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Ciencias y Nuevas Tecnologías

El telescopio espacial James Webb, nuestro nuevo ojo en el universo

El telescopio espacial más avanzado del mundo será puesto en órbita el próximo 24 de diciembre. Esta maravilla de la ingeniería espacial permitirá acercarnos como nunca a los confines del universo y servirá para arrojar nueva luz en la búsqueda de vida más allá de nuestro sistema solar. Te contamos los detalles.

Representación del Telescopio Espacial James Webb

Si no hay ningún imprevisto, el Telescopio Espacial James Webb alcanzará dentro de un mes el punto de Lagrange 2 (uno de los cinco puntos entre la Tierra y el Sol en el que siempre se mantiene la misma distancia entre ambos cuerpos celestes), situado a aproximadamente 1,5 millones de kilómetros de nuestro planeta.

Después de años de retrasos y más de 10.000 millones de dólares de inversión -casi 10 veces más que lo presupuestado-, el próximo 24 de diciembre el Telescopio Espacial James Webb será, por fin, enviado al espacio desde la Guyana Francesa. Pero, más allá de estas polémicas, el observatorio más caro de la historia espacial permitirá a la comunidad científica conocer misterios insondables del universo, como la formación de las primeras galaxias o la existencia de indicios de vida en planetas extrasolares.

El James Webb es el telescopio espacial más grande y más potente del mundo. Sin embargo, precisamente su enorme tamaño presenta un importante desafío para la comunidad científica. Para hacernos una idea, el conjunto de espejos de observatorio mide unos 6,5 metros de diámetro, lo que determina una superficie colectora de luz 7 veces mayor a la del Hubble, lo que se traducirá en una potencia hasta 100 veces superior a la del antiguo telescopio espacial.

Ese sistema de espejos, llamado Optical Telescope Element, tiene una valiosa misión: captar la luz del espacio para dirigirla hacia los instrumentos científicos encargados de su análisis. Está formado por 18 segmentos hexagonales hechos de berilio y recubiertos de una película de oro, diseñados para funcionar como una única pieza, aunque plegados de tal forma que puedan caber en el interior de un cohete.

La clave está en los espejos hexagonales

Gracias que están formados a partir de piezas de seis lados se reducen los huecos entre las piezas. Si los segmentos fueran circulares, por ejemplo, siempre quedaría algún hueco entre ellos. De este modo la simetría permite maximizar las prestaciones ópticas del telescopio. Por otro lado, la forma hexagonal consigue asimilarse aun círculo, lo que permite enfocar la luz en un punto compacto. Un espejo ovalado, por ejemplo, daría imágenes alargadas, mientras que uno cuadrado enviaría parte de la luz fuera de la región central.

El escudo térmico, una pieza clave

Sin embargo, si hay un elemento indispensable para el buen funcionamiento del telescopio,ese es el escudo térmico. Para poder detectar señales débiles de luz, el observatorio deberá mantenerse a una temperatura muy baja. Para ayudar a este fin, el James Webb cuenta con una especie de parasol gigante que lo protegerá de las fuentes eternas de luz y calor (como el Sol, la Tierra y la Luna), o del propio calor emitido por el telescopio. Se trata de una estructura del tamaño de una pista de tenis que proporciona sombra y reduce la temperatura, algo indispensable para el buen funcionamiento del observatorio.

De manera más específica, este dispositivo consta de 5 finas capas milimétricas compuestas de un material sintético llamado kapton y recubiertas de silicona. La capa más externa, expuesta directamente al Sol, llegará a los 85 ºC de temperatura, mientras que la más interna y cercana al telescopio, situada solo a unos pocos centímetros de distancia, permanecerá a unos -233 °C.

Captando la luz infrarroja

Otra de las diferencias con otros observatorios astronómicos es el tipo de luz con el que trabajan. A diferencia del Telescopio Espacial Hubble, que captaba especialmente luz visible y ultravioleta, el James Webb se centrará en la luz infrarroja, un espectro de baja frecuencia que arrojará pistas sobre los confines del universo. Eso se debe a que, debido a que el universo se encuentra en constante expansión, los cuerpos celestes más lejanos, continúan alejándose, lo que provoca que la luz que viaja a través de esas galaxias lejanas siga expandiéndose, ‘estirándose’. Gracias a cuatro instrumentos de gran precisión, el James Webb será capaz de captar esas luces infrarrojas (de longitudes de ondas de entre 0,6 y 28,5 micrómetros) emitidas desde los confines del universo.

En busca del universo primigenio

Una de las principales misiones del James Webb será acercarnos a una parte de la historia del universo nunca antes captada: el nacimiento del universo, hace unos 13.500 millones de años, y la formación de las primeras estrellas y galaxias, cuya luz ultravioleta y visible llega hoy a nuestro ‘ojo cósmico’ en forma de luz infrarroja.

