Surgió después de que un cuerpo, más o menos del tamaño de Marte, chocó contra nuestro planeta.

La Luna ha jugado un papel fundamental en la vida de la Tierra, pero actualmente se aleja poco a poco de nuestro planeta. ¿Te has preguntado si la perderemos alguna vez? Y por ende, ¿se terminará la vida en la Tierra?

Con respecto a estas incógnitas, Antonio Lazcano Araujo, profesor de la Facultad de Ciencias de la UNAM, explicó que la Luna y la vida en la Tierra existirán por muchísimo tiempo.

De hecho, algunos especialistas opinan que la vida se acabará hasta dentro de cinco mil millones de años, cuando el Sol se convierta en una estrella roja, crezca y absorba a Mercurio, Venus y luego a la Tierra.

Mientras tanto, dijo el profesor universitario, tendremos Luna y biosfera sin problemas, la vida siempre estará presente porque evoluciona, sobre todo los microorganismos y bacterias, que son extraordinariamente resistentes.

De acuerdo con Antonio Lazcano, la Luna estaba mucho más cercana a la Tierra de lo que está ahora. Esto hacía que las mareas fueran más intensas y frecuentes.

Algunos científicos opinan que los “charquitos” que quedaban cuando llegaba el agua marina y retrocedía fueron fundamentales para las reacciones químicas en los cuerpos evaporados. “Si esto es cierto, desde luego la Luna jugó un papel esencial en la aparición de la vida en nuestro planeta”.

¿Cómo surgió la Luna?

Cuando la Tierra se formó, la Luna no existía. En realidad surgió después de que un cuerpo, más o menos del tamaño de Marte, chocó contra nuestro planeta. El material salió disparado y generó una especie de disco en torno a la Tierra, se condensó y de ahí surgió este satélite natural.

La Luna es muy peculiar en cuanto a las enormes dimensiones con respecto a otros satélites del sistema solar. Por ejemplo, Fobos y Deimos pertenecientes a Marte, son asteroides capturados por el planeta rojo. Incluso Júpiter y Saturno poseen varios satélites, pero no llegan al tamaño que tiene el nuestro.

Cuando la Luna se aleje

La Tierra está cubierta por agua y las grandes mareas han frenado la velocidad de su rotación. Existen cantidades físicas que deben conservarse al frenarse el movimiento de rotación. Por ello, la Luna tiene que alejarse poco a poco. “Eventualmente llegará un punto en donde no la perderemos, pero no estará tan cerca”.

¿La Luna juega un papel en la evolución de los organismos? “Desde luego, hay plantas que tienen un ciclo relacionado porque en las noches de plenilunio se abren, incluso existen insectos con ciclos nocturnos”.

Pero la Luna se aleja tan lentamente que para el momento que se encuentre a una distancia considerable y la cantidad de luz sea menor, la evolución biológica habrá permitido que los ciclos de estos animales y plantas se hayan acoplado.

Ciertamente, sin la Luna es imposible entender la vida en la Tierra y su relación con una serie de fuerzas naturales como la luz, la gravedad o incluso las mareas, éstas han influido en la evolución del planeta, concluyó el académico universitario.

 

 

 

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 “Tenemos mucho interés en incluir a la Universidad Nacional en nuestra segunda colaboración con México”, afirmó Andrés Martínez, ejecutivo de Programas Espaciales de la NASA.

Recorrió el Laboratorio Nacional de Observación de la Tierra; el Laboratorio de Instrumentación Espacial, que trabaja en la misión COLMENA; y el Laboratorio de Química de Plasmas y Estudios Planetarios.

También observó proyectos relacionados con nanosatélites y control de orientación de satélites.

La UNAM es una institución muy competente y tiene mucho que aportar. “Estamos en proceso de definir nuestra segunda colaboración con México y tenemos interés en incluir a la Universidad Nacional”, afirmó Andrés Martínez, ejecutivo de Programas Espaciales de la División de Sistemas de Exploración Avanzada, de la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio (NASA por sus siglas en inglés).

En un recorrido por laboratorios de esta casa de estudios, donde se realizan proyectos de nanosatélites, control de orientación de satélites y estudios de atmósfera de los planetas, entre otros, comentó: “me han compartido lo que están haciendo y estoy encantado”.

El coordinador del Programa Espacial Universitario, José Francisco Valdés Galicia, indicó que el objetivo del recorrido fue mostrar los desarrollos de la Universidad Nacional, que podrían ser de interés para algunas misiones de la NASA o ayudar al desarrollo de sus proyectos.

Andrés Martínez, especialista en misiones al espacio profundo con el uso de naves espaciales y satélites pequeños, explicó que de concretarse las colaboraciones, la NASA podría proveer de mentores durante todo el ciclo de vida de una misión o proyecto; permitir el uso de sus laboratorios para hacer pruebas finales de los proyectos universitarios, e incluso poner en el espacio satélites que se desarrollen en la Universidad Nacional.

“La NASA revisa el borrador de colaboración con México, a partir de la Agencia Espacial Mexicana (AEM), y será ésta la encargada de determinar qué universidades participarían”, agregó.

