Conferencias en Málaga: X Encuentros con la Ciencia

Programa de los X Encuentros con la Ciencia (click en la imagen para ampliar).

Este año se celebra el X aniversario de Encuentros con la Ciencia, un ciclo de conferencias que es toda una referencia en la divulgación científica y técnica en Málaga. En estos 10 años han pasado por Málaga más de 60 prestigiosos científicos que han impartido conferencias de lo más variado; un artículo asociado a cada una de las charlas de los primeros 6 años aparece en sendos libros “Encuentros con la Ciencia: del macrocosmos al microcosmos” de acceso gratuito en la web (Libro I y Libro II). El próximo lunes 22 de octubre, se inaugura el ciclo de este año. Si ya los conoces, no te los querrás perder. Si no los conoces aún y estás por Málaga capital a las 19:30 horas del próximo lunes, no te los puedes perder.

Organizan los Encuentros: Dr. Enrique Viguera, Dra. Ana Grande y Dr. José Lozano (Universidad de Málaga), Julia Toval (Sociedad Malagueña de Astronomía) y Centro del Profesorado de Málaga (Consejería de Educación, Junta de Andalucía). La sede de las conferencias es el Ámbito Cultural El Corte Inglés. Málaga. Calle Hilera, 8, encima Dpto. Librería. Y los financian la FECYT (Ministerio de Ciencia e Innovación) y el Ámbito Cultural de El Corte Inglés, y los patrocinan la Universidad de Málaga, la Fundación CIEDES, el Ayuntamiento de Málaga y MUY Interesante.

Por cierto, este año, además de asistir a las conferencias como público, tendré el honor de cerrar el ciclo como ponente, como no, hablando del “Bosón de Higgs: el secreto de la masa de las partículas.”

Programa X Encuentros con la Ciencia

Málaga, Ámbito Cultural El Corte Inglés

Orce: carroña y evolución humana
Lunes, 22 de octubre, 19:30 horas
Dr. Bienvenido Martínez Navarro. ICREA, Instituto Catalán de Paleoecología Humana y Evolución Social (Tarragona)

Inauguración exposición ¡Qué difícil es ser humano!
Viernes, 26 de octubre, 19:00 horas
Dr. Paul Palmqvist Barrena, Dr. Juan Antonio Pérez Claros, Dr. Enrique Viguera Mínguez, Dra. Ana Grande, Dr. Guillermo Thode (Universidad de Málaga). Dr. Javier Medianero Soto, D. Pedro Cantalejo (Consorcio Guadalteba)

En la exposición se muestra industria lítica documentada en yacimientos de la comarca del Guadalteba de amplia cronología (800.000 – 30.000 años). Signos evidentes de intensa actividad en el territorio por grupos sociales de cazadores – recolectores – pescadores. La exposición es muy interesante, recomiendo a todos visitarla.

Los homínidos de Atapuerca: crisis en la Europa del Pleistoceno
Viernes, 26 de octubre, 19:30 horas
Dra. María Martinón Torres. Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (Burgos)

Los yacimientos de la Sierra de Atapuerca (Burgos) han permitido reescribir la historia de la evolución humana en Europa. Con un registro fósil que cubre un periodo de más de un millón de años hasta la actualidad y al menos dos especies humanas diferentes, Homo antecessor y Homo heidelbergensis, los yacimientos de Atapuerca han proporcionado a Europa un protagonismo en el ámbito de la evolución humana que hasta ahora parecía exclusivo del continente africano.

La charla de María Martinón-Torres ha sido estupenda (con llenazo total y mucha gente de pie en la sala). Centrada en la Antropología Forense, nos ha desvelado cómo sabemos que hubo un crimen de canibalismo de niños a partir de los huesos encontrados en el nivel T6 de la Gran Dolina. Paso a paso, al más puro estilo de Sherlock Holmes, nos ha desglosado las evidencias del crimen. Divulgación de gran calidad y muy instructiva. En el turno de preguntas nos ha hablado también de los yacimientos de Dmanisi, República de Georgia, y de Orce, Granada, España, y nos ha recordado que la evolución humana es similar a la de cualquier otra especie. Con los pies en la tierra, como tiene que ser. En resumen, me ha gustado mucho la charla.

Cáncer, biología sintética y fármacos inteligentes
Lunes, 5 de noviembre, 19:30 horas
Dr. Guillermo de la Cueva Méndez. Centro Andaluz de Nanomedicina y Biotecnología (Málaga)

Fuente: La Mirilla, Diario Sur, Málaga.

