Los últimos datos sobre el meteoro de Chelyabinsk

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Simulación 3D del impacto del meteoro.

El 15 de febrero de 2013, un meteoro de tamaño medio impactó en la atmósfera terrestre en la región de Chelyabinsk, Rusia. Los datos iniciales sobre su trayectoria y la estimación mediante infrasonidos de su masa han sido revisados por dos artículos en Nature y un artículo en Science. El meteoro que impactó en Chelyabinsk tenía una masa entre 12.000 y 13.000 toneladas métricas, casi el doble de lo que se estimó en su momento, impactó en la atmósfera superior a una velocidad de unos 19 km/s, más de 50 veces la velocidad del sonido, liberando una energía de unos 500 kilotones de TNT que en gran parte fue absorbida por la atmósfera (lo que minimizó los daños). A una altura entre 30 y 45 km el meteoro se fracturó en miles de pedazos. Sólo se han encontrado unos pocos meteoritos, el mayor con 600 kg formó un agujero circular en el hielo de la superficie y acabó en el fondo del lago Chebarkul, a 60 km al suroeste de Chelyabinsk. Los modelos por ordenador predicen que un asteroide como el Chelyabinsk colisiona con la Tierra una vez cada 150 años (en promedio). Nos lo cuenta Quirin Schiermeier, “Risk of massive asteroid strike underestimated. Meteor in Chelyabinsk impact was twice as heavy as initially thought,” News, Nature, 5 Nov 2013. Los artículos técnicos en Nature son Jiří Borovička et al., “The trajectory, structure and origin of the Chelyabinsk asteroidal impactor,” Nature, AOP, 06 Nov 2013; y P. G. Brown et al., “A 500-kiloton airburst over Chelyabinsk and an enhanced hazard from small impactors,” Nature, AOP 06 Nov 2013. El artículo en Science es Olga P. Popova et al., “Chelyabinsk Airburst, Damage Assessment, Meteorite Recovery, and Characterization,” Science, AOP 07 Nov 2013 [DOI].

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El “efecto de los machos raros” en los guppies es debido a la selección natural y la sexual

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Los machos del pez guppy (Poecilia reticulata) despliegan una deslumbrante variedad de colores y las hembras prefieren aparearse con los machos más vistosos. La selección sexual de un rasgo debería reducir su variabilidad. En 2006 se propuso que actúa la selección natural ya que en un entorno natural los guppies machos con colores raros despistan a los depredadores y sobreviven más. Se publica en Nature que los guppies machos salvajes con rasgos raros se aparean más y dejan más descendencia. Por tanto, la gran variabilidad de color de los guppies machos tiene su origen tanto en la selección natural como en la selección sexual. Nos lo cuentan Jeffrey S. McKinnon, Maria R. Servedio, “Evolutionary ecology: Novelty makes the heart grow fonder,” News, Nature, AOP 30 Oct 2013, quienes se hacen eco del artículo técnico de Kimberly A. Hughes, Anne E. Houde, Anna C. Price & F. Helen Rodd, “Mating advantage for rare males in wild guppy populations,” Nature, AOP 30 Oct 2013. El artículo de 2006 es Robert Olendorf et al., “Frequency-dependent survival in natural guppy populations,” Nature 441: 633-636, 01 Jun 2006.

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Medida no invasiva del campo térmico en el interior de un reactor químico heterogéneo

Dibujo20131023 temperature mapping - 2D NMR signal-to-noise ratio mpas - gas-phase thermal maps ptNP

El diseño de los reactores químicos heterogéneos en los que conviven fases sólidas y gaseosas es muy complicado por el acoplo entre la transferencia de calor y masa, y la cinética de la reacción química (normalmente catalizada). Las simulaciones por ordenador son muy complicadas, pero la observación experimental (medir la temperatura del gas sin perturbar el fluido) es muy difícil. Se publica en Nature una nueva técnica de termometría por resonancia magnética nuclear (RMN) que permite medir el campo de temperatura de forma no invasiva. El mapa térmico logrado tiene errores menores del cuatro por ciento, lo que permite localizar puntos calientes y fríos en el interior de los reactores gas-sólido catalizados. Para los que hemos trabajado en la simulación numérica de estos reactores, poder comparar los resultados con medidas reales no invasivas es una oportunidad única para validar nuestro trabajo. El artículo técnico es Nanette N. Jarenwattananon et al., “Thermal maps of gases in heterogeneous reactions,” Nature 502: 537–540, 24 Oct 2013.