 

Laboratorios de la UNAM

Acompañado por Salvador Landeros Ayala, director General de la AEM, Martínez visitó el Laboratorio Nacional de Observación de la Tierra (LANOT), del Instituto de Geografía (IGg), que recibe imágenes del hemisferio occidental completo y puede dar seguimiento regional por minuto a huracanes, frentes fríos, incendios forestales, detección de tormentas eléctricas y eventos astronómicos como los eclipses o la actividad solar. Además, constató los avances de un micro y nanosatélite, así como la instrumentación para probarlo.

“El objetivo es generar alianzas, que aquí hagamos los satélites y por parte de la NASA tener el lanzamiento”, expuso Manuel Suárez Lastra, director del IGg.

En el Instituto de Ciencias Nucleares (ICN), el especialista de la NASA visitó el Laboratorio de Química de Plasmas y Estudios Planetarios, dirigido por Rafael Navarro González, quien mostró los equipos con que cuenta y las colaboraciones que ha realizado con la propia agencia estadounidense, en estudios sobre Marte y la misión Curiosity.

En el mismo ICN recorrió el Laboratorio de Instrumentación Espacial (LINX), a cargo de Gustavo Medina-Tanco, donde se trabaja la misión COLMENA, con que la UNAM prevé colocar nueve robots pequeños en la superficie de la Luna, a mediados de 2021.

Esta misión es completamente desarrollada en el LINX, con apoyo de la Agencia Espacial Mexicana, del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), del gobierno del estado de Hidalgo y diversas empresas.

En la Facultad de Ingeniería, Martínez visitó el Laboratorio de Microfabricación, en el que laboran los investigadores Oleksandr Martynyuk, Jorge Rodríguez Cuevas y José Ismael Martínez López. También, el Laboratorio de Instrumentación Electrónica de Sistemas Espaciales, coordinado por Saúl de la Rosa Nieves; en este último el experto de la NASA dialogó con estudiantes que diseñan pequeños satélites, que incluyen modelos instrumentales.

Esta facultad además será la encargada de impartir la nueva licenciatura en Ingeniería Aeroespacial en la UNAM.

Finalmente, el experto de la NASA visitó el campus Juriquilla, donde hay laboratorios de control electromagnético, cámara de termovacío y de vibraciones, entre otras.

“Estoy encantado, muy orgulloso de ser mexicano. Me enorgullece todo el talento que he visto hoy”, expresó Martínez, quien nació en Jojutla, Morelos.

 

 

 

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• Es el primer prototipo de una nueva generación de detectores espaciales de rayos cósmicos de ultra-altas energías.

• El instrumento final será un gran telescopio que inaugurará una era en la observación de las partículas más energéticas del Universo.

• Fue enviado recientemente en una misión experimental a la Estación Espacial Internacional, como carga secundaria del cohete ruso Soyuz-2.

La UNAM participó en el desarrollo y lanzamiento de un instrumento de observación que explorará fenómenos atmosféricos de los que se sabe poco (sprites y elves) y recabará información sobre cascadas atmosféricas iniciadas por rayos cósmicos de ultra-altas energías.

Se trata del primer prototipo orbital de una nueva generación de detectores espaciales de rayos cósmicos de ultra-altas energías. El instrumento final será un gran telescopio que inaugurará una era en la observación de las partículas más energéticas del Universo.

“Con estas misiones además de participar con investigaciones en la frontera del conocimiento en física y astrofísica, generamos oportunidades únicas para que los alumnos de la UNAM desarrollen proyectos concretos y relevantes en tecnología e ingeniería espacial, en un contexto internacional de cooperación con importantes agencias espaciales”, afirmó Gustavo Medina Tanco, responsable del Laboratorio de Instrumentación Espacial (LINX), del Instituto de Ciencias Nucleares de esta casa de estudios.

El LINX trabaja en diversos proyectos, y en Mini-EUSO la aportación ha sido muy efectiva a nivel de física experimental. Fue lanzado recientemente en una misión experimental a la Estación Espacial Internacional (ISS), como carga secundaria del cohete ruso Soyuz-2, dijo.

“Es una plataforma única de formación de recursos humanos, y también contribuirá a desarrollar infraestructura en el ámbito de instrumentación orbital”, concluyó.

Mini-EUSO (Multiwavelength Imaging New Instrument for the Extreme Universe Space Observatory) es resultado de una alianza internacional en la que participan 83 institutos de investigación, entre ellos el LINX de la UNAM, y más de 600 investigadores de México, Italia, Japón, Estados Unidos, Rusia, Francia y Polonia.

La producción y puesta en órbita de este instrumento fue posible con el apoyo y coordinación de las agencias espaciales Roscosmos, de Rusia, y ASI, de Italia.  

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Recibió la certificación ISO 9001:2015 para Sistemas de Gestión de Calidad, el reconocimiento internacional de mayor aceptación en el mundo.

La Universidad Nacional cuenta con más de 250 laboratorios de docencia e investigación certificados bajo normas internacionales: Julio Solano González, secretario académico de la Coordinación de la Investigación Científica.

La UNAM, a través del LANCE, cumple con funciones importantes de alertamiento para eventos de clima espacial.