Tras una revisión elemental, pero bien ilustrada con vídeos de youtube, de la regulación, transcripción y traducción del ADN en proteínas, Guillermo nos ha hablado de la genética del cáncer y por qué los tumores evolucionan hasta hacerse resistentes a los fármacos. Solo la parte final de la charla se ha dedicado a cuestiones más técnicas relacionadas con su propio trabajo, el uso de sistemas toxina-antitoxina (Kid-Kis) para combatir los tumores de útero provocados por el virus de papiloma humano (papilomavirus humano o HPV, por sus siglas en inglés). Gracias a técnicas de biología sintética pretende desarrollar sensores que diferencien células tumorales y células normales gracias al oncogén E6; hasta ahora ha aplicado su técnica a células en vitro, pero parece bastante prometedora. Más información técnica en Guillermo de la Cueva-Méndez, Belén Pimentel, “Biotechnological and Medical Exploitations of Toxin-Antitoxin Genes and Their Components,” Prokaryotic Toxin-Antitoxins, pp. 341-360, 2013. Un gran ejemplo de que la investigación básica (en plásmidos) puede llegar a tener aplicaciones biotecnológicas y biomédicas. Ver, por ejemplo, Guillermo de la Cueva-Méndez et al., “Regulatable killing of eukaryotic cells by the prokaryotic proteins Kid and Kis,” The EMBO Journal 22: 246-251, 2003.

Obesidad y cáncer
Lunes, 12 de noviembre, 19:30 horas
Dr. Manuel Serrano. Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (Madrid)

“La obesidad está asociada a una mayor incidencia de cáncer, de enfermedades cardiovasculares y de diabetes. La obesidad acelera el envejecimiento y el envejecimiento es el principal responsable de enfermedades como el cáncer, el fallo cardiovascular y la diabetes. Lo avalan recientes estudios sobre los genes que de manera natural nos protegen del cáncer y que están resultando ser genes que también nos protegen de la obesidad y del envejecimiento. Finalmente, mostraré un ejemplo de un fármaco experimental que, usado en ratones, no sólo protege del cáncer sino también de la obesidad y de sus enfermedades asociadas. Manuel Serrano descubrió la senescencia celular inducida por oncogenes como un mecanismo anti-tumoral yel desarrollo de ratones modificados genéticamente con mayor resistencia al cáncer y un envejecimiento retrasado (“super-ratones”). Ahora estudia la conexión funcional entre metabolismo celular y supresión tumoral, en particular, las proteínas conocidas como sirtuinas (Sirt) y el gen supresor PTEN.

Desarrollo de medicamentos, un modelo de interacción entre ciencia y sociedad
Lunes, 19 de noviembre, 19:30 horas
Dra. Mª Isabel Lucena Conzález. Universidad de Málaga

“Los medicamentos son parte esencial del estado del bienestar de las sociedades modernas. El proceso de desarrollo de los medicamentos en sus fases preclínica y clínica es un paradigma de interacción entre empresa, agencias sanitarias y sociedad civil. Una sociedad civil que siendo la destinataria final del fármaco se constituye también en un actor principal de los tramos decisivos del desarrollo clínico. Los requisitos que han de satisfacerse en lo concerniente a los aspectos éticos y de protección de los sujetos participantes en la investigación clínica son de una exigencia, sin parangón posible, y constituyen todo un marco normativo que debe servir de referencia en cualquier actividad de investigación en la que participen seres humanos. El desarrollo de los medicamentos tal y como está concebido en la actualidad nos recuerda que todo lo que no es éticamente aceptable no puede ser científicamente válido.” Mª Isabel Lucena destacó el importante papel que todos los ciudadanos con nuestra participación en el desarrollo de nuevos medicamentos. En el turno de preguntas se defendió muy bien ante quienes, como era de esperar, sacaron a colación el papel de las “malvadas” farmacéuticas. Tras su charla nos tomamos unas cervezas y disfrutamos de una agradable charla.

