El CERN celebra su 60 aniversario

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El CERN, la Organización Europea para la Investigación Nuclear, ha celebrado hoy su 60 aniversario durante un evento al que han asistido delegaciones de 35 países, incluida España. Esta institución internacional reune a científicos de 100 nacionalidades. Más de medio millar de científicos y técnicos españoles participan en este Laboratorio Europeo de Física de Partículas, como también es conocido.

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CPAN | 29 septiembre 2014 15:59

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Primeras excavaciones para construir el CERN en Meyrin (Ginebra) en 1954. / CERN

La Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN) ha celebrado este lunes los 60 años de su fundación. Al aniversario han acudido delegaciones oficiales de 35 países, entre ellas la española, con la secretaria de Estado de I+D+I, Carmen Vela, a la cabeza. Fundado en 1954, el CERN es hoy el mayor laboratorio de física de partículas del mundo y un buen ejemplo de colaboración internacional, reuniendo a científicos de 100 nacionalidades. 

Los orígenes del CERN se remontan al final de los años 40. Tras la Segunda Guerra Mundial, un pequeño grupo de científicos con visión de futuro y de administradores públicos de ambos lados del Atlántico identificaron la investigación fundamental como un modo potencial de reconstruir el continente y fortalecer la paz en una región con problemas. De esta idea nació el CERN, con el doble objetivo de realizar ciencia de excelencia y de unir a las naciones. Según sus miembros, este proyecto de colaboración ha funcionado muy bien durante este tiempo y se ha expandido a todos los continentes.

El CERN se ha convertido en el laboratorio del mundo líder en física de partículas

"Durante estas seis décadas, el CERN ha sido siempre un lugar donde la gente podía trabajar junta independientemente de su cultura y nacionalidad. Formamos un puente entre las culturas hablando una sola lengua universal, y ese lenguaje es la ciencia", dijo el director general del CERN, Rolf Heuer. Por su parte, la secretaria de Estado de I+D+I ha señalado la importancia que tiene para España "participar en una organización que está a la vanguardia de la ciencia mundial y que permite a los investigadores y técnicos españoles hacer ciencia con mayúsculas".

El 29 de septiembre de 1954 el CERN se constituyó a través de la firma de los primeros 12 Estados miembros. Con los años y su éxito continuado, el CERN ha atraído a nuevos países, convirtiéndose en una organización verdaderamente global. Hoy día cuenta con 21 estados miembros, entre ellos España, y más de 10.000 usuarios en todo el mundo. Hay además varios países que han presentado su solicitud para acceder. "Con el tiempo, el CERN se ha convertido en el laboratorio del mundo líder en física de partículas, siempre orientado hacia la excelencia", dijo la Presidenta del Consejo del CERN, Agnieszka Zalewska.

España en el CERN

España es miembro del CERN desde 1983. Es el quinto contribuyente por detrás de Alemania, Francia, Reino Unido e Italia, con una cuota del 8,28% en 2014. Además de esta contribución fija, se aportan otros fondos para financiar la actividad de los grupos de investigación españoles que participan en los experimentos del CERN, entre ellos los del Gran Colisionador de Hadrones o LHC y otros como ISOLDE o nTOF.

España es el quinto contribuyente por detrás de Alemania, Francia, Reino Unido e Italia

Nuestro país cuenta con más de un centenar de trabajadores en la plantilla del CERN, a los que se suman 354 usuarios y otros colaboradores. En total, el número de científicos y técnicos españoles en el mayor laboratorio de física de partículas del mundo sobrepasa las 500 personas. Más de 70 empresas españolas participaron en la construcción y mantenimiento del LHC, obteniendo contratos por 252 millones de euros entre 1998 y 2012, y adquiriendo de esta manera la experiencia necesaria para trabajar en otras instalaciones científicas internacionales como ITER, XFEL o el Observatorio Europeo Austral (ESO).