La Universidad Nacional cuenta con más de 250 laboratorios de docencia e investigación certificados bajo normas internacionales, y el Laboratorio Nacional de Clima Espacial (LANCE) se suma a esta lista al recibir la certificación ISO 9001:2015 para Sistemas de Gestión de Calidad, el reconocimiento internacional de mayor aceptación en el mundo.

Julio Solano González, secretario académico de la Coordinación de la Investigación Científica, afirmó que “el programa de gestión de calidad en laboratorios de la UNAM es uno de los más grandes del mundo para una institución de educación superior”.

El LANCE, adscrito al Instituto de Geofísica (IGf), también recibió el Reconocimiento Calidad UNAM número 25, por implementar y mantener un sistema de gestión conforme a los requisitos de la norma internacional ISO 9001 de sistemas de calidad. En el auditorio Tlayolotl, Solano González entregó ambas acreditaciones a Juan Américo González Esparza, coordinador del Laboratorio.

Hugo Delgado Granados, director del IGf, resaltó la importancia de contar con una certificación de los procesos académicos que permiten garantizar que la información que se genera es de utilidad, además de contar con la autoridad de los tres niveles de gobierno, que la pueden utilizar con confianza.

Tras adelantar que ya trabajan para certificar otros servicios geofísicos y laboratorios, destacó el esfuerzo de los integrantes del LANCE, que desde Michoacán y en la Ciudad de México trabajan en el análisis del clima espacial, al que somos vulnerables desde la Tierra.

Clima espacial

El clima espacial es la medición y análisis en tiempo real del conjunto de propiedades físicas del Sol, el medio interplanetario, la magnetosfera, la atmósfera y la superficie terrestre, influenciadas por la actividad solar, y las cuales tienen un impacto en la infraestructura, tecnología, sociedad y salud.

La Tierra es afectada en especial por las tormentas solares, que pueden dañar directamente a cuatro sectores estratégicos: sistemas de generación y distribución de energía eléctrica, aviación, satélites y sistemas de posicionamiento global (GPS).

AL respecto, Solano González comentó que la UNAM, a través del LANCE, cumple con funciones importantes de alertamiento para eventos de clima espacial, conforme a la Ley General de Protección Civil.

Una de las etapas fundamentales del alertamiento es la emisión de avisos al Centro Nacional de Protección Civil (CENAPRED), donde se informa sobre posibles afectaciones a sistemas tecnológicos críticos para el país, como satélites, telecomunicaciones, GPS, navegación aérea y el sistema de energía eléctrica ante fenómenos de clima espacial.

“Éste es precisamente el proceso que se certifica dentro del LANCE. La certificación del proceso de emisión del Boletín de Clima Espacial a CENAPRED da certeza a la sociedad de los resultados que emite el Laboratorio, garantizando un manejo adecuado de los datos que se generan”, expuso.

Infraestructura para estar a la vanguardia

En su oportunidad, González Esparza resaltó que se desarrolla infraestructura para consolidar al laboratorio, con la red de estaciones CALLISTO, para detectar estallidos de radio solares; la digitalización del telescopio MEXART, para captar perturbaciones en el medio interplanetario; y con una red de cinco magnetómetros, con los que realizan mediciones de campo geomagnético sobre México.

También trabajan en mapas TEC (contenido total de electrones) para captar perturbaciones ionosféricas sobre México, labor en la que participa una red de cinco ionosondas; así como en una red de medidores GICS, en colaboración con la Comisión Federal de Electricidad (CFE), para detectar afectaciones a la red eléctrica nacional.

Por su parte, Enrique Guevara Ortiz, del CENAPRED, destacó la labor de la UNAM en la generación de conocimiento en el área. “Son investigaciones que contribuyen a conocer los fenómenos y los riesgos a los que estamos expuestos, y son la base para tomar las mejores decisiones”. La UNAM, calificó, es un aliado estratégico para el Sistema Nacional de Protección Civil.

 

 

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Genaro Soto, único estudiante mexicano en el proyecto, desarrolló dispositivos para manufacturar un transmisor de nanotubos de carbono.

El objetivo es crear un sistema de manufactura en el espacio: con impresión 3D pretenden producir herramientas en la estación espacial.

Genaro Soto Valle, alumno de la UNAM, realizó una estancia en el Centro de Investigación Ames de la Administración Nacional de Aeronáutica y Espacio (NASA), en el área de nanotecnología, siendo el único estudiante mexicano en participar en ese proyecto.

Durante 15 semanas (agosto-diciembre de 2019), jóvenes procedentes de distintas latitudes contribuyeron al avance de la nanotecnología que se desarrolla en la agencia espacial del gobierno estadounidense. Genaro Soto trabajó en dispositivos electrónicos utilizando impresoras 3D, para la manufactura de un transmisor de nanotubos de carbono.

El universitario, originario de Guasave, Sinaloa, comentó que este proyecto es parte de otro mayor para crear un sistema de manufactura en el espacio: con tecnología de impresión 3D, pretenden producir herramientas e instrumentos en la estación espacial, en lugar de fabricarlos en la Tierra y enviarlos en cohetes, proceso que implica un gasto de varios cientos de millones de dólares.

