el multimillonario soviético ruso que el año pasado donó cien millones de dólares al SETI no solamente para la detección de señales de radio sino para el desarrollo de unas sondas miniatura con requisitos mínimos, capaces de alcanzar velocidades cercanas a la de la luz. Estas micro-sondas -también llamadas femtosatélites– del tamaño de una galleta son básicamente una placa de circuitos integrados (no autorreplicantes) con una gran célula fotovoltaica. Sus funciones serán mínimas: alejarse de la Tierra en una trayectoria determinada, y avisar cuando encuentren algo. Pero ¿cómo se haría esto?

micro-sondasEl primer planteamiento de estas micro-sondas, que empezó en 2011 como un proyecto KickStarter por parte de Zachary Manchester de la Universidad de Cornell, especulaba con el empuje provocado por el viento solar y los campos electromagnéticos que impulsan, por ejemplo, las nubes de polvo ferromagnético a grandes velocidades por el espacio como micrometeoritos. De hecho ya se ha experimentado con la resistencia de los componentes al espacio (se colocaron algunos de estos chips al exterior de la Estación Espacial Internacional). La idea es que este otoño se envíe un satélite CubeSat lleno de estos chips; el satélite -parecido a una torre de CD- expulsaría los chips mediante un resorte formando la primera flota.

Si se pudiera generar una carga eléctrica (y se puede, mediante unas antenas que utilizarían la ionosfera terrestre para cargarse) se podría dirigir a cada uno de estos chips como si de una vela se tratase, encendiendo y apagando el circuito. Desde la Tierra la flota se dirigiría a Júpiter, con una ionosfera veinte mil veces mayor que la terrestre… Júpiter y más allá…

Pero hay más. La instalación de un láser terrestre podría aplicar directamente sobre los chips la potencia necesaria para acelerarlos; pensemos que estamos hablando de objetos de escasos gramos de peso. Con un láser colocado en un lugar seco y alto y dotado de óptica adaptativa para evitar distorsiones atmosféricas, se podrían enviar 100 gigavatios de potencia a cada chip individualmente, empujándolo en minutos a una velocidad de 160 millones de kilómetros por hora en dirección a Alfa Centauri. Los chips que sobrevivieran a la travesía llegarían en veinte años.

Esto ya son palabras mayores y requieren algunos ajustes de peso en los chips y el desarrollo del super-turbo-láser. Pero el campo está sembrado… y pronto las primeras migajas de tecnología humana atravesarán el vacío entre las estrellas.

Espero que no le den a ninguna nave que pueda andar por ahí. El impacto de una galleta de 1 gramo a 4,5×107 metros por segundo tiene que hacer daño, son más o menos 2×1019 ergios o más fácil, 500 toneladas de TNT.

http://www.breakthroughinitiatives.org/

La ciudad perdida de Zakynthos: hace 5 millones de años

La ciudad perdida de Zakynthos: hace 5 millones de años

Buzos en ZakynthosUnos restos arquitectónicos submarinos hallados en 2013 frente a la costa de Zakynthos (Grecia) han sido analizados y la conclusión es que no son de origen humano. Fueron construidos hace al menos cinco millones de años por unos seres notablemente diferentes a nosotros.

El descubrimiento de los restos por parte de buceadores (es un sitio turístico) bajo el golfo de Alykanas, a una profundidad de 2 a 6 metros, no era inusual. La isla, como toda la región, tiene una historia importante. Conocida como Yllessa por los locales, se dice que su primer asentamiento fue fundado por Zakynthos, hijo de Dardanos, rey de Frigia. También es una zona de frecuente actividad tectónica, con lo cual no es imposible que un edificio costero quedara cubierto por las aguas a consecuencia de una subida del nivel del mar o un tsunami.

pavimentosCon una extensión estimada de 12 hectáreas (?) el yacimiento contiene las bases de al menos 30 columnas dispuestas en hilera en lo que parece ser una avenida, así como restos de pavimentos de algún patio o similar. Significativamente, no se encontraron restos de cerámica, esculturas ni ningún otro signo de vida o manifestación cultural; sólo la base de lo que debió ser un enorme edificio o conjunto de edificaciones. Pero las muestras recogidas por los arqueólogos para su análisis mineralógico y datación dieron unos resultados muy diferentes a lo esperado.