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Una galaxia formando estrellas con rapidez cuando el universo tenía 700 millones de años

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Se publica en Nature el descubrimiento de la sexta galaxia con corrimiento al rojo z > 7 cuya línea de emisión Lyman-α del hidrógeno ha sido observada por espectroscopía de infrarrojo. Tiene z = 7,5078 ± 0,0004, se ha descubierto tras estudiar 43 galaxias con z > 6,5 con el espectrógrafo MOSFIRE en el telescopio Keck I de 10 metros y presenta una alta tasa de formación de estrellas (alrededor de 330 masas solares por año, más de 100 veces la tasa actual de la Vía Láctea). La nueva galaxia, llamada z8_GND_5296, es muy brillante, con una magnitud aparente de 25,6 y una masa de (1,0 ± 0,2) × 109 masas solares. Su tasa de formación de estrellas es muy alta, unas diez veces mayor que una galaxia típica con z ≈ 7,  y se estima que dobla su masa cada 4 millones de años. El artículo técnico es S. L. Finkelstein et al., “A galaxy rapidly forming stars 700 million years after the Big Bang at redshift 7.51,” Nature 502: 524–527, 24 Oct 2013arXiv:1310.6031 [astro-ph.CO]. Más información divulgativa en Maggie McKee, “Light from farthest galaxy yet discovered breaks through cosmic fog,” Nature News, 23 Oct 2013, y Dominik A. Riechers, “Astronomy: New distance record for galaxies,” Nature 502: 459–460, 24 Oct 2013.

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Cómo identificar la investigación relevante

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La relevancia de un trabajo científico se puede medir gracias a su impacto. Publicar en Nature, Science, Cell y otras revistas de gran “factor de impacto” no es garantía de impacto, ni de relevancia. Expertos de la Universidad del Norte de Texas, en Dalton, han propuesto 56 medidas del impacto (pero algunas parecen “curiosas pero inútiles”). A la hora de usarlas para tomar decisiones, el gran problema es cómo integrar todas estas medidas de forma transparente, pues la transparencia es esencial en todo proceso de evaluación. Nadie sabe cómo hacerlo. Ni siquiera si es posible hacerlo. Identificar lo relevante, como lo excelente, parece fácil, pero no lo es. Nos lo cuenta el editorial “The maze of impact metrics. In deciding how to judge the impact of research, evaluators must take into account the effects of emphasizing particular measures — and be open about their methods,” Nature 502: 271, 17 oct 2013. Recomiendo consultar el número especial de Nature dedicado al impacto, merece la pena.

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El comité STAC recomienda retrasar la inyección de combustible en el ITER hasta 2027

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En el año 2010 se esperaba que la inyección del primer combustible nuclear en el mayor tokamak del mundo, ITER, aún en construcción en Cadarache, Francia, sería en el año 2020, tras lo cual se ejecutaría un programa de investigación básica que nos llevaría a la producción neta de energía en 2027. Un comité de expertos ha recomendado que dicha fecha sea retrasada a 2027 y que se ejecute un programa ultrarrápido hacia la fusión que permita que en 2028 haya una producción neta de energía de 500 MW a partir de un consumo de sólo 50 MW, es decir, alcanzar un Q ≥ 10 durante unos pocos segundos en tan solo un año. El comité llamado STAC (ITER’s Science and Technology Advisory Committee) estima que se puede lograr todo ello con un gasto total de 15.000 millones de euros. En mi opinión el comité STAC es muy optimista (a la vista de los problemas financieros y técnicos que ha sufrido el ITER en el último lustro). Nos lo cuenta Declan Butler, “ITER keeps eye on prize. Construction delays force rethink of research programme, but fusion target still on track,” News, Nature, 15 Oct 2013.

En mi opinión, yo no soy experto ni mucho menos, en un solo año pasar del primer plasma tras la inyección de combustible (deuterio+tritio o DT) a la producción neta de energía me parece muy, pero que muy optimista. Pero no hay nada que sea imposible, si no está prohibido por las leyes de la física. El plasma de DT a 150 millones de grados Celsius aún oculta muchos secretos que requieren un programa de investigación básica ejecutado con rigor. No creo que acelerar la producción de energía a toda marcha, para posponer el programa de investigación básica a partir de 2028 sea una buena idea. Pero ojalá me equivoque y todo funcione a las mil maravillas (en fusión, hasta el día de hoy, nunca ha ocurrido).

Lo cierto es que un gran éxito, como sería lograr un Q ≥ 10 durantes unos segundos en 2028 tras la primera inyección de combustible en 2027, abriría un camino de rosas hacia el objetivo final de ITER, lograr un Q ≥ 10 durante entre 300 y 500 segundos, que sea repetible a un ritmo horario. Tras este gran éxito se podría ejecutar el programa de investigación básica que llevará a DEMO, el primer reactor de fusión “comercial” de demostración. Pero la física de los plasmas es muy complicada y el control de la turbulencia del plasma, evitando dañar las paredes de contención del reactor y garantizando la estabilidad necesaria para un producción sostenida de energía, todavía parece casi una utopía. Pero una utopía que los físicos haremos realidad durante la primera mitad del siglo XXI, pongo mi mano en el fuego.