“Esto permitiría un gran ahorro económico y de espacio, pues en la actualidad gran parte del área disponible en la estación espacial se destina al almacenaje de suministros y material de repuesto”.

Con este sistema podrán fabricarse piezas en el momento que sean requeridas. Ya se imprimen en 3D llaves o pedazos de tubería, el siguiente paso serán los dispositivos electrónicos, “precisamente ese es el tema en el que se enfoca el grupo de investigación del que formé parte”, dijo.

Durante su estancia en Silicon Valley, Genaro Soto tuvo un gran aprendizaje sobre el funcionamiento de los semiconductores y por qué la nanotecnología es tan importante para el sector aeroespacial.

El estudiante de Nanotecnología, en el Centro de Nanociencias y Nanotecnología (CNyN) de la UNAM, ubicado en Ensenada, Baja California, destacó que en México tenemos talento humano para desarrollar tecnología de punta, pero falta el vínculo con las empresas.

“Como universitario y como mexicano me gustaría contribuir al desarrollo de esta forma de trabajo en nuestro país, para favorecer el avance en el área”.

Por último, apuntó que su estancia en la NASA Ames “ha sido la mejor experiencia que he tenido; estoy feliz de haber tenido la oportunidad de trabajar en este proyecto”.

 

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Sábado, 22 Febrero 2020 05:47

Detectan luz más potente del Universo

Egresada de la UNAM, detecta por primera vez fotones ultra energéticos en los destellos de rayos gamma.

En algún lugar fuera de nuestra galaxia, una estrella masiva murió. El fenómeno dio lugar a un breve destello de rayos gamma tan potente que, a una distancia de 8 mil 900 millones de años luz, el suceso fue visible en nuestra Tierra gracias al telescopio H.E.S.S.

Cuando este fenómeno ocurrió ni siquiera había nacido el Sistema Solar, que tiene una edad aproximada de 4 mil 500 millones de años. No obstante, la luz recorrió una larga distancia hasta que el 20 de julio del 2018 un equipo de astrónomos, liderados por la egresada de la UNAM, Edna Ruiz Velasco registró el suceso desde Namibia.

Al respecto, Diego López Cámara Ramírez, investigador del Instituto de Astronomía de la UNAM, y dedicado al estudio de estos fenómenos transitorios de altas energías, explicó que aunque los científicos ya sabían de su existencia, nunca antes un telescopio había registrado fotones tan potentes (con energías cercanas a 0.1TeV) provenientes desde un destello de rayos gamma.

El 14 de enero de 2019 la existencia de estos fenómenos nuevamente se comprobó, pero esta vez desde el telescopio MAGIC, ubicado en las Islas Canarias, España. La conclusión fue aún mayor: provino de la muerte de una estrella masiva, sucedió a una distancia sumamente lejana (de 5 mil 700 millones de años luz), se detectaron fotones aún más energéticos (del orden de 1 TeV), y se logró determinar que los fotones se energetizaron gracias a un proceso en el que los electrones les ceden su energía (proceso conocido como self sincroton comptonization).

Destellos de rayos gamma

Los destellos de rayos gamma son destellos de luz cuyos fotones son mucho más potentes que los rayos x, aquellos con los cuales los médicos sacan las placas de los huesos. “Su energía ronda en el orden de las bombas nucleares”.

Al final de su vida, una estrella de más de 12 veces la masa del Sol pierde gran parte de su atmósfera, produce un agujero negro en su núcleo, y se emite un chorro colimado compuesto de material sumamente energizado que además se mueve sumamente rápido, a más del 99 por ciento de la velocidad de la luz.

Este material sale eyectado desde el agujero negro y tras traspasar la envolvente de lo que solía ser la estrella se mueve tan rápido sobre el medio interestelar que durante un breve momento se generan los fotones ultra energéticos, que conocemos como destello de rayos gamma.

Dichos fotones ultra energéticos tienen tanta energía que ni los satélites, ni la mayoría de los telescopios terrestres los pueden detectar. Para ello se necesitan unos telescopios especiales que logran localizar los fotones ultra energéticos de modo indirecto.

Cuando llegan a nuestro planeta los fotones chocan con la atmósfera, y en ese momento se genera una cascada de partículas elementales, conocida como Cherenkov, radiación que los telescopios especializados como MAGIC o H.E.S.S. pueden detectar.

De acuerdo con López Cámara, ambos hallazgos resultan fundamentales en la astronomía, porque abre las puertas para estudiar el Universo a altas energías mediante una herramienta más. “Esto es sólo el principio”.

A decir de Diego López Cámara, en la UNAM se estudian los destellos de rayos gamma a través de varios investigadores de los Institutos de Astronomía, Ciencias Nucleares, Física y desde el Observatorio de Rayos Gamma HAWC, ubicado cerca del Pico de Orizaba.

Un ejemplo es Edna Ruiz Velasco, quien estudió física en la Facultad de Ciencias de la UNAM, además laboró por varios años en HAWC y donde realizó trabajos de investigación durante su licenciatura.

“En algún momento se podrá observar estos fenómenos desde este sitio, es sólo cuestión de tiempo”, concluyó.

 

 

 

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Aunque lo más probable es que la causa de estas oscilaciones sea geológica, no se descarta la influencia de algún factor biológico.

