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jueves, 9 de abril de 2015

Hallan por primera vez componentes esenciales para la vida junto a estrella


Un grupo de científicos ha detectado, por primera vez, componentes orgánicos esenciales alrededor de una distante estrella joven, lo que alienta la posibilidad de que haya vida más allá del Sistema Solar.
Según un artículo que publicará este jueves la revista científica "Nature" y que avanzó este miércoles en un comunicado el Observatorio Meridional Europeo (ESO), este equipo internacional ha detectado «grandes cantidades de cianuro de metilo (CH3CN)» en el «disco protoplanetario que rodea a la joven estrella MWC 480».
Este descubrimiento es clave, según argumentan los expertos que han llevado a cabo la investigación, porque esta molécula contiene enlaces entre átomos de carbono y de nitrógeno.
Estos lazos químicos son «esenciales» para la formación de los aminoácidos, que a su vez son unos elementos básicos de las proteínas y, por lo tanto, «componentes esenciales para la construcción de la vida».
Tanto el cianuro de metilo como su pariente más sencillo, el ácido cianhídrico (HCN), fueron encontrados «en los fríos confines del disco recién formado» en torno a la estrella MWC 480, un astro unas dos veces mayor que nuestro Sol y a aproximadamente 455 años luz de la Tierra, en la región de formación estelar de Tauro.
El hallazgo, llevado a cabo con un telescopio especial de la ESO en el desierto de Atacama (Chile), «reafirma que las condiciones que dieron lugar al nacimiento de la Tierra y el Sol no son únicas en el universo», según el comunicado.
«Ahora tenemos aún más evidencias de que esta misma química existe en otras partes del universo, en las regiones que podrían formar sistemas solares no muy distintos al nuestro», explica Karin Öberg, astrónoma del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica de Cambridge y principal autora del artículo.
Öberg destacó que tanto las moléculas descubiertas en torno a MWC 480 como sus concentraciones son similares a las de los cometas del Sistema Solar, algo interesante ya que estos cuerpos celestes «conservan, desde el periodo en que se formaron los planetas, la información original de la química temprana del Sistema Solar».
Si el contexto químico en el que surgió la Tierra y el resto de planetas posibilitó el surgimiento de la vida y estas condiciones se dan en otros lugares del universo, es lógico pensar que pueda haber vida más allá del Sistema solar, apunta el estudio.
«Ahora sabemos que tampoco somos únicos en cuanto a nuestra química orgánica. Una vez más, hemos aprendido que no somos especiales. Desde el punto de vista de la vida en el universo, es una buena noticia», indicó Öberg.


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Mercurio podría ser un «planeta pintado»

Un equipo de investigadores de la Universidad de Brown ha propuesto una ingeniosa solución para explicar por qué la superficie de Mercurio es tan oscura y refleja tan poca luz. En un artículo recién publicado en "Nature Geoscience", los científicos sugieren quehan sido los cometas, regando el planeta con polvo de carbono durante miles de millones de años los que, literalmente, lo han ido "pintando" lentamente de negro.
La oscura superficie de Mercurio ha sido, desde siempre, un misterio que los científicos han intentado resolver inútilmente.Mercurio, de hecho, es mucho más oscuro que su vecino más inmediato sin atmósfera, nuestra Luna.
Se sabe que los mundos que carecen de atmósfera son oscurecidos por los continuos impactos de micrometeoritos y el bombardeo constante de los vientos solares, procesos que con el tiempo van creando una fina capa de nanopartículas de hierro en la superficie de esos planetas y satélites. Pero los datos espectrales de Mercurio indican que su superficie contiene muy pocas de estas partículas, desde luego no las suficientes como para darle ese aspecto tan oscuro.
"Desde hace tiempo existe la hipótesis de que un misterioso agente oscurecedor está contribuyendo a la baja reflectividad de Mercurio", explica Bruck Syal, uno de los autores de la investigación. "Pero una cosa que no se había había considerado hasta ahora es que sobre Mercurio se vierte una gran cantidad de material procedente de cometas".
De hecho, es precisamente al pasar cerca de Mercurio, en su viaje hacia el Sol, cuando los cometas suelen romperse con más facilidad. Y el polvo de los cometas se compone por lo menos en un 25 % de carbono, por lo que Mercurio habría estado expuesto a una continua lluvia de partículasy polvo de carbono procedente de los cometas que se desmoronan al acercarse al astro rey.
Utilizando simulaciones informáticas, Bruck Syal fue capaz de realizar una estimación de la cantidad y frecuencia del material cometario que caería sobre Mercurio, cuánto carbono podría quedar adherido a su superficie y cuánto devuelto al espacio. Sus cálculos sugieren que tras miles de millones de años de bombardeo casi ininterrumpido, la superficie de Mercurio debería contener, en cualquier punto del planeta, entre un 3 y un 6% de carbono.
La siguiente parte del trabajo fue averiguar en qué medida esa cantidad de carbono podría influir en el oscurecimiento del planeta. Para lo cual, los investigadores recurrieron al Ames Vertical Gun Range de la NASA, un cañón capaz de simular los impactos celestes disparando proyectiles a más de 25.000 km. por hora.
Para el estudio, los científicos lanzaron proyectiles mezclados con la proporción exacta de azucar, un compuesto orgánico complejo y que simula bien el material orgánico que contienen los cometas. El calor del impacto quema el azucar, liberando carbono. El material de los proyectiles disparados simulaba ser basalto lunar, el tipo de rocas que forman las manchas más oscuras de la cara visible de la Luna."Usamos como modelo el basalto lunar -explica Peter Schultz, profesor emérito de Ciencias Geolóficas en la Universidad de Brown y coautor del estudio- porque queríamos empezar con algo que ya fuera oscuro desde el principio y ver si podíamos oscurecerlo aún más".