Unos 200 investigadores, ingenieros y técnicos españoles participan en el LHC y sus experimentos a través de diez centros de investigación. España contribuye con algo más del 4% de los recursos de la red de computación global distribuida (Grid), que almacena y distribuye los datos del LHC. La participación de los grupos de investigación españoles en el LHC cuenta con el apoyo de la Secretaría de Estado de I+D+I del Ministerio de Economía y Competitividad a través del Programa Nacional de Física de Partículas, y del Centro Nacional de Física de Partículas, Astropartículas y Nuclear (CPAN), proyecto Consolider‐Ingenio 2010 gestionado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

Funcionamiento del CERN

El CERN se dedica a la física fundamental dirigida a descubrir de qué está hecho el Universo y cómo funciona. Desde 1954, el panorama de la física fundamental ha cambiado drásticamente. Entonces, el conocimiento de la materia a las escalas más pequeñas estaba limitado al núcleo del átomo. En 60 años, los físicos de partículas han avanzado en el conocimiento de las fuerzas y la materia a las escalas más pequeñas, desarrollando una teoría basada en este conocimiento, el Modelo Estándar de Física de Partículas, y mejorando el conocimiento del Universo y de sus comienzos.

Las partículas portadoras de la fuerza débil y el bosón de Higgs se han descubierto en el CERN

Durante estos años, los físicos que trabajaban en el CERN han contribuido a este proceso a medida que una serie de aceleradores cada vez más grandes y potentes ha permitido a los investigadores explorar nuevas fronteras energéticas. Entre los resultados obtenidos, algunos descubrimientos han mejorado enormemente la comprensión de las leyes fundamentales de la naturaleza y desarrollado tecnologías de vanguardia.

Se incluyen el descubrimiento de las partículas portadoras de la fuerza débil, merecedor del Premio Nobel para Carlo Rubbia y Simon van der Meer en 1984; la creación de la World Wide Web por Tim Berners-Lee en 1989; el desarrollo de un revolucionario detector de partículas por Georges Charpak, galardonado con el Premio Nobel en 1992; y el descubrimiento del bosón de Higgs en 2012, que prueba la existencia del mecanismo de Brout-Englert-Higgs y llevó al Premio Nobel a Peter Higgs y François Englert en 2013.

El CERN opera el principal acelerador de partículas del mundo, el Gran Colisionador de Hadrones (LHC). Con su reinicio el año que viene a un nuevo récord de energía, el CERN continuará buscando respuestas a algunas de las preguntas fundamentales sobre el Universo.

Zona geográfica: España

Fuente: CPAN

Una rara molécula hallada en el espacio apunta al origen interestelar de la vida

Basada en el carbono, presenta una estructura ramificada, en lugar de lineal, como suele hallarse en la materia presente entre estrellas

Rastreando el cosmos a una distancia de 27.000 años luz, un equipo de astrónomos ha descubierto una molécula orgánica inusual, pues tiene una estructura ramificada, en lugar de lineal como suele encontrarse en el cosmos. El hallazgo –como otros descubrimientos de investigaciones previas- sugiere que las moléculas complejas necesarias para la vida se habrían originado en el espacio interestelar. Por Yaiza Martínez.

Yaiza Martínez

Escritora, periodista, y Directora de Tendencias21. Saber más del autor

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ALMA en acción. Imagen: Y. Beletsky. Fuente: ESO.

Rastreando el cosmos a una distancia de 27.000 años luz, un equipo de astrónomos ha descubierto una inusual molécula basada en el carbono (molécula orgánica), con una estructura ramificada en lugar de lineal, como suele encontrarse en el espacio. Se hallaba dentro de una nube gigante de gas ubicada en el medio interestelar, que es el de la materia presente entre estrellas. 

El hallazgo fue realizado mediante la detección de las ondas de radio emitidas por dicha molécula, conocida como cianuro de isopropilo (i-C3H7CN). En general, los astrónomos rastrean las moléculas interestelares siguiendo la radiación que estas emiten cuando cambian de estado de energía, en los espectros de las ondas infrarrojas o de radio. Lo importante del descubrimiento es que sugiere que las moléculas complejas necesarias para la vida podrían tener sus orígenes en el espacio interestelar. 

Rastreando con ALMA 

Los investigadores, de la Universidad de Cornell (EEUU) y del Instituto Max Planck de Radioastronomía y de la Universidad de Colonia (ambos centros en Alemania), usaron para su análisis el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, más conocido como Observatorio ALMA. 

Este telescopio, con 66 antenas de alta precisión, es producto de una asociación internacional de Europa, Norteamérica, Asia del Este y Chile, país en que está ubicado, a 5.000 metros de altitud. 