Cuando el rover Curiosity amartizó en el cráter Gale el 5 de agosto de 2012 —254 días después de ser lanzado desde Cabo Cañaveral, Florida— de inmediato comenzó a enviar datos sobre la atmósfera de Marte. Al escudriñar las mediciones colectadas por el robot durante todos estos años, los responsables del proyecto detectaron algo desconcertante: los niveles de oxígeno (O2) subían más allá de lo esperado en la primavera y el verano marcianos, mientras que en invierno caían por debajo de cualquier pronóstico.

“El O2 en la atmósfera es producido por la descomposición del dióxido de carbono (CO2) o del agua (H2O) al ser catalizada por la luz ultravioleta, y existe la posibilidad de que también haya una fuente biológica como la fotosíntesis, lo cual, aunque poco probable, no es imposible. Vimos que las oscilaciones mencionadas coincidían con los cambios estacionales de temperatura y presión; no obstante, las temperaturas mínimas resultaban inadecuadas para que el oxígeno atmosférico se condensara y formara un líquido o un sólido capaz de precipitarse a la superficie”, señala el doctor Rafael Navarro, quien además de pertenecer al Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM es el único mexicano adscrito como investigador en el Mars Science Laboratory (MSL) de la NASA.

Los detalles de lo transmitido por el rover Curiosity desde lo que alguna vez fue un gigantesco lago en Marte pueden leerse en el artículo Seasonal Variations in Atmospheric Composition as Measured in Gale Crater, Mars (publicado en el Journal of Geophysical Research: Planets), del cual Navarro es uno de los autores. Los datos obtenidos —añade el astrobiólogo— allanan el camino para enviar una primera misión tripulada a Marte en un futuro muy próximo, tanto que podría estar a una o dos décadas.

“Entender el comportamiento del O2, más que un capricho, es clave para colocar humanos en la superficie marciana, ya que si recuperamos este gas y lo destinamos a quienes hagan tal viaje facilitaríamos la subsistencia de tripulaciones venideras. De hecho, la NASA lanzará en julio de este año la misión Mars 2020, la cual intentará extraer oxígeno del suelo y, de lograrlo, verá si su método es escalable y capaz de abastecer a un asentamiento humano”.

Mientras tanto, el equipo del MSL busca qué hay detrás de la fluctuación en los niveles del oxígeno molecular en Marte pues las explicaciones más obvias parecen quedarse cortas: por un lado, la descomposición del CO2 debido la luz UV no es tan eficiente como para para justificar su rápido incremento y, por el otro, si la fotólisis del H2O fuera la responsable, el total de agua en el planeta debería ser de cinco a diez veces más de lo que en realidad hay.

¿Hay vida en Marte?

Hace meses el robot Curiosity detectó un aumento y descenso inexplicables en otro gas, el metano (CH4), el cual, como el O2, es considerado una biofirma (o indicador biológico). Al darse a conocer la noticia el administrador asociado de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA, Thomas Zurbuchen, muy rápido aclaró que, aunque en la Tierra el CH4 es producido por criaturas como las bacterias metanógenas de vida libre o por rumiantes como las vacas (ello en su tracto digestivo), también puede generarse cuando las rocas y el agua interactúan en ventilas hidrotermales, por lo que pedía no caer en conjeturas rápidas ni comenzar a ver esto como prueba irrefutable de que hay seres vivos en Marte.

“Teníamos poco de haber detectado este fenómeno con el metano cuando hallamos algo parecido con el oxígeno. La diferencia es que mientras en Marte los niveles del CH4 son de parte por millón, los del O2 son mucho mayores, de 0.16 por ciento. Si comparamos esa cantidad con el 21 por ciento de oxígeno que hay en el aire de la Tierra el número parece bajo, pero si consideramos que su variación a lo largo del año marciano es de 13 por ciento, entonces vemos que la fluctuación es demasiado alta y no sabemos por qué”.

A decir del investigador, aunque lo más probable es que la causa de estas oscilaciones sea geológica, no se descarta la influencia de algún factor biológico (“resta investigar más sobre el tema”). De hecho, la decisión de que el Curiosity amartizara en el cráter Gale se debe a que hace miles de millones de años éste era un lago de 155 kilómetros de diámetro y, si alguna vez hubo vida en el planeta rojo (o si sobrevivió en forma de microorganismos en la arcilla), ése es uno de los sitios más prometedores para hacerse de evidencias.

Marte posee la mitad del diámetro de la Tierra y, por ser menos denso, pesa una décima parte que ésta, además de que su atmósfera está compuesta por un 95 por ciento de CO2, 2.6 de nitrógeno molecular, 1.9 de argón y 0.16 de O2 y, pese a todas estas diferencias, el planeta vecino no sólo es susceptible de recibir vida terrestre, sino de ser terraformado, agrega el doctor Navarro.

“Estudiar estos aspectos es importante no sólo para descifrar si hubo vida ahí en el pasado, sino para ver si podemos llevarla desde la Tierra, ya que después de la Luna el siguiente destino del hombre es Marte. De hecho, ya estamos en una nueva carrera espacial, quizá no en una tan agresiva como la entablada por Estados Unidos y la URSS durante la Guerra Fría, pero sí bastante intensa y con muchos más contendientes, pues además de que hay otros países en la justa, como China, también figuran grandes capitales privados con ambiciones muy claras de conquistar dicha empresa”.

