Hablando Con Científicos - Cienciaes.com

Cada día, una constelación de satélites orbita la Tierra observando lo que sucede en la superficie. En el Instituto de Ciencias Marinas de Andalucía, Gabriel Navarro y su equipo estudian las imágenes ópticas y de radar, facilitadas por los satélites del programa Copernicus de la ESA, para investigar distintos fenómenos: ondas internas que se adentran en el Mediterráneo por el estrecho de Gibraltar forzadas por el intercambio de agua con el océano Atlántico; cambios de color en las aguas marina que revelan la presencia y abundancia de seres vivos que utilizan la clorofila para elaborar sus nutrientes; variaciones de temperatura y altura del nivel de los océanos; detección de vertidos contaminantes en el mar y cambios en la turbidez de las aguas.

Los restos fósiles y de herramientas de piedra encontrados en dos yacimientos situados en el Norte de Argelia plantean dudas sobre de la creencia de que el origen del género homo, al que pertenecemos, estuvo en el Este de África. Uno de los yacimientos es Ain Hanech en el que se han encontrado herramientas en estratos de 1,8 millones de años de antigüedad. El otro yacimiento, conocido como Ain Boucherit, ha proporcionado piezas de herramientas líticas en dos capas de distintas de sedimento, datadas en 1,9 y 2,4 millones de años, ésta última de una edad muy cercana a las más antiguas conocidas hasta el momento, que habían sido descubiertas en el Este de África y datadas en 2,6 millones de años. Las investigaciones han sido llevadas a cabo por un equipo internacional de científicos dirigido por Mohamed Sahnouni, argelino e investigador del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH).

El Sistema Solar alberga una enorme cantidad de cuerpos de muy diverso tamaño. Una gran concentración de ellos se encuentra entre Marte y Júpiter formando el Cinturón de Asteroides. De vez en cuando, alguno de esos cuerpos menores se aproxima demasiado al planeta gigante y es expulsado hacia las regiones más interiores por las que circulan la Tierra y la Luna. Cuando en algún momento de su órbita un asteroide se acerca a nuestro planeta a una distancia inferior a 0,3 unidades astronómicas es calificado como NEA, del inglés “Near Earth Asteroids” o Asteroides cercanos a la Tierra. La mayoría de los más grandes (más de 1 km) ya han sido identificados, pero de los más pequeños y abundantes, con dimensiones entre 140 metros y un kilómetro, apenas hemos logrado descubrir un 30% del total. Conocerlos es vital para detectar con tiempo una posible colisión con la Tierra. Julia de León, investigadora del IAC, habla de NEAs en este programa.

Hoy iniciamos un viaje de ida y vuelta hasta el asteroide Bennu, un cuerpo rocoso, de apenas medio kilómetro de diámetro que pertenece al grupo de asteroides denominados Apolo, porque siguen órbitas cercanas a la de la Tierra. Allí se encuentra en estos momentos OSIRIS-Rex, una sonda espacial de la NASA que orbita y observa con detalle el asteroide antes de acercarse lo suficiente a su superficie como para recoger muestras de material y enviarlo a la Tierra. Una vez aquí, los científicos estudiarán su contenido buscando claves que permitan entender mejor estos cuerpos menores que almacenan retazos de la historia de la formación del Sistema Solar. Julia de León, investigadora del Instituto de Astrofísica de Canarias habla de los últimos descubrimientos de OSIRIS-Rex.

En el árbol de la vida, los orangutanes, gorilas, chimpancés y humanos tiene su origen en una rama común de la que se fueron separando en muy distintos tiempos. La primera rama en separarse fue la que, tras un proceso evolutivo, dio origen a los orangutanes. Más tarde se produjo una nueva escisión que, con el tiempo, dio lugar a los gorilas. La rama principal continuó hasta que una nueva escisión abrió camino a la existencia de dos ramas que evolucionaron por separado hasta generar a los chimpancés y a los humanos. Esta última escisión coincide en el tiempo con la existencia de una criatura sorprendente, conocida como Oreopithecus bambolii que vivió en una isla, hoy desaparecida, que ocupaba a la Toscana italiana y Cerdeña. Sergio Almecija, investigador en el American Museum of Natural History, Nueva York, cuenta hoy las peculiares características de O. bambolii, considerado como un modelo de ancestro común a humanos y chimpancés.