Con ALMA, los científicos rastrearon en concreto la región gaseosa de formación de estrellas Sagitario B2, considerada la nube molecular más extensa de las cercanas al núcleo de nuestra galaxia, y una de las mayores de toda la Vía Láctea. Sus hallazgos han aparecido detallados en la revista Science. 

Descubrimiento de una rara estructura 

En regiones de formación estelar como Sagitario B2 normalmente se encuentran moléculas orgánicas constituidas por una única "columna vertebral" de átomos de carbono, dispuestos en una cadena lineal. 

Sin embargo, es la primera vez que se detecta una estructura ramificada como la de i-C3H7CN en moléculas de este tipo de medios, explica Rob Garrod, investigador de la Universidad de Cornell, en un comunicado de dicho centro. Esa estructura ramificada es propia de las moléculas necesarias para la vida, como los aminoácidos o “ladrillos” de las proteínas. 

Para el científico, la detección abre por esa razón una nueva frontera en la complejidad de las moléculas que pueden formarse en el espacio interestelar y que, en última instancia, podrían alcanzar la superficie de planetas. Además, refuerza la idea de que las moléculas biológicamente importantes, como los aminoácidos que se encuentran comúnmente en meteoritos, se producirían en el proceso inicial de la de formación de estrellas, e incluso antes de que planetas como la Tierra se formen.

• Bacterias que fabrican con sal sus propios refugios para hibernar

• Menos límites a la posibilidad de que haya vida en otros planetas

• Esporas de bacterias y organismos celulares podrían sobrevivir a viajes interplanetarios

• Nuestra especie no está preparada para contactar con vida extraterrestre

• Encuentran el que podría ser el resto de vida más antiguo de la Tierra

De las moléculas a la vida 

Garrod y sus colaboradores examinaron la composición química de Sagitario B2, una zona cercana al centro galáctico de la Vía Láctea rica en moléculas orgánicas interestelares complejas. 

Con ALMA, el grupo llevó a cabo un rastreo espectral completo para buscar huellas de las moléculas interestelares allí presentes. Dicho rastreo contó con una sensibilidad y resolución 10 veces superior a las de análisis anteriores. 

La comprensión de la generación de materia orgánica en las primeras etapas de la formación de estrellas es fundamental para comprender el proceso que va desde las moléculas individuales hasta la química potencialmente portadora de vida, explican los científicos. 

En total, cerca de 50 características individuales del cianuro de isopropilo (y 120 del cianuro propilo normal, su molécula hermana con estructura lineal), fueron identificadas en el espectro por ALMA, en la región estudiada. Las dos moléculas de cianuro de isopropilo y de cianuro propilo corrientes son también las moléculas más grandes detectadas en una región de formación de estrellas. 

Otros hallazgos 

El espacio que media entre las estrellas no está vacío sino ocupado por grandes masas de gas y polvo, denominadas 'nubes interestelares'. La más abundante es la del Hidrógeno (H2), seguida por el monóxido de carbono (CO). Sin embargo, también en ese entorno se dan reacciones químicas que generan nuevas moléculas. 

En la actualidad, se conocen más de 120 especies moleculares diferentes en el espacio interestelar, que han sido detectadas con tecnologías punteras como las de ALMA. En ese maremágnum molecular resultan de especial interés las llamadas “moléculas orgánicas”, que son aquellas que contienen carbono y otros elementos como oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo, etc. 

En la Tierra, estas moléculas constituyeron los bloques de construcción del ADN y los aminoácidos, es decir, de la vida. Encontrarlas en el universo supondría, por tanto, que los componentes químicos básicos necesarios para la vida serían comunes en el cosmos, y no solo específicos de nuestro entorno terrestre. De ahí el interés que despiertan estos estudios, especialmente en el marco de la Astrobiología. 

En 2010, un equipo de científicos del Instituto Astrofísica de Canarias (IAC) y de la Universidad de Texas lograba identificar una de las moléculas orgánicas más complejas encontradas en el medio interestelar: el antraceno. Por otra parte, en 2011, científicos de la Universidad de Hong Kong también descubrieron compuestos orgánicos complejos en el medio interestelar. 

Y, en 2013, utilizando novedosas tecnologías de telescopio y laboratorio, científicos estadounidenses hallaron un importante par de moléculas prebióticas (que son las que dieron origen a las primeras células) en el espacio interestelar.