Pero eso no es todo. La información recabada por este potente telescopio permitirá estudiar la atmósfera de los exoplanetas -aquellos planetas que se encuentran fuera del sistema solar- para determinar la probabilidad de que exista agua, uno de los ingredientes necesarios para la vida. En definitiva, en palabras de la NASA: “El James Webb explorará todas las fases de la historia cósmica y ayudará a la humanidad a comprender los orígenes del universo y nuestro lugar en él”.

 

 

 

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El festín del fin del mundo: un colosal brote de hongos devoró a los dinosaurios tras el asteroide y eso casi consigue que no estemos aquí

Todos sabemos que, hace aproximadamente 66 millones de años, un asteroide de entre 10 y 15 kilómetros de diámetro impactó en el territorio que hoy corresponde a la península de Yucatán, México, originando el conocido como cráter de Chicxulub. La energía liberada fue tan colosal que se desencadenaron megaterremotos, tsunamis y erupciones volcánicas a escala global. Además, el polvo, el azufre y el hollín bloquearon la luz solar, dando lugar a un invierno nuclear que colapsó la cadena alimenticia y extinguió al 75% de las especies. Entre ellas, a prácticamente todas las correspondientes a dinosaurios no avianos, es decir, que no pertenecían al linaje de las aves modernas.

Dice el refrán que siempre que se cierra una puerta, se abre una ventana. Aquel episodio, al igual que el resto de extinciones masivas que ha experimentado la vida en la Tierra, no fue una excepción. Y es que, más allá de abrir la puerta a que con el paso de los millones de años los mamíferos se convirtieran en dominadores, hubo unos seres microscópicos que salieron beneficiados de manera inmediata. Según apunta un estudio publicado en la revista PNAS, nuestro planeta se convirtió en un lugar ideal para que se produjera el mayor brote de hongos de la historia.

La investigación, liderada por los microbiólogos Rosanna Baker y Arturo Casadevall, asegura que el tejido fúngico proliferó de manera masiva por los ecosistemas en decadencia. Como dijimos antes, las cenizas en suspensión procedentes de la colisión y las erupciones volcánicas modificaron el clima global de forma drástica. Las condiciones ambientales resultantes emularon el entorno de un sótano, un espacio óptimo para que estos organismos procesaran la abundante materia orgánica disponible tras la mortandad vegetal y animal.

LA EVIDENCIA FÓSIL

Los investigadores analizaron la litoestratigrafía en las cuencas americanas de Denver y Williston para hallar registros de esta dominación fúngica global en el límite K/Pg. Los datos extraídos en el yacimiento de Bowring Pit confirmaron que los microfósiles de hongos llegaron a representar más del 50% de la colección biológica recuperada en los estratos geológicos.

El incremento crítico de esporas y raíces fúngicas coincidió temporalmente con el enfriamiento terrestre derivado de la actividad volcánica de Poladpur, en la India. Este hallazgo demuestra que el debilitamiento de los ecosistemas prehistóricos y la expansión de los hongos comenzaron incluso antes del impacto definitivo del gran bólido celeste.

La red fúngica global no limitó su actividad a los organismos inertes, ya que las alteraciones ecológicas severas mermaron las defensas biológicas de las especies supervivientes. Los autores del artículo científico sostienen que «La mortalidad masiva puede no ser necesaria para la proliferación de hongos, ya que las alteraciones ecológicas también pueden debilitar la resistencia de las especies existentes a las enfermedades fúngicas».

INFECCIONES LETALES

La gran proliferación de estos microorganismos supuso una amenaza directa para los pocos animales que lograron resistir la devastación inicial del asteroide. El ecosistema global se convirtió en un nido de patógenos donde los seres vivos debilitados apenas tenían oportunidades genéticas para combatir enfermedades fúngicas letales en un mundo sin recursos.

Esta inmensa red de descomposición biológica modificó para siempre la cadena trófica de la Tierra prehistórica al acelerar el colapso de la megafauna superviviente. Los científicos plantean que este fenómeno de dominio fúngico absoluto ayuda a descifrar cómo la vida logró regenerarse de forma drástica a partir de organismos microscópicos tras la extinción masiva.

Fuente: National Geographic España.

Rubén Badillo.

 

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Muere Craig Venter, ‘padre’ del genoma humano, a los 79 años

El científico estadounidense Craig Venter, uno de los grandes referentes de la genómica moderna y protagonista en la secuenciación del genoma humano, ha fallecido en San Diego a los 79 años a causa de complicaciones derivadas de un cáncer diagnosticado recientemente.

El Instituto J. Craig Venter (JCVI), fundado y dirigido por el propio investigador, ha confirmado la noticia en su página web. La institución, dedicada a la investigación sin ánimo de lucro, destacó su contribución al avance de la genómica y a la divulgación científica.