¿Y de dónde viene este interés por llegar al planeta vecino? Carl Sagan lo explicaba, de viva voz, en una grabación de hace 24 años: “Quizá estamos ahí porque debemos estar, porque hay un profundo impulso nómada en nosotros nacido de nuestro proceso evolutivo, porque venimos de cazadores-recolectores y porque durante el 99.9 por ciento de nuestra estancia en la Tierra hemos deambulado de aquí para allá, y el próximo lugar para hacerlo será Marte”.

Por ello no extraña que cada vez haya más proyectos enfocados en este viaje interplanetario y uno de ellos es ExoMars (Exobiology on Mars) de la Agencia Espacial Europea y Roscosmos —donde también participa el doctor Navarro—, el cual enviará este año al planeta rojo un instrumento llamado HABIT a fin de colectar agua de la atmósfera marciana e intentar hacerla líquida, algo que, de conseguirse, beneficiaría a toda futura misión tripulada.

Han pasado 55 años desde que se lanzó el Mariner 4, la primera nave que se acercó lo suficiente a Marte como para fotografiarlo de cerca, y 49 desde que el Mariner 9 se convirtió en la primera nave en orbitar un planeta diferente a la Tierra, proeza lograda el 13 de noviembre de 1971, casi a la par de la salida al mercado del álbum Hunky Dory, donde David Bowie arrojaba, desde uno de sus coros, una pregunta que aún intriga a los científicos: is there life on Mars?

“De haberla deberíamos entablar debates bioéticos sin precedente, como ¿qué pasaría si contaminamos con nuestra vida a la de Marte o viceversa?, y veríamos un interés renovado por la ciencia, un incremento presupuestal en agencias como la NASA y un aumento exponencial en el número de misiones. Por ahora estamos por enviar robots tomadores de muestras con la intención de hacerlos regresar; de lograrlo estaremos muy cerca de poder afirmar, ahora sí, que hay vida en el planeta rojo, pues de conseguir ir allá y volver salvos a casa ya nada nos impedirá poner a un hombre en Marte.

 

 

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• Se trata de un elemento clave para la vida.

• Puede ser llevado por meteoritos, cometas o partículas interplanetarias, pero también se forma en la atmósfera y subsuelo marcianos, explicó Rafael Navarro, investigador de la UNAM y colaborador en las misiones realizadas en el planeta rojo.

Un equipo internacional de científicos, entre los que destaca Rafael Navarro González, investigador de la UNAM, reveló por primera vez información sobre el ciclo del carbono orgánico en Marte, elemento clave para la vida como la conocemos en la Tierra.

Sus fuentes, explicó el investigador del Instituto de Ciencias Nucleares (ICN) y colaborador de la NASA, pueden ser internas y externas: el carbono orgánico puede ser llevado al planeta rojo por meteoritos, cometas o partículas interplanetarias, pero también se puede formar en la atmósfera y el subsuelo marcianos.

El hallazgo fue publicado recientemente en la revista Nature Astronomy.

Carbono, imprescindible para la vida

En la Tierra el ciclo del carbono es imprescindible. “Tiene diversos orígenes y sin él la vida en nuestro planeta no existiría”, resaltó el científico universitario.

Desde su llegada al cráter Gale, en Marte (agosto del 2012), el robot explorador Curiosity ha buscado evidencias de vida en el pasado del planeta rojo, y para ese objetivo encontrar compuestos orgánicos es un punto clave.

Dentro del robot está el Sample Analysis at Mars (SAM), el equipo científico que analiza el entorno para detectar el origen y ciclo de elementos que pudieron ser la base de una antigua biosfera marciana, pues “hace tres mil millones de años su clima pudo ser más compatible con la vida como la conocemos”, explicó Navarro.

“Poco tiempo después de la formación del cráter Gale por la caída de un asteroide, se formó un lago con actividad hidrotermal por cientos de miles de años, cuya energía fue alimentada por el impacto. El lago pudo haber tenido condiciones favorables para el florecimiento de la vida”.

Hace poco se reveló que la concentración de gases atmosféricos en Marte, como metano y oxígeno, oscila con los cambios estacionales del planeta por mecanismos desconocidos; ahora, este nuevo estudio se relaciona con el análisis directo de rocas y arenas del suelo marciano, brindando por primera vez información acerca del ciclo del carbono en otro planeta. “Los experimentos realizados por SAM fueron desarrollados en los últimos cinco años de trabajo”, especificó.

Para esta tarea, Curiosity sube al monte Sharp (una montaña de cinco kilómetros de altura dentro del cráter Gale) y pulveriza pequeños fragmentos de roca o suelo de tres mil millones de años de antigüedad; posteriormente, SAM los calienta y vaporiza para revelar su contenido.

El análisis de dióxido de carbono realizado por SAM durante su ascenso por la montaña Sharp muestra una gran variación isotópica en las rocas analizadas, lo que implica que el ciclo de carbono es complejo, habiendo múltiples fuentes que contribuyeron a su formación, puntualizó.