Lo que une el “amor cuántico” no lo separa una multitud

Dibujo20130925 propagating pair photons in nonlinear media - nature com

Una pareja de novios caminando entre una multitud tiene grandes problemas para no separarse. No tendrían ningún problema si fueran dos excitaciones cuánticas (como un par de fotones o de magnones) y la multitud fuera los átomos de un cristal que se comportase como un medio no lineal. Se publican dos artículos en Nature que lo demuestran de forma experimental. Fukuhara et al. han logrado propagar una pareja de magnones (las excitaciones cuánticas que propagan la energía en los imanes) y Firstenberg et al. una pareja de fotones; en ambos casos la interacción que liga los cuantos de la pareja es mediada por los átomos del medio. La pareja de cuantos se mueven al unísono y para controlar su movimiento basta con que una fuente externa actúe sobre uno de ellos, lo que tiene interesantes aplicaciones en el procesado cuántico de información y en su transferencia. Nos lo cuenta Sougato Bose, “Condensed-matter physics: Quantum togetherness,” Nature, AOP 25 Sep 2013, que se hace eco de los artículos técnicos Takeshi Fukuhara, Peter Schauß, Manuel Endres, Sebastian Hild, Marc Cheneau, Immanuel Bloch, Christian Gross, “Microscopic observation of magnon bound states and their dynamics,” Nature, AOP 25 Sep 2013, y Ofer Firstenberg, Thibault Peyronel, Qi-Yu Liang, Alexey V. Gorshkov, Mikhail D. Lukin, Vladan Vuletić, “Attractive photons in a quantum nonlinear médium,” Nature, AOP 25 Sep 2013.

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Un videojuego que podría mejorar la función cognitiva en ancianos

Dibujo20130905 neuroracer - experimental condition and training design - nature com

En 2010 un artículo en Nature afirmó que el videojuego Brain Training no mejora las habilidades cognitivas de los ancianos, sólo su habilidad de jugar al propio juego, como cualquier otro videojuego (incluso los violentos). Un nuevo artículo en Nature concluye que el videojuego NeuroRacer permite evaluar la capacidad cognitiva multitarea, a cualquier edad, e incluso mejorar dicha capacidad. Este resultado indica una posible utilidad terapéutica en ancianos. Como es obvio habrá que esperar a futuros estudios, no sólo con este juego (similar a los que usan en los autoescuelas para aprender a conducir automóviles), sino con otros juegos similares. El artículo técnico es J. A. Anguera et al., “Video game training enhances cognitive control in older adults,” Nature 501: 97–101, 05 Sep 2013. Recomiendo ver el vídeo “Revving up brain skills,” Nature, 05 Sep 2013. Más información en español en Javier Sampedro, “Un videojuego contra el deterioro cognitivo de la edad,” El País, 4 Sep 2013, y en Laura Tardón, “Un videojuego que retrasa la demencia, científicamente demostrado,” El Mundo, 4 Sep 2013.

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El papel de las chaperonas en el plegamiento de proteínas

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Las chaperonas son proteínas que ayudan al plegamiento de otras proteínas recién formadas. ¿Alteran las chaperonas el espacio de búsqueda del plegamiento o sólo aceleran la búsqueda del óptimo? Un nuevo artículo en Nature apunta a la primera opción. Las chaperonas alteran el espacio de búsqueda impidiendo la exploración de regiones asociadas a plegamientos incorrectos. El nuevo resultado se ha obtenido gracias al estudio de una chaperona llamada factor desencadente (TF) en la bacteria Escherichia coli mediante el microscopio de fuerza atómica y las pinzas ópticas; estas herramientas permiten estudiar el plegamiento de proteínas en una sola molécula, incluyendo la observación de los estados transitorios durante el plegado y las transiciones entre ellos. Futuros estudios tendrán que aclarar si lo mismo ocurre con otras chaperonas. El artículo técnico es Alireza Mashaghi et al., “Reshaping of the conformational search of a protein by the chaperone trigger factor,” Nature 500: 98–101, 01 Aug 2013.

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Los radiólogos tampoco ven al gorila

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¿Ves el gorila en esta imagen? Ya habrás visto en youtube ejemplos de ceguera intencional: cuando estás concentrado en una tarea, no te das cuenta de sucesos inesperados. ¿Le ocurre también a los expertos que llevan años realizando dicha tarea? 24 radiólogos expertos en detectar nódulos en el pulmón han sido expuestos a radiografías (algunas con un gorila); el 83% de los radiólogos (19 de los 23) no se dio cuenta (aunque el gorilla era 48 veces mayor que un nódulo típico). La técnica de seguimiento de ojos (eye tracking) indica que los radiólogos miraron hacia la zona donde se encontraba el gorila al menos durante 0,25 segundos, sin percibirlo (en media dedicaron 5,7 segundos a cada radiografía). La “ceguera intencional” afecta incluso a los radiólogos. El artículo técnico es Trafton Drew, Melissa L.-H. Võ, Jeremy M. Wolfe, “Sustained Inattentional Blindness in Expert Observers,” Psychological Science, July 17, 2013. Nos lo resume Sadaf Shadan, “Psychology: Spot the gorilla,” Nature 500: 36, 01 Aug 2013.

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