columnaResulta que la roca en la que fueron esculpidas estas bases de columna no es mármol, sino dolomita: un carbonato de calcio y magnesio formado por bacterias. Por lo visto el lugar era hace unos cinco millones de años un terreno geológicamente activo, lleno de escapes de gas caliente procedente del subsuelo. Estas chimeneas hidrotermales (localizadas a lo largo de una falla en el suelo marino) daban cobijo a una comunidad de bacterias sulforreductoras que se alimentaban del metano que salía, transformando a su vez el sedimento calcáreo que rodeaba la chimenea en sólida dolomita. Así se formaron estos donuts y tubos en hilera a lo largo de la falla -los hay también mucho más pequeñitos- y, al erosionarse el frágil sedimento exterior con el tiempo, quedaron expuestos en la forma que vemos hoy. En cuanto a los pavimentos, al igual que pasa con los “suelos de baldosas” de las pirámides de Bosnia o las curiosas texturas de terrenos de Marte y Plutón, son sedimentos calcáreos fracturados y contraídos por cambios térmicos que toman esa forma de mosaico.

Moraleja: incluso cuando miramos con atención, vemos lo que queremos ver. En este caso, tanto la disposición en hilera como el tipo de columna y la presencia de suelos pavimentados era a priori perfectamente plausible, y también el sitio geográfico (esto mismo en el fondo de una fosa atlántica hubiera resultado poco factible, aunque allí las chimeneas geotermales son mucho más comunes) pero la respuesta resultó ser otra. Hay que ir con cuidado y cotejar todos los hechos que se nos ponen delante, y algunos más.

Nubes en Plutón

Nubes en Plutón

Plutón (representación artística)Unos brillos extraños en la superficie de Plutón fotografiados por la sonda New Horizons han dado que hablar, como siempre que aparece algún evento enigmático en el espacio. Preparémonos, porque apenas estamos rozando la primera frontera: hace treinta años todo lo que teníamos era la Tierra, la Luna y unos puntitos. Actualmente tenemos datos de sondas que están saliendo fuera del sistema solar y enviando fotos y datos de calidad, así que es normal que veamos eventos exógenos incomprensibles aquí en la Tierra.

El cráter Occator, en CeresHace unos meses se recogieron fotos extrañas de Ceres, un planeta enano -el objeto más grande del cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter- concretamente del cráter Occator. El interior del cráter emitía un resplandor intenso, como de una ciudad iluminada… más adelante se mapearon hasta 130 puntos con luminosidades similares por toda la superficie de Ceres. ¿Qué podía ser aquello? La sonda Dawn, que fue la que envió las fotos, siguió aportando datos. No era hielo ni actividad volcánica, que es lo que se pensó al principio: los reflejos presentaban la traza espectral de sales (sulfato de magnesio hidratado) y agua.

Posiblemente la corteza de Ceres esté cubierta por una capa de polvo oscuro, e impactos meteóricos recientes provocaron que el sustrato enterrado, mucho más reflectante, saliera a la luz. Ese sustrato que envuelve el planeta consistiría en una mezcla de hielo de agua y sales minerales: un océano congelado. Otro mineral detectado, un filosilicato amoniacal, es propio de las regiones exteriores del sistema solar: tal vez un indicio de que Ceres proviene de fuera y de alguna forma fue desplazado a su órbita actual. Cuando el sol brilla sobre este hielo antiguo, provoca pequeñas nubecillas o nieblas sobre los cráteres.

Plutón a contraluzPlutón tiene una atmósfera rica en nitrógeno, metano y CO2, muy tenue y excepcionalmente grande (150 km) y hay neblinas bien visibles cuando la cámara de la sonda capta los “amaneceres”, es decir, el sol eclipsado por el planeta mientras la nave está en el lado nocturno. Se pensaba que esta atmósfera era temporal y se congelaba durante el “invierno” plutoniano, pero no: de hecho se incrementa al menor aumento de temperatura, pasando la presión atmosférica de 1 a 28.000 Pascales, que es tres veces la de Marte*. A esas presiones, el nitrógeno fluye como líquido en la superficie mientras la bruma de tolinas se va condensando al enfriarse. El clima en Plutón es más interesante de lo que parecía. En la foto de la New Horizons se ven dos cosas curiosas: primero, la aserrada superficie del horizonte, que nos muestra lo pequeño que es el planeta; en la Tierra hasta la montaña más alta se hace imperceptible ante la curvatura del globo. Y luego esas manchas de luz, de 16 km. de lado a lado y flotan sobre la atmósfera. Serían las primeras fotos de nubes plutonianas, que brillan intensamente por la misma razón que las nuestras: la luz del sol que les da de lado.

* en la Tierra la presión promedio es de 100.000 Pascales.

visto en UniverseToday

El Monstruo de Tully: el horror ya tiene forma

El Monstruo de Tully: el horror ya tiene forma

Hace ya bastante tiempo comenté algo sobre esta pieza de mi museo particular:

Un Tullymonstrum en casa

En este nódulo de sedimentos del período Carbonífero se ve la huella dejada por un enigmático organismo, el Monstruo de Tully (Tullimonstrum gregarium). Toda su genealogía era incierta, y sólo se sabe que el animal -del tamaño y aspecto de una sanguijuela- nadaba por las charcas y pantanos de los bosques de hace 350 millones de años en busca de presas. En ejemplares mejor conservados, se detectaron rastros de una proboscis y dos apéndices, así que su forma era como el cuerpo de un calamar, pero en lugar de tentáculos tenía una larga trompa acabada en una pinza o mandíbula, y dos ojos colocados al estilo de los caracoles de tierra. Exótico. Casi cualquier teoría encajaba: para mí, podía ser un superviviente de la fauna misteriosa del Cámbrico de Burgess Shale. Para otros era un gusano nemertino, un poliqueto, un conodonto, un gasterópodo exótico… un análisis reciente de más de 1200 ejemplares, algunos muy bien conservados, han llegado a otra conclusión: era un vertebrado, o al menos, miembro del phylum Chordata -son los animales que tenemos espina dorsal, una cadena de nervios a lo largo de todo el cuerpo.

Diagrama del Monstruo de TullyEn el análisis se confirma la existencia de un notocordio (eso, una espina dorsal) un rudimentario cerebro de tres lóbulos, el cuerpo segmentado en miómeros (son esas lonchitas musculares en que se separan los filetes de merluza, por ejemplo) y aperturas branquiales. Con esto, no sólo es un cordado, sino que se trata de un pez, emparentado posiblemente con las lampreas y peces bruja; que si bien no son tan raros como los monstruos del Cámbrico, sí son bastante asquerosos y terroríficos a su manera. Las lampreas parecen sanguijuelas y como tal se alimentan, usando su boca redonda llena de dientes -no tienen mandíbula- para raspar la carne y chupar la sangre de sus víctimas. Los mixines o peces bruja son como gordos gusanos cubiertos de un moco lechoso de singulares propiedades con el que sofocan a sus presas mientras las penetran y devoran por dentro (generalmente prefieren cadáveres, pero no tienen problemas en atacar peces o cetáceos vivos). Dotados de un solo testículo, éste derrama su contenido en el interior del mixin y los espermatozoides lo van atravesando hasta encontrar la salida por el, eh, orificio digestivo. Vamos, que son raros-raros.

Lo que aún no sabemos es cómo vivía el Tullimonstrum ni el por qué de estas extrañas adaptaciones: tal vez usaba esa trompa para escarbar el barro y las raíces sumergidas en busca de presas, o era algo más al estilo de la lengua del camaleón? Quién sabe, tal vez algún día un fósil excepcional arroje luz sobre el asunto.

Monstruo de Tully

The ‘Tully monster’ is a vertebrate, en Nature.

Los lápices de Leonardo da Vinci

Los lápices de Leonardo da Vinci

Este vídeo del Royal Collection Trust (que no puedo poner aquí por restricciones de copyright) nos muestra un aspecto poco conocido de las técnicas de Leonardo da Vinci y en general de todos los artistas de aquellos tiempos, y nos hace reflexionar: a ver si cuando nos quejamos porque el ordenador se ha reiniciado y hemos perdido una hora de trabajo… no es para tanto?

Leonardo-da-Vinci-apuntesPorque los materiales con que contaba un artista a mitad del siglo XV eran muy básicos y caseros: carbón, tiza (natural, no la de yeso) pigmentos naturales que se podían mezclar con agua y clara de huevo o goma arábiga para que se adhirieran bien, plumas de ganso que había que preparar uno mismo para poder dibujar, tinta china, y un papel carísimo hecho de trapos. Faltaba medio siglo para que se descubriera el grafito: los lápices eran puntas metálicas de plomo o plata que se raspaban sobre una base (papel o madera) con un recubrimiento de yeso.

Si lo miramos con detenimiento, el taller de un pintor no tiene cosas mucho más sofisticadas que esto: la gran revolución práctica de la pintura fueron los pigmentos preparados en tubo, pero eso es muy reciente. El grabado se sigue haciendo igual que hace mil años; la tinta china y las acuarelas, aparte de la estabilidad química de los productos, son más o menos lo mismo. Incluso la costumbre que se menciona de usar mejillones como paleta-recipiente para preparar los diferentes colores me parece original y mejor que ir a robar platitos de postre a la cocina. Pero obtener el suministro de materiales adecuado: tierra de Siena, sulfato de cobre, lapislázuli, carmín, malaquita, oropimente… era caro. Tal vez eso afinaba la habilidad de los pintores, igual que ocurría con las cámaras de fotos analógicas: se dice que cuando sólo tenías 36 disparos te lo pensabas mucho antes de hacer un selfie o una de esas fotos estúpidas que ponemos ahora. Claro, eso es una leyenda de tiempos ancestrales.

Actualmente disponemos de unas comodidades tremendas para dibujar, ya sea de forma natural o digital, y aparte también podemos hacer el snob y replicar los métodos del quattrocento. Estoy seguro de que Leonardo se hubiera enganchado a la tableta y a la impresora 3D; lo que no tengo tan claro es de si, con los años, hubiera seguido siendo el Maestro que llegó a ser, o si su individualidad creativa se habría disuelto en Internet. Para un polímata, la Red (de forma no muy diferente a lo que pudo ser la biblioteca de Alejandría, la de París o la del Congreso en USA ahora mismo) es un peligro más traicionero que cualquier droga.

 

noleiuncarajo

El pequeño pene de la gambusia

El pequeño pene de la gambusia

Gambusia macho (arriba) y hembra, más grande y con una aleta normal.Como no podía faltar cada cierto tiempo, un nuevo artículo de penes extraños del mundo animal en elece.net! Vamos a desmentir la vieja creencia de que un pene grande resulta más atractivo para las hembras; esto no siempre es así.

Esta vez hablaremos del pez mosquito o gambusia* (Gambusia sp.) oriundo de Norteamérica y emparentado con los Guppys y los cebritas, para los que tengáis un acuario. Es un pececito robusto y pequeño, de unos cinco centímetros (la hembra es más grande que el macho, como se puede ver en la foto). Usado como arma biológica para controlar a los mosquitos, es ahora considerada una de las especies invasivas más dañinas del mundo. Aunque la mayor parte de los peces utilizan la fecundación externa (la hembra pone sus huevos en el fondo y el macho pasa por encima y los fecunda así como al descuido) el macho de esta especie dispone de un gonopodio: una aleta anal modificada. Esta estructura hueca, dotada de anclajes espinosos, permite inyectar el esperma directamente mediante la cópula. El gonopodio, que cuelga como un aguijón allí donde debería haber una aleta, puede tener el 30% de la longitud total del macho.

gonopodioUn equipo de la Universidad Nacional de Australia (donde la gambusia es una plaga introducida, obviamente, como casi toda la fauna no nativa australiana) dedicó sus recursos a investigar si un gonopodio extra grande atraía a más hembras. Para ello criaron una población de 340 Gambusia holbrooki durante ocho generaciones; mediante selección fueron filtrando machos dotados y otros con micropenes, y luego realizaron pruebas de paternidad para ver si las crías eran de uno u otro (ya que la gambusia es vivípara y la hembra pare a sus alevines directamente). Los resultados dejaron claro que a las gambusias les daba igual el tamaño; tampoco había una diferencia significativa en la capacidad para nadar, o en el éxito reproductivo.

Fitness consequences of artificial selection on relative male genital size, en Nature

*No confundir con el gamusino o gambusino, que es un animal de costumbres nocturnas muy difícil de capturar, apreciado por el sabor de su carne.