Puede parecer una osadía que una criatura tan insignificante como el ser humano se atreva a estudiar la vida de las galaxias. Eso, sin embargo, no parece ser un problema para nuestro invitado en Hablando con Científicos, Carlos Gómez Guijarro, investigador en el Comisariado de Energía Atómica en París Saclay. Su entusiasmo por el estudio de las galaxias quedó reflejado en su tesis doctoral titulada “Conectando los Extremos”. En ella comenta: “entender el origen y secuencia evolutiva de las galaxias nos lleva a comprender la historia de estructuras en el universo a lo largo de 13 mil millones de años”. Hoy nos cuenta cómo las galaxias que nacen, evolucionan y mueren.

Existen lugares en la Tierra que, por sus extremas condiciones, ponen límites a la existencia de cualquier forma de vida. Uno de esos lugares se conoce como Termas de Dallol, situado en la región volcánica de DanaKil, en Etiopía. Otro lugar emblemático se encuentra en Chile, en El Tatio, a más de 4000 metros de altitud, donde surge un buen número de manantiales de agua hirviente, geiseres y emanaciones de vapor de agua. En algunos de esos lugares se forman lagunas de aguas muy calientes y extremadamente ácidas, unas condiciones que son letales para la mayoría de los seres vivos, aunque existe la sospecha de que algunos microorganismos podrían soportarlas. Científicos como el uruguayo Daniel Carrizo, investigador en el Departamento de Planetología y Habitabilidad del Centro de Astrobiología (CSIC-INTA) estudian los límites de la vida en esos ambientes extremos y lo hace con una mirada puesta mucho más allá, en Marte, donde, puede que, hace muchos millones de años, la vida surgiera en ambientes muy parecidos

Es tal la diversidad de mundos que habitan el Cosmos que comprenderlos parece tarea imposible para unas pobres criaturas limitadas a evolucionar y vivir en este pequeño y maltratado planeta. A pesar de la inmensidad de incógnitas, una muchedumbre de científicos se empeña en ir desvelando, caso por caso, cómo son esos mundos. Antonio Claret es uno de ellos, y lo hace observando el universo a través de complejas ecuaciones matemáticas que describen cómo se comporta la naturaleza en ambientes muy distantes y desconocidos. Hoy nos habla su trabajo más reciente, publicado en la revista The Astrophysical Journal Letters, una investigación que describe el comportamiento de dos estrellas enanas blancas que giran, una alrededor de la otra, de forma vertiginosa, con un periodo de rotación de 20 minutos solamente.

Diseñar nuevos materiales formados por pequeñas unidades de dimensiones nanométricas utilizando óxidos metálicos es el campo de investigación de nuestra invitada hoy en Hablando con Científicos: Laia Vilà Nadal, química computacional y Lecturer in Metal Oxide Chemistry en la Universidad de Glasgow, Reino Unido. Laia investiga la formación de materiales creados ensamblando pequeñísimos ladrillos organometálicos (MOF) de manera que contengan orificios que se repiten regularmente y puedan atrapar en su interior moléculas de gas, como metano o dióxido de carbono. Esos materiales pueden ser muy útiles en electrónica, catálisis o como sensores de gases.

La medusa es un animal fascinante, su cuerpo gelatinoso, en forma de campana, se contrae rítmicamente en las aguas de mares y océanos, bajo esa cúpula semitransparente cuelgan unos tentáculos cargados de células urticantes con las que paralizan a sus presas para llevarlas hasta su única apertura que hace, a la vez, de boca, ano y aparato propulsor. Se alimenta de peces, camarones o plantas, los engulle y, después de absorber los nutrientes, expulsa los desechos. Para desplazarse, absorbe una cantidad de agua y la expulsa con fuerza. Pero, una medusa es mucho más que eso, nos lo cuenta hoy nuestra invitada en Hablando con Científicos. Laura Prieto lleva muchos años investigando a las medusas en el Departamento de Ecología y Gestión costera del Instituto de Ciencias Marinas del CSIC, en Cádiz y hoy ha decidido compartir sus conocimientos con nosotros.