Referencia bibliográfica: 

A. Belloche, R. T. Garrod, H. S. P. Muller, K. M. Menten. Detection of a branched alkyl molecule in the interstellar medium: iso-propyl cyanide. Science (2014). DOI: 10.1126/science.1256678.

Los glaciares,las gigantescas masas de agua reservorio de agua dulce del planeta

Posted by: Miguel Avalos In: Antiguedad Y Edad Media | comment : 0 comentarios

Las grandes masas de hielo que cubren los polos del planeta y las zonas altas de grandes cadenas montañosas del mundo se llaman glaciares, a pesar de que son de dos tipos distintos.

Los glaciares son los restos de la gran cobertura de hielo que se extendió sobre una buena parte de las latitudes altas de la Tierra durante las últimas glaciaciones del cuaternario. Tienen una gran importancia como agentes erosivos de primer orden y constituyen una gran reserva de agua dulce del planeta.

Formación y estructura de los glaciares

Los glaciares se forman al acumularse la nieve caída en los fondos y laderas de los valles, en zonas de alta montaña. Los espesores pueden alcanzar grandes proporciones, si la nieve perdida en los deshielo es inferior a la que se acumula durante las nevadas. Su masa compacta se produce porque cada nevada comprime las nieves caídas con anterioridad. Si el calor no logran fusionar el hielo, va aumentando de grosor y comienza a desplazarse hacia el fondo del valle.

La densidad de la nieve aumenta con la profundidad. En la base del glaciar se produce la mayor densidad por efecto del peso del hielo que tiene que soportar. Pero este hielo de la base del glaciar fluye como si fuera líquido. El centro del glaciar se mueve más rápidamente que las masas laterales, por ello se producen roturas, tensiones y estiramientos que se manifiestan en enormes y profundas grietas en las capas superiores.

El glaciar se va desplazando y arrancando las rocas salientes que encuentra a su paso. A estos fragmentos de rocas se les llama Morrenas. En la zona final del glaciar, donde se produce el deshielo, se forman pequeñas colinas cuyo conjunto recibe el nombre de Morrena terminal.

Mientras el glaciar sigue manteniendo alimentación de nieve en la parte alta, se mantiene el deslizamiento valle abajo. Finalmente el glaciar se derrite o desmiembra formando arroyos.

Existen ocasiones en que varios glaciares fluyen por un valle al pie de un sistema montañoso, en su unión suelen formar un extenso glaciar más ancho que largo; a estos glaciares se les denomina de Piedemonte.

Los casquetes polares y la capa de hielo continental

Cuando un glaciar cubre mesetas e islas de latitudes altas se le denomina Casquete polar.De estos Casquetes polares suelen nacer glaciares alpinos, que descienden por los valles llegando incluso a alcanzar el mar.

Cuando el glaciar es tan extenso y antiguo que cubre la superficie de un continente, se le denomina Capa de hielo continental. Suelen fluir lentamente hacia el exterior y alcanzar los océanos, donde se se fragmentan en diversos tamaños durante el verano formando los icebergs.

Normalmente, el término se utiliza para describir las masas de hielo que cubren la Antártida y Groenlandia, así como aquellas que cubrieron la mayor parte del hemisferio norte durante la edad de hielo del pleistoceno, en el periodo cuaternario.

Un gran manto glaciar, de más de 1,8 millones de kilómetros cuadrados de superficie y que supera los 2.700 metros de grosor máximo, cubre casi toda la superficie de Groenlandia. La roca sólo aflora cerca de la costa, donde el glaciar se fragmenta en lenguas de hielo que recuerdan a los glaciares de valle. Desde el lugar donde estas lenguas alcanzan el mar, se desgajan pedazos de hielo de diversos tamaños durante el verano y forman icebergs.

Un tipo de glaciar parecido cubre toda la Antártida, con una superficie de 13 millones de kilómetros cuadrados

El agua de la Tierra es más antigua que el propio Sol

El agua fue crucial para el surgimiento de la vida en la Tierra y también es importante para evaluar la posibilidad de vida en otros planetas. Identificar la fuente original de agua en nuestro planeta es clave para entender cómo comienzan a crearse ambientes que fomentan la vida y la probabilidad de que existan en otros lugares. Un nuevo trabajo de científicos del Instituto Carnegie, en Estados Unidos, ha descubierto que gran parte del agua de nuestro Sistema Solar probablemente se originