2010/06/30

muerte en pompeya

En el año 79 d.C., una erupción del vulcán Vesubio arrasó por completo el pueblo romano de Pompeya. Cientos de personas murieron en consecuencia, dejando atrás un pueblo destrozado y cubierto por las cenizas.

Parece que hasta ahora había cierta controversia sobre cuales exactamente fueron las causas de la muerte, sobre todo teniendo en cuenta las posturas en que se encontraron a las víctimas.



imagen: Vesubio con ruinas de Pompeya (wikipedia)

Todos los cuerpos estaban cubiertos de ceniza. Algunos se conservaron en posturas que parecen imágenes congeladas de la vida normal, otros durmiendo y otros en posturas que denotan una lucha de agonía.

En la explosión de un volcán, la erupción esta acompañada por una mezcla de gas, ceniza y rocas que se dispersa alrededor de la montaña a gran velocidad. Es en esta mezcla en donde hay que buscar la razón de las muertes y las posturas tan particulares en que quedaron los cuerpos. Entre las posibles causas de las muertes destacan asfixia por falta de oxígeno en el humo, una posible onda de presión alta con bastante potencia como para destruir edificios, o gases tóxicos que conllevan una muerte lenta.

Una alternativa ofrecen Giuseppe Mastrolorenzo, Pierpaolo Petrone, Lucía Pappalardo y Fabio Guarino en su publicación  Lethal Thermal Impact at Periphery of Pyroclastic Surges: Evidences at Pompeii. Llegan a la conclusión de que probablemente los habitantes de Pompeya murieron por temperaturas altas de entre 250 °C y 300 °C con un tiempo de exposición de sólo unos pocos minutos. Así que posiblemente fueron sorprendidos por la avalancha caliente de ceniza sin tiempo ni para buscar refugio o, ni tan siquiera, para cambiar de postura.

Esta explicación concuerda con las posturas de los cadáveres (ver imagen a la derecha, crédito: PLoS ONE). La fuerza de la avalancha no fue suficiente para romper sus cuerpos, excluyéndose entonces esa posibilidad. La asfixia es un proceso lento, igual que la muerte por intoxicación, causas que se contradicen con las posturas encontradas que parecen estatuas capturando movimiento. La exposición de un cuerpo humano a temperaturas relativamenta altas, por otro lado, explicaría porque se encuentraron los restos humanos en tan buen estado.

Y de esta manera quedan aclaradas las muertes en Pompeya.

Mastrolorenzo, G., Petrone, P., Pappalardo, L., & Guarino, F. (2010). Lethal Thermal Impact at Periphery of Pyroclastic Surges: Evidences at Pompeii PLoS ONE, 5 (6) DOI: 10.1371/journal.pone.0011127

2010/06/26

condensado de Bose Einstein en caída libre

En principio, no se le ocurriría a ningún investigador tirar uno de sus instrumentos de trabajo al suelo. Normalmente los científicos que hacen experimentos cuidan mucho sus instrumentos y aparatos. Y es porque estos suelen ser muy sensibles y caros. Sin embargo, desde la punta de una torre alta dejaron caer un instrumento que normalmente está fijo en un laboratorio y que se usa para generar condensados de Bose Einstein. Lo dejaron caer 146 metros.

Un condensado de Bose Einstein es un estado de la materia en el cual todos los átomos tienen la misma energía a una temperatura muy baja. Es un gas tán frio que todos su átomos actúan como una sola partícula. Este estado de la materia sólo se puede explicar con la ayuda de la mecánica cuántica y no tiene análogo en la física clásica. Ahora bien, generar este estado de la materia resulta bastante complicado. En este caso particular los científicos alrededor de Theodor Hänsch utilizaron átomos de rubidio y consiguieron enfriar un gas hecho por dichos átomos a menos de -273 °C, muy próximo al cero absouto de la temperatura. Luego atraparon 10.000 átomos en un campo magnético con ayuda de láseres. Justo estos átomos formaron el condensado de Bose Einstein. En comparación: un vaso vacío contiene 1021 partículas de aire , un 1 con 21 ceros. O sea, muchos más.

Se tomaron la molestia de adaptar el instrumento para poder tirarlo casi 150 metros y así poder observar el efecto de la ingravidez sobre los átomos. En un laboratorio la gravedad siempre influye qualquier medida. En caída libre, en cambio, los átomos no sienten el campo gravitatorio. Ya que el instrumento en el laboratoria resultaba bastante aparatoso, los científicos tuvieron que minimizarlo entero: cámara de vacio en la cual se produce el condensado de Bose Einstein con sus bombas necesarias, láseres, electrónica y baterías, etc. Ahora todo cabe en un cilindro de dos metros de altura y un diámetro de unos 80 cm. En la siguiente gráfica se ve la torre y la cápsula:


imagen: Science

También existe un vídeo de una de las caídas de la cápsula. Al final entra en un envase lleno de bolas de plástico para suavizar el impacto. Este frenado desacelera la cápsula con una equivalencia de 50 veces la aceleración gravitatoria de la tierra.


Aunque los resultados presentados en la publicación no son nada revolucionarios, el experimento parece prometedor. Probando los efectos de la gravedad sobre sistemas cuánticos como el condensado de Bose Einstein se puede esclarecer la frontera que aún existe entre la mecánica cuántica y la teoría general de la relatividad.

T.v. Zoest, N. Gaaloul, Y. Singh, H. Ahlers, W. Herr, S. T. Seidel, W. Ertmer, E. Rasel, M. Eckart, E. Kajari, S. Arnold, G. Nandi, W. P. Schleich, R. Walser, A. Vogel, K. Sengstock, K. Bongs, W. Lewoczko-Adamczyk, M. Schiemangk, T. Schuldt, A. Peters, T. Könemann, H. Müntinga, C. Lämmerzahl, H. Dittus, T. Steinmetz, T. W. Hänsch, J. Reichel, Bose-Einstein Condensation in Microgravity, Science, June 18, 2010

2010/06/23

el mapa de la vida

Para los lectores que quieran más información sobre la entrada de la célula artificial, en la página web de El Mundo hay un especial interesante sobre el genoma llamado "El mapa de la vida". El décimo aniversario de la secuenciación del genoma humano es el origen de dicho artículo que contiene gráficos, imágenes e interesante información de trasfondo.

Aquí esta: http://www.elmundo.es/ciencia/genoma/index.html

2010/06/20

los exoplanetas de Kepler

Cuantos planetas hay? Hasta ahora se han detectado varios planetas extrasolares, llamados exoplanetas, planetas fuera de nuestro sistema solar. La cuenta de principios de junio de 2010 es de 461 según la página web exoplanet.eu. Pero esta cuenta subió dramáticamente el 14 de junio, cuando la NASA anunció los primeros resultados del telescopio espacial Kepler. Identificaron 706 candidatos nuevos. Y esto únicamente son los datos de los primeros 43 días de observación. Como se puede ver, este número es bastante mas grande que todos los exoplanetas que se ha encontrado a lo largo de los ultimos 15 años, desde que se encontró el primero en 1995.


Telescopio Kepler y zona de observación (field of view). Credit: NASA/JPL



El telescopio Kepler es parecido al telescopio Hubble: flotando fuera de la atmósfera de la Tierra tiene una vista extraordinaria a las estrellas. La ventaja es que no hay nubes, ni mal tiempo, ni alteraciones atmosféricas. Detecta a candidatos exoplanetas midiendo la luminosidad de las estrellas. Si esa luminosidad está variando periódicamente, posiblemente hay planetas circulando la estrella, quitando algo de la luz que llega al telescopio cuando pasa por delante de la estrella.


Curvas de luz en un tránsito (transit light curves): cuando un planeta pasa por delante de una estrella, la luminosidad (flux) disminuye. Credit: NASA/Kepler Mission



El Kepler apunta todo el tiempo a una región en la misma constelación, Cygnus-Lyra, y no tiene la capacidad de cambiar su zona de observación. Pero hay bastantes estrellas en esa constelación como para estar ocupado por mucho tiempo.

La meta última es encontrar exoplanetas habitables. Para eso deben de cumplirse varias condiciones. La estrella tiene que ser parecida al Sol, el exoplaneta de tamaño parecido a la Tierra y debe darse una distancia planeta-estrella similar a la que existe entre Sol y Tierra. Solamente así se puede garantizar que exista agua, la base de toda vida tal y como la conocemos.

El telescopio Kepler se va a quedar midiendo por lo menos 3 años y medio, si no más. Queda mucho tiempo para encontrar muchos más exoplanetas. Tal vez algunos parecidos a la Tierra, y por lo tanto, con posibilidades de albergar vida.

Más información: NASA y Kepler mission site

2010/06/15

célula artificial

Hace un par de semanas, científicos del J. Craig Venter Intstitute publicaron las instrucciones para sintetizar lo que denominaron como una célula artificial tras quince años de trabajo.

En realidad no toda la célula fue creada en su laboratorio. Se utilizó una célula ya existente en la cual se implantó un nuevo genoma (el ADN que codifica toda la información importante sobre la célula). Luego esta célula con el genoma artificial se reprodujo por fragmentación, generando copias exactas de sí misma y de su código genético. Los científicos diseñaron el genoma en un ordenador, lo fabricaron químicamente en el laboratorio y lo trasplantaron a una célula huésped para producir una nueva célula autorreplicatoria controlada por ese nuevo genoma sintético.

Mientras la célula en que se injertó el genoma artificial es del tipo mycoplasma capricolum, la célula de la cual proviene el genoma es de un tipo diferente (mycoplasma mycoides). De manera que se utilizó un tipo de célula como huésped para un genoma completamente diferente, que además fue alterado con la ayuda de un ordenador. El primer paso para alcanzarlo fue la descodificación del genoma. Posteriormente modificaron este código y sintetizaron el genoma nuevo desde las cuatro bases nitrogenadas que constituyen el ADN: adenina, guanina, timina y citosina. Este producto sintetizado artificialmente es lo que introdujeron en la célula huésped, dando como resultado la primera célula que lleva un genoma hecho completamente en un laboratorio.

Más de una década necesitaron los científicos para inventar toda la técnica e instrumental necesarias para la creación de algo que podría verse como el primer paso hacia la vida artificial.

Como detalle adicional, en el genoma nuevo no solo codificaron la información necesaria para la célula, sino que también se incluyeron en el código genético los nombres de las personas que trabajaron en el proyecto, una dirección de correo electrónico y tres citas. Una de estas citas, de Richard Feynman, dice: What I cannot build, I cannot understand. Lo que no puedo crear, no lo puedo entender.

Aquí se puede ver un vídeo de la rueda de prensa anunciando la célula artificial (con subtítulos en español):



También se puede encontrar más información en la página web del laboratorio.