Los retos de la exploración de Marte
Lunes, 3 de diciembre, 19:30 horas
Dr. José Antonio Rodriguez Manfredi. Centro de Astrobiología (INTA-CSIC) Torrejón de Ardoz (Madrid)

“Los retos y desafíos tecnológicos y humanos vividos desde los comienzos de la exploración espacial serán repasados con objeto de poner de manifiesto el espíritu de sacrificio, la capacidad inventiva e ingenio que nos han hecho llegar hasta lo que hoy resulta tan común y a lo que estamos tan habituados: ver robots trabajando en la superficie de otros planetas. También comentaremos cómo es una misión real “desde dentro”, analizando los distintos aspectos de la misión Mars Science Laboratory de NASA, que lleva, por primera vez en la historia, un instrumento español: REMS.

José Antonio Rodriguez Manfredi. Doctor Ingeniero y Jefe del Departamento de Instrumentación y Exploración Espacial del Centro de Astrobiología (INTA-CSIC). Su labor investigadora está centrada en el desarrollo de instrumentación espacial para la exploración y caracterización geo-biológica de otros planetas o lunas, y también para el estudio de ambientes extremos de nuestra propia Tierra. El Dr. Rodríguez Manfredi es el “Mission Manager” y responsable del segmento de Tierra y de la operación del instrumento espacial REMS (Rover Environmental Monitoring Station) que llegó a Marte el pasado agosto como parte de la misión Mars Science Laboratory de NASA, un vehículo de casi 1 tonelada de peso (en la Tierra), y cuyo objetivo fundamental es explorar y caracterizar una región de la superficie de Marte como hábitat potencial para la vida, presente o pasada.

Bosón de Higgs: el secreto de la masa de las partículas
Lunes, 17 de diciembre, 19:30 horas
Dr. Francisco R. Villatoro. Universidad de Málaga

El superordenador español MareNostrum del BSC retorna al Top50 de los superordenadores

Uno se siente un poco viejo cuando lee el listado Top500 de los superordenadores más poderosos del mundo (Top500 November 2012). Hace 20 años (Top500 June 1993) los superordenadores más poderosos alcanzaban decenas de Gflops (gigaflops, mil millones de operaciones en coma flotante por segundo), ahora superan la decena de Pflops (petaflops, mil billones de flops). MareNostrum (BSC-CNS, Barcelona Supercomputing Center, Centro Nacional de Supercomputación) sigue siendo el gran superordenador español, pero solo ocupa un honroso trigésimo sexto (36) puesto con 0,64 Pflops (su pico es 0,70 Pflops). MareNostrum 3 (la tercera actualización) está en construcción y solo el 70% está en funcionamiento; finalizará a principios de 2013 y logrará superar 1 Pflops, lo que nos hará ganar unos pocos puestos en junio de 2013. “El objetivo de MareNostrum no es ocupar un lugar destacado en el Top500, sino ser una herramienta útil al servicio de la comunidad científica española y europea,” en palabras de Mateo Valero, director del BSC-CNS. La crisis nos pasa factura a todos y MareNostrum 3 supone una inversión de 22,7 millones de euros (financiados por el Estado y Fondos FEDER).

Qué lejos queda noviembre de 2004, cuando MareNostrum era el superordenador más poderoso de toda Europa y ocupaba el cuarto puesto en el Top500; en junio de 2005 bajamos al quinto puesto, en noviembre de 2005 al octavo y en junio de 2006 abandonamos el Top10. Pero había que recuperar posiciones y en noviembre de 2006 retornamos con MareNostrum 2 y nuevos bríos al quinto puesto, para bajar al noveno en junio de 2007. La crisis económica nos ha hecho caer en picado hasta el puesto centésimo septuagésimo séptimo (177) en junio de 2012. Ahora mismo, el 70% de MareNostrum 3 ocupa el puesto duodécimo (12) de toda Europa. Hay 15 superordenadores europeos entre los primeros 50 puestos.

MareNostrum 3, fabricado por IBM, incorporará 6.000 chips Intel SandyBridge de 2,6 GHz, cada uno de ellos con 8 procesadores y una memoria total de casi 100 TB en 120 metros cuadrados. Su consumo será un 28% superior al MareNostrum 2, mientras que la potencia de cálculo se multiplicará por 10,6. El primer MareNostrum contaba con una capacidad de cálculo de 42,35 Tflops (teraflops) y fue actualizado en 2006 hasta los 94,21 Tflops. MareNostrum 3 tendrá una capacidad superior a 1 Pflops. Más información en “La nueva versión de MareNostrum multiplicará por 10 su capacidad de cálculo,” BSC, 9 Nov 2012.