Los análisis isotópicos sugieren que el carbono pudo ser aportado por compuestos orgánicos llevados por cometas, meteoritos o polvo interestelar; por la emanación de gases volcánicos e hidrotermales, como metano, monóxido y dióxido carbono; y finalmente por la síntesis de compuestos en la atmósfera, inducida por radiación solar y relámpagos. “Gran parte de la materia orgánica se oxidó a dióxido de carbono, que se perdió en el espacio exterior debido a la baja gravedad del planeta, o se convirtió en rocas carbonatadas”.

Los estudios realizados proporcionan información sobre el origen de los compuestos orgánicos, y probablemente nos brindarán más datos sobre el clima marciano, dijo el también colaborador de la misión ExoMars, de la Agencia Espacial Europea.

El trabajo de Navarro con la NASA continuará para buscar nuevos compuestos orgánicos, indagar por qué varían las concentraciones de metano y oxígeno en ese planeta, además de realizar nuevos experimentos mediante la llamada “química húmeda”, que consiste en hacer reaccionar el polvo marciano con reactivos químicos en pequeños vasos que funcionan como hornos y permiten detectar de forma sencilla moléculas básicas para la vida pasada, como los aminoácidos.

 

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 Curiosity. Foto cortesía NASA

 

 

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• El instrumento llamado V0+ será parte del experimento ALICE del LHC, ubicado en el Centro Europeo de Investigaciones Nucleares.

• El V0+ fue diseñado y construido en el Instituto de Física y se enviará al CERN en los próximos días.

• Considerado el experimento más grande del mundo, el LHC busca reproducir en laboratorio las condiciones iniciales que dieron origen al Universo.

Un equipo de investigadores y estudiantes del Instituto de Física (IF) de la UNAM desarrollaron un detector de partículas para ser instalado en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés), considerado el experimento más grande del mundo que busca reproducir en laboratorio las condiciones que dieron origen al Universo.

El instrumento universitario, llamado V0+, se instalará en el experimento ALICE (A Large Ion Collider Experiment), uno de los cuatro grandes proyectos del LHC. El equipo se enviará al Centro Europeo de Investigaciones Nucleares (CERN) en los próximos días, comentaron en conferencia de medios Arturo Menchaca Rocha y Varlen Grabsky, investigadores del IF y colaboradores del proyecto.

El LHC está ubicado en la sede del CERN, en la frontera entre Suiza y Francia. Es un acelerador y colisionador de partículas que estudia la materia en condiciones extremas de alta temperatura y densidad, por medio de colisiones de iones pesados.

Recrear la sopa primigenia

En el auditorio Alejandra Jáidar del IF, Menchaca detalló que el proyecto ALICE es uno de los cuatro grandes experimentos del LHC y su propósito es estudiar el plasma de quarks y gluones, un estado de la materia que, según la física teórica, existió en los primeros instantes después del Big Bang y que se conoce como “sopa primigenia”.

En aquel momento inicial, el Universo estaba tan caliente que no se podían formar los núcleos atómicos ni sus componentes básicos, los protones y los neutrones; lo que existía era este plasma o “sopa primigenia”, mezcla de quarks y gluones libres.

A medida que el Universo se enfrió, los quarks y gluones comenzaron a interactuar entre sí, hasta que se juntaron para constituir protones y neutrones, y formar los núcleos de los átomos que constituyen la materia como la conocemos hoy.

En ALICE ya han logrado formar plasma de quarks y gluones a partir de choques entre iones pesados: partículas muy grandes con carga eléctrica. El LHC acelera estas partículas y las hace chocar casi a la velocidad de la luz dentro de ALICE para simular las condiciones posteriores al Big Bang. Esas colisiones han permitido comprender mejor el funcionamiento del Universo en etapas muy tempranas de evolución.

Disco con 50 mil fibras ópticas

Menchaca explicó que ALICE es un gran sistema de detección, hecho de 18 o 19 detectores. “Uno de ellos, que se llama Gatillo o Trigger, fue construido inicialmente en el Instituto de Física, en 2005, y funcionó durante las dos primeras corridas del LHC”.

Ahora, el LHC está por iniciar la tercera corrida, en la cual cambian las condiciones y son más restrictivas. “Fuimos invitados a participar en la actualización de nuestro detector original (V0A) con este nuevo detector V0+, con el que seguimos trabajando en el CERN”.

En su oportunidad, Grabsky explicó que el nuevo detector desarrollado por el IF es un disco plástico centellado de 1.5 metros de diámetro, que emplea 50 mil fibras ópticas, con las cuales se permitirá determinar con altísima precisión temporal (a una escala de 200 picosegundos) el número y distribución espacial de las partículas resultantes de las colisiones que ocurran en el centro de ALICE.

Con esta información será posible identificar en tiempo real si se trató de una colisión central o periférica, permitiendo así a los investigadores de ALICE seleccionar entre este tipo de interacciones.

El V0+ tiene dos propósitos: definir la colisión cuando chocan dos partículas y saber qué distancia existe entre los centros de éstas, para así determinar qué tan central es el choque y reducir la radiación de fondo, partículas que salen del punto de choque, concluyó.

 

 

 

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Son 10 veces mayores a la máxima energía alcanzada en la Tierra con el acelerador de partículas del Gran Colisionador de Hadrones, en Suiza

En el Observatorio HAWC, donde se registró el hallazgo, colaboran académicos de los institutos de Física y Astronomía de la UNAM, así como expertos del INAOE

El observatorio HAWC de rayos gamma (High-Altitude Water Cherenkov), situado en el volcán Sierra Negra, Puebla, ha revelado un catálogo de nueve regiones de nuestro Universo que emiten rayos gamma de altísima energía, lo que las hace las fuentes más energéticas que han sido observadas en nuestra galaxia.

“Es asombroso que estas nueve fuentes de rayos gamma ultraenergéticos coincidan con pulsares, la mayoría a distancias de unos seis mil años luz de nosotros. Los rayos gamma no son producidos en las inmediaciones del pulsar, sino en regiones extendidas que llegan a tener de 10 a 70 años luz”, explicó Andrés Sandoval, investigador del Instituto de Física (IF) de la UNAM y portavoz de la colaboración HAWC.

En busca del origen de los rayos cósmicos

La Tierra está continuamente bañada por rayos cósmicos, y aunque fueron descubiertos por Víctor Hess hace 100 años, aún no se tiene claro cuáles son las fuentes y los mecanismos que los producen.

Esto se debe a que los rayos cósmicos son partículas cargadas y los campos magnéticos interestelares cambian su dirección, lo que impide identificar las fuentes que los generan. Pero los rayos gamma de alta energía sí permiten identificarlas por su composición.

Los rayos gamma de alta energía son producidos por interacciones de rayos cósmicos de aún más alta energía con partículas del medio en el que son acelerados.

Cuando los protones y núcleos que constituyen los rayos cósmicos chocan con átomos del medio generan reacciones nucleares que, al decaer, emiten rayos gamma y neutrinos, entre otras partículas. Pero existe otro mecanismo que produce rayos gamma de altas energías; si lo que se acelera son electrones, éstos pueden interaccionar con luz de baja energía, transfiriéndole la mayor parte de su energía en un proceso llamado “dispersión de Compton inverso”. Así, un fotón de baja energía se transforma en un rayo gamma, detalló el investigador.

La ventaja de los rayos gamma es que siendo neutrales por no tener carga eléctrica, viajan en línea recta hasta la Tierra y señalan a las fuentes donde son producidos.

El poder de observación de HAWC

Las fuentes detectadas generan rayos gamma de más de 56 trillones de electrón volts (TeV), y en tres de ellas sobrepasan los 100 TeV. Estas energías son 10 veces mayores a la máxima energía alcanzada en la Tierra con el acelerador de partículas del Gran Colisionador de Hadrones, en Suiza.

El catálogo, recién publicado en la revista Physical Review Letters, identifica por primera vez que estas regiones, en las que se aceleran partículas de rayos cósmicos, están ubicadas alrededor de pulsares extremadamente energéticos.

Estos pulsares son estrellas de neutrones altamente magnetizadas, que giran rápidamente y son creadas cuando una estrella normal muere en una explosión de supernova.

“El descubrimiento de estas regiones, en las que se pueden encontrar “PeVatrones”, aceleradores de partículas a energías de mil trillones de electrón volts (PeV), muestra la capacidad de HAWC al ser el observatorio que detecta las más altas energías en el mundo”, afirmó Magdalena González, investigadora del Instituto de Astronomía (IA) de la UNAM y colaboradora del proyecto. “Continuaremos observando el firmamento día y noche por los siguientes años para descubrir nuevos fenómenos en nuestro Universo”.

Haber encontrado con HAWC estas regiones de producción de rayos gamma ultraenergéticos nos permite ahora colaborar con otros observatorios para estudiar estas fuentes con fotones de otras energías: en radio, rayos X y rayos gamma de menor energía, y con otras partículas como neutrinos, que está detectando el observatorio IceCube desde la Antártica, comentó Alberto Carramiñana, investigador del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) y coordinador científico de HAWC.

Las futuras colaboraciones podrían contribuir a resolver el misterio y discernir si el origen de los rayos gamma se debe a interacciones de protones o de electrones. De ser producidos por protones significaría que finalmente se han identificado regiones en las que rayos cósmicos son acelerados, cerrando el capítulo que se inició con su descubrimiento.

El Observatorio HAWC

El observatorio HAWC de rayos gamma consiste en un arreglo de 300 grandes detectores de Cherenkov cubriendo un área de 20 mil metros cuadrados en las faldas del volcán Sierra Negra, a cuatro mil 100 metros de altitud, junto al Pico de Orizaba en Puebla.

Los rayos gamma interaccionan con átomos a decenas de kilómetros de altura, produciendo una cascada de partículas que se propaga por la atmósfera a la velocidad de la luz.

Cuando las partículas llegan a los grandes contenedores de agua de HAWC producen destellos de luz por el efecto Cherenkov, que son detectados por el experimento. Almacenando 25 mil eventos por segundo día y noche, HAWC cubre dos tercios de la bóveda celeste y ha estado en operación desde hace cinco años.

 

 

 

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