Los últimos informes sobre la evolución del clima en la Tierra ponen especial interés en lo que sucede en los océanos y no es de extrañar porque, al fin y al cabo, el 71% de la superficie terrestre está cubierta de agua. Sacar conclusiones globales de lo que sucede en esa enorme masa líquida es muy complicado y queremos saber cómo se hace. Hoy hablamos con un investigador que se dedica a estudiar la evolución de la temperatura, la salinidad, la riqueza en oxígeno o los cambios de acidez de las aguas oceánicas. Denis Gilbert lleva años participando en el proyecto ARGO, un esfuerzo de investigación que ha desplegado por todos los océanos terrestres más de 3800 boyas, cargadas de sensores, que obtienen información continua sobre cambios que se producen en las aguas hasta 2.000 metros de profundidad.

Los microfósiles son criaturas diminutas que nos ayudan a comprender los grandes eventos climáticos del pasado. Nuestra invitada, Laia Alegret estudia los foraminíferos, unos seres unicelulares que se protegen con un caparazón calcáreo y que, cuando mueren, se acumulan en el fondo de mares y océanos. En un artículo publicado en PNAS, Laia Alegret y sus colegas han estudiado los foraminíferos que vivieron tras acontecimientos globales que provocaron grandes extinciones en masa. El más importante fue el provocado por el impacto del asteroide que acabó con el 75% de las especies del planeta, hace 66 millones de años. Pero hubo otros, como el que, hace 55 millones de años, elevó entre 6ºC y 8ºC la temperatura de los ambientes terrestres y 4ºC de las aguas oceánicas. Los foraminíferos fósiles hablan de lo ocurrido en aquellos tiempos para que, aprendiendo del pasado, podamos comprender el presente y el futuro.

Vivimos en un mundo inmerso en múltiples formas de energía, una energía que aprovechamos en una mínima cantidad. Captamos una pequeñísima parte de la energía luminosa del entorno, pulsamos interruptores, andamos, corremos y desarrollamos multitud de actividades que desperdician energía, vivimos en entornos artificialmente acondicionados, provocamos vibraciones al paso de nuestros vehículos, inundamos el mundo de sonidos, etc. Y, en medio de tanta energía desaprovechada, los teléfonos móviles, ordenadores y aparatos de todo tipo necesitan pilas, baterías o conexión a la red eléctrica para funcionar ¿Qué pasaría si esos dispositivos fueran capaces de recoger la energía residual del ambiente por sí mismos? Esta es la propuesta de Ana Isabel Borrás, investigadora del Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla.

Los neutrinos son partículas elementales pequeñísimas, sin carga eléctrica y tan escurridizas que pueden atravesar la Tierra sin chocar con ninguno de sus átomos en el camino. A pesar de la dificultad que entraña la detección y estudio de los neutrinos, una colaboración internacional estudia las propiedades de estas partículas con el experimento llamado T2K, del que nuestro invitado, Federico Sánchez Nieto, es portavoz internacional. El experimento consiste en crear un haz de neutrinos con el acelerador J-PARC, situado en la costa Este de Japón, a orillas el Pacífico y detectarlos, después de recorrer los 295 km que los separa, con el Super-Kamiokande, un enorme detector situado en el interior de una montaña, junto a la ciudad de Toyama, en la costa Oeste de Japón.

La sociedad demanda cada día más una energía limpia y asequible que permita cubrir las necesidades de la humanidad en las próximas décadas. Con una población en aumento que se acercará a los 10.000 millones de personas sobre el planeta a mediados de 2050, las necesidades de energía se multiplicarán. Se calcula que la energía obtenida del viento deberá suministrar un tercio de la demanda de energía mundial a mediados de siglo, un objetivo que exigirá superar algunos desafíos, como se defiende en el artículo “Grandes retos en la ciencia de la energía del viento” publicado recientemente en la revista científica Science, uno de cuyos autores es nuestro invitado en Hablando con Científicos, Xabier Munduate, investigador del Departamento de Energía Eólica del Centro Nacional de Energías Renovables.