El primer ordenador capaz de superar un Pflops fue Roadrunner (LANL, Los Alamos National Laboratory), en 2008, que ahora está relegado al puesto vigésimo segundo. En Los Alamos no tenían bastante y adquirieron un segundo ordenador en la escala de los petaflops, Cielo (bonito nombre en español), pero también está relegado al décimo octavo puesto. El primer puesto en el Top500 (noviembre 2012) lo ocupa Titan (ORNL, Oak Ridge National Laboratory), con 17,6 Pflops (su pico es 27,1 Pflops), seguido por Sequoia (LLNL, Lawrence Livermore National Laboratory), con 16,3 Pflops (su pico es 20,1 Pflops). IBM domina el Top10 con 6 superordenadores; hace 20 años dominaba Thinking Machines Corporation, que cayó en bancarrota en 1994 y fue adquirida por Sun Microsystems.

El láser de agujeros negros ópticos

Quizás te has preguntado alguna vez si la radiación de Hawking de un agujero negro puede ser utilizada para fabricar un láser óptico. Para ello se requiere una cavidad óptica resonante que actúe como amplificador (recuerda que LASER significa amplificación de luz por emisión estimulada de radiación). El análogo gravitatorio a esta cavidad podría ser el espaciotiempo entre los horizontes de sucesos de un agujero negro y un agujero blanco. Los agujeros blancos no existen en la Naturaleza. Sin embargo, en lugar de agujeros blancos se podrían utilizar sus análogos físicos. Usando fibra óptica se pueden fabricar tanto agujeros negros ópticos como agujeros blancos ópticos, aunque la radiación de Hawking aún no ha sido observada en ellos (el artículo en PRL y la noticia del año pasado aún generan muchas dudas). Usando simulaciones numéricas por ordenador se puede comprobar si el concepto funciona. En el caso unidimensional, la idea funciona, como han demostrado Daniele Faccio, Tal Arane, Marco Lamperti, Ulf Leonhardt, “Optical black hole lasers,” Classical and Quantum Gravity 29: 224009, 18 Oct. 2012 [arXiv:1209.4993].

Francis en ¡Eureka!: Hay agua helada en los polos del planeta Mercurio

Puedes escuchar el audio “Agua en Mercurio” de mi intervención de ayer en la sección ¡Eureka! del programa La Rosa de los Vientos, en Onda Cero, siguiendo este enlace. Como siempre, una versión por escrito más detallada.

La NASA ha anunciado esta semana que hay agua helada en Mercurio, el planeta más cercano al Sol. Parece imposible que haya hielo, ya que este planeta debería estar muy caliente por estar muy cerca del Sol. Mercurio es un planeta de extremos térmicos. Un día en Mercurio tiene una duración de unos 58,6 días terrestres. En el Ecuador del planeta se alcanzan temperaturas diurnas máximas de 700 K (unos 427 ºC) y en los polos las temperaturas nocturnas mínimas pueden bajar hasta los 50 K (unos –223 °C, bajo cero). El eje de rotación del planeta Mercurio está muy poco inclinado, por ello hay cráteres en los polos que tienen laderas que siempre están en sombra y que han estado en sombra durante cientos de millones de años. Estas zonas en sombra permanente tienen temperaturas máximas diurnas de unos 100 Kelvin (unos –170 ºC bajo cero). En estos cráteres se ha encontrado agua en forma de hielo.

La historia del agua en Marte ha sido como el cuento del lobo. Las primeras pruebas se obtuvieron hace 40 años por las Viking, pero ha habido varios anuncios recientes de agua en Marte en los últimos años. ¿Ha pasado algo parecido con Mercurio? Más o menos ha pasado lo mismo. Las primeras señales que apuntaban a que pudiera haber agua en forma de hielo en los cráteres polares de Mercurio que están en sombra de forma permanente fueron obtenidas hace 20 años por el radiotelescopio de Arecibo (en Puerto Rico). Había opiniones a favor y en contra, por ello la NASA dotó a la sonda espacial MESSENGER, que orbita alrededor del planeta Mercurio desde dos años, de varios instrumentos de medida para confirmar o refutar la existencia de agua helada en Mercurio. Esta semana se han publicado tres artículos en la revista Science que en conjunto ofrecen pruebas casi indiscutibles, pero indirectas, de la presencia de agua helada. Como es obvio, la prueba definitiva que nos permita estar seguros al 100% requiere aterrizar en Mercurio y comprobarlo in situ.

¿Qué medidas se han realizado para descubrir agua helada en los polos de Mercurio? Se han utilizado varios instrumentos. El más importante ha sido el espectrómetro de neutrones que se utiliza para medir la presencia de hidrógeno. Los neutrones se generan a varios metros de profundidad cuando los rayos cósmicos (protones) chocan contra el planeta. El hidrógeno es el mejor absorbedor de neutrones conocido y por lo que un espectrómetro de neutrones busca la firma de hidrógeno cerca de la superficie mediante la búsqueda de disminuciones en el flujo de neutrones procedentes del planeta. No es una medida directa del agua, pero el hidrógeno es el principal constituyente del H2O. Como a temperaturas por encima de 20 K el hidrógeno es gaseoso, detectar hidrógeno en la superficie de un planeta es una señal de la existencia de agua helada. El espectrómetro de neutrones de MESSENGER muestra abundante hidrógeno en el polo norte de Mercurio y la cantidad de hidrógeno observada corresponde a depósitos polares con un grosor entre 0,5 y 20 metros de hielo de agua.

Qué otros instrumentos se han usado y qué se ha observado gracias a su uso. En los cráteres en los polos se ha medido la topografía gracias al altímetro láser; se mide el tiempo que tarda un pulso de luz láser que viaja hasta el planeta, se refleja y retorna a la sonda espacial. Se ha observado que la parte de los cráteres de impacto del polo norte que están en sombra permanente tienen laderas más suaves que la parte que no está en sombra, lo que indica que hay algún depósito de algo y como se observa la señal del hidrógeno gracias a los neutrones, se piensa que tiene que ser agua helada. También se ha medido la temperatura del suelo. La medida del color (la reflectividad) de los depósitos de hielo mediante el láser indican hay una capa de entre 10 y 20 centímetros que actúa como una manta térmica (aislando y protegiendo el hielo que hay debajo). Este otro material es menos abundante en hidrógeno que el agua, por lo que se cree que podrían ser sustancias orgánicas.

¿Cómo han llegado a Mercurio estas sustancias (agua y orgánicas)? La hipótesis más razonable es que el agua y la materia orgánica oscura son depositados por los impactos en Mercurio de cometas y asteroides ricos en materias orgánicas y volátiles (como el hielo de agua). Estos son objetos muy comunes en el sistema solar. Muchos tienen órbitas que les acercan mucho al Sol y es inevitable que muchos hayan impactado. Las “trampas” frías de Mercurio recolectan material cometario que fue expulsado durante el impacto de cometas de los asteroides ricos en materia orgánica en la superficie de Mercurio.

¿Qué es lo que nos ayuda a entender el saber que Mercurio es un planeta que tiene agua en forma de hielo? Esta investigación es muy relevante para la cuestión de dónde viene el agua de la Tierra primitiva. Mercurio, como la Luna o Marte son testigos de la historia pasada del sisstema solar y nos permiten entender los procesos que le pudieron ocurrir a la Tierra primitiva. Los cometas del cinturón de Kuiper que rodea el Sistema Solar contienen gran cantidad de agua helada, por ello se espera poder encontrar agua en todos los planetas del sistema solar. También se espera que haya agua en muchos exoplanetas pues muchas estrellas tienen cinturones de cometas con agua helada. En la zona habitable de muchos soles debe haber planetas con océanos de agua líquida.

Por ejemplo, el observatorio espacial Herschel de la ESA ha observado cinturones de comentas en los sistemas planetarios cercanos Gliese 581 (que hospeda al menos 4 planetas, entre ellos una supertierra en la zona habitable) y 61 Virginis (que hospeda al menos 2 planetas). Sus cinturones de cometas contienen unas 10 veces más cometas que el cinturón de Kuiper del Sistema Solar, con hielo de agua a unos 200 grados Celsius bajo cero, por lo que se cree que alguno de sus planetas puede contener océanos de agua. Estos sistemas planetarios no tienen planetas de tipo Júpiter y se cree que ausencia explicaría por qué sus cinturones de cometas son mucho más densos que el nuestro. Más info en “Los cinturones de cometas apuntan a la existencia de exoplanetas con océanos,” Feelsynapsis Nov. 29, 2012; “Do missing Jupiters mean massive comet belts?,” ESA News, 27 November 2012; “Herschel Finds a Clue to How Planetary Systems Form and Evolve,” SciTechDaily, November 27, 2012.

Lo dicho, si no has oído aún el audio de mi sección ¡Eureka!, ahora es el momento de hacerlo, sigue este enlace.