Pintura que se ha ido acumulando

Los experimentos mostraron que las pequeñas partículas de carbono quedaban profundamente inclustadas en el material de impacto fundido. Y el resultado fue que el proceso reducía la cantidad de luz reflejada a menos de un 5%, más o menos lo mismo que las zonas más oscuras de Mercurio. "Demostramos que el carbono -afirma Schutlz- actúa como un sigiloso agente oscurecedor. Desde el punto de vista del analisis espectral, es como si se tratara de una pintura invisible".
Una pintura que se ha ido acumulando durante miles de millones de años sobre la superficie del planeta, el más cercano al Sol de nuestro Sistema Solar. "Creemos que es un escenario muy a tener en cuenta -concluye Schultz-. Parece que Mercurio podría ser un planeta pintado".




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Logran, por primera vez, integrar la teleportación cuántica en un chip de silicio


Un equipo internacional de investigadores de las Universidades de Bristol, Tokyo, Southampton y NTT Device Technology Laboratories han conseguido, por primera vez, integrar con éxito en un chip fotónico los circuitos básicos de la teleportación cuántica, reduciendo así a unos pocos milímetros un proceso que hasta ahora necesitaba varios metros cuadrados de complejas maquinarias. El avance, publicado en Nature Photonics, allana el camino hacia el desarrollo de ordenadores cuánticos miles de veces más potentes que los actuales.
Los bits cuánticos (qubits) son la versión cuántica de los bits actuales (los ceros y unos del sistema binario) y constituyen la base de los fututos ordenadores cuánticos. Los fotones son las partículas fundamentales de las que se compone la luz y son, por ahora, la forma más prometedora de implementar qubits. Pero para conseguirlo, una de las tareas fundamentales a las que se enfrentan los investigadores es la de controlar y hacer viable la teleportación cuántica, el mecanismo que permite transferir qubits de un fotón a otro.
Actualmente, los experimentos convencionales de teleportación cuántica necesitan de grandes laboratorios llenos de cientos de instrumentos ópticos que deben estar cuidadosamente alineados, muy lejos aún de la escala necesaria para implementar la tecnología, por ejemplo, en un ordenador portátil.
En 2013, el profesor Furusawa y sus colegas lograron llevar a cabo un experimento perfecto de teleportación cuántica, aunque para ello necesitaron cubrir varios metros cuadrados de instrumentos científicos de precisión.
Pero la investigación llevada a cabo en la Universidad de Bristol y digigida por Jeremy OŽBrien ha conseguido lo que parecía imposible: implementar todos los circuitos necesarios en un microchip de silicio de apenas unos milímetros y demostrar, por primera vez, la teleportación cuántica en una escala adecuada y que permitiría ser utilizada en un ordenador de tamaño razonable. De esta forma, los investigadores han dado un paso significativo para el desarrollo de los ordenadores cuánticos.
A pesar de los continuos avances en las tecnologías de construcción de ordendores convencionales, su rendimiento está, hoy por hoy, llegando al límite de lo que permiten las leyes de la Física. Sin embargo, los principios que rigen la mecánica cuántica sí que permitirían cruzar esa barrera y construir ordenadores cuánticos ultrarápidos y sistemas de comunicación ultraseguros, mucho más allá de las tecnologías actuales.
Y, precisamente, uno de los pasos más importantes para conseguir ese objetivo es el de desarrollar tecnologías que permitan transferir señales, por medio de bits cuánticos, entre fotones desde un emisor hasta un receptor lejano. O lo que es lo mismo, tecnologías que permitan utilizar de manera eficaz la teleportación cuántica. Por eso, haber logrado implementar la teleportación en un microchip es un paso de gigante para la futura aplicación práctica de las nuevas tecnologías cuánticas.
Para Jeremy OŽBrien, «ser capaces de replicar un circuito óptico que normalmente requiere una habitación entera, en un chip fotónico es un logro tremendamente importante. De hecho, hemos reducido más de diez mil veces el tamaño necesario para implementar un sistema óptico muy complejo».


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