Premio Príncipe de Asturias
Venter fue galardonado con el Premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica y Técnica en 2001 junto a otros pioneros del estudio del genoma humano, en reconocimiento a su papel clave en la secuenciación y cartografía del ADN humano, liderando la iniciativa privada a través de Celera Genomics.

Desde el JCVI subrayan que fue un líder visionario cuyo trabajo ayudó a transformar la genómica en una ciencia moderna basada en datos y a impulsar el desarrollo de la biología sintética. A lo largo de su carrera, promovió equipos interdisciplinarios, apostó por métodos innovadores y defendió que los avances científicos debían tener impacto real en la sociedad.

También fue un firme defensor de la financiación pública de la ciencia y de la colaboración entre gobiernos, universidades e industria como motor del progreso.

Genomas diseñados digitalmente
Entre sus contribuciones más destacadas figura el desarrollo de las llamadas ‘etiquetas de secuencias expresadas’ (EST), que permitieron identificar rápidamente miles de genes humanos y acelerar el mapeo del genoma.

«Craig creía que la ciencia avanza cuando las personas están dispuestas a pensar de forma diferente, a actuar con decisión y a construir lo que aún no existe», señaló Anders Dale, presidente del JCVI.

En el ámbito de la biología sintética, Venter logró otro hito histórico al construir la primera célula bacteriana autorreplicante controlada por un genoma sintetizado químicamente, demostrando que los genomas pueden diseñarse digitalmente y activarse en organismos vivos.

Diversidad microbiana de los océanos
Su trabajo también tuvo un fuerte componente global. A través de la Expedición de Muestreo Oceánico Global Sorcerer II, sus equipos utilizaron técnicas de metagenómica para descubrir millones de nuevos genes y ampliar el conocimiento sobre la diversidad microbiana de los océanos y su papel en los ecosistemas del planeta.

Con su fallecimiento, la ciencia pierde a una de sus figuras más influyentes en el estudio del ADN y la biología moderna.

Fuente: Antena 3 Ciencias.

Luis F. Castillo.

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No es roca, ni agua, ni gas: descubren un nuevo planeta que no encaja en ninguna categoría existente

Un equipo internacional de científicos, liderado por la Universidad de Oxford, ha identificado una nueva clase de planeta fuera del Sistema Solar que no encaja en ninguna de las categorías que conocíamos hasta ahora. Este nuevo planeta se caracteriza por albergar enormes cantidades de azufre en las profundidades de un océano permanente de magma.

No está compuesto ni por roca, ni por gas, ni por agua, se denomina ‘L 98-59 d’, orbita a 35 años luz de la Tierra y su densidad es tan baja que sus atmósferas están compuestas por gases de azufre. Los astrónomos no lo habían visto antes, según un estudio publicado en la revista ‘Nature Astronomy’.

El planeta ‘L 98-59 d’
El planeta tiene 1,6 veces el tamaño de la Tierra, ampliando significativamente, lo que se conocía hasta ahora de la Vía Láctea, viendo que la diversidad de mundos es mayor de la que se pensaba. El telescopio espacial James Webb fue el encargado de dar estos resultados.

Se sitúa fuera de categorías como las enanas gaseosas o los mundos acuáticos, descubriendo que el planeta posee un océano de magma compuesto por silicatos fundidos. Este nuevo planeta tiene un interior de magma que funciona como «depósito» de azufre gracias a un intercambio constante de químicos entre el suelo fundido y el aire.

«Los modelos sugieren que el manto del planeta está formado principalmente por silicatos fundidos, similares a la lava, creando un océano global de magma que podría extenderse miles de kilómetros bajo su superficie», explicó Harrison Nicholls, autor del estudio.

No encaja en ninguna categoría

Las características descubiertas no encajan en las categorías habituales en las que se clasifican los planetas pequeños, como las enanas gaseosas rocosas o los mundos ricos en agua formados por océanos profundos. Para entender este mundo, los investigadores utilizaron avanzadas simulaciones que recrean la evolución del planeta durante casi cinco mil millones de años.

Además, ese océano de magma contribuye a mantener una atmósfera densa rica en hidrógeno, donde se encuentran gases como el sulfuro de hidrógeno.

El autor principal del estudio, Harrison Nicholls, ha explicado que el descubrimiento podría obligar a replantear las categorías actuales con las que los astrónomos han descrito los planetas pequeños, y ha explicado que, aunque es poco probable que un planeta fundido como este pueda albergar vida, su estudio revela la enorme diversidad de mundos que existen fuera del Sistema Solar y plantea la posibilidad de que haya muchos más planetas similares aún por descubrir.

El telescopio espacial James Webb sigue así proporcionando información clave sobre exoplanetas, y las futuras misiones espaciales, como ‘Ariel’ y ‘PLATO’, podrían ampliar aún más este conocimiento y comprender mejor cómo se forman, evolucionan y predecir cuáles podrían ser habitables.

Fuente: Antena 3 Ciencia.

Manuel Pinardo.

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