Un paseo espacial entre las estrellas que rodean al Sistema Solar revela que más de la mitad de ellas forman agrupaciones de dos o más estrellas que orbitan unas alrededor de otras, atrapadas por su gravedad. Para no ir más lejos, el sistema más cercano a nosotros, Alfa Centauri, alberga tres estrellas, A, B y Próxima Centauri ¿Cómo nacen estos sistemas binarios o múltiples? Nuestro invitado en Hablando con Científicos, el investigador brasileño Felipe de Oliveira Alves ha publicado recientemente en Science un artículo en el que se muestra la imagen de un lugar lugar de la nebulosa de la Pipa en el que está naciendo un sistema binario.

¿Qué relación existe entre el color rubí intenso de una vidriera, un imán, la capacidad de la hidra para regenerarse y el tratamiento del cáncer? Todas estas cosas tienen relación entre sí gracias a las nanopartículas, el campo de investigación en el que trabaja nuestra invitada en Hablando con Científicos, María Moros, investigadora del Instituto de Ciencia de los Materiales de Aragón. Las nanopartículas de oro interaccionan con la luz para dar el color rubí a las vidrieras y se calientan cuando incide sobre ellas luz de determinadas frecuencias, una propiedad que permite usarlas en terapias contra las células tumorales. La hidra de agua dulce puede regenerarse por completo a partir de un pedazo, una propiedad que se estudia con nanopartículas magnéticas para su aplicación en medicina regenerativa.

Imperativo global: estabilizar el aumento de temperatura en 1,5 ºC. Este es el título de un artículo publicado en Science y firmado por un nutrido grupo de científicos entre los que se encuentra nuestra invitada, Tania Guillén Bolaños, investigadora nicaragüense en el Climate Service Center Germany (GERICS) de Hamburgo, Alemania. “El cambio climático es uno de los mayores desafíos para la humanidad – comienza diciendo el artículo-. La temperatura media global en la superficie del planeta está aumentando a una tasa de 0,2 ºC (± 0.1 °C), por década. En 2017 se alcanzó la frontera de 1.0 °C por encima del período preindustrial (período de referencia 1850-1900). Las previsiones de los modelos, utilizando datos de los niveles de gases de efecto invernadero atmosféricos, indican que la subida media de temperaturas alcanzará los 1,5ºC entre 2030 y 2052.” Tania Guillén explica por qué es urgente tomar medidas que estabilicen la elevación de la temperatura media de la Tierra en 1,5 ºC.

El descubrimiento de un nuevo planeta extrasolar ha dejado de llamar la atención, al fin y al cabo, son ya más de 4000 los exoplanetas descubiertos y el número sube exponencialmente a medida que se cuenta con mejores medios de detección. Dicho esto, os preguntaréis ¿qué tiene de especial el descubrimiento de un planeta gigante para merecer el privilegio de ocupar un puesto destacado en la revista Science La respuesta es que no se trata de un planeta extrasolar cualquiera, orbita alrededor de una pequeña estrella que tiene la décima parte de la masa del Sol, se mueve en una órbita elíptica que cabría más cerca que Mercurio del Astro Rey pero, para sorpresa de los propios descubridores, su existencia pone en entredicho las teorías existentes sobre formación de los planetas.

La Vía Láctea es un enorme conglomerado de estrellas distribuidas en un disco que tiene 100.000 años-luz de diámetro. Nosotros vivimos a 26.000 años luz del centro galáctico, un centro en el que se aglutinan, formando un bulbo enorme, miles de millones de estrellas, tan cercanas unas a otras que, si estuviéramos allí, su luz inundaría por igual el día y la noche. Todo lo que allí existe se mueve alrededor de un objeto, un agujero negro, que contiene 4 millones de masas solares. Lo conocemos como Sagitario A* y a su alrededor, la teoría de la Relatividad General predice que el espacio-tiempo está perturbado de manera significativa. Un grupo de científicos, entre los que se encuentra nuestro invitado, el científico de origen alemán Rainer Schödel, investigador del CSIC en el Instituto de Astrofísica de Andalucía donde dirige el Grupo del Centro Galáctico, ha comprobado que el comportamiento de una estrella que gira cerca de Sagitario A* concuerda con las predicciones de la Teoría General de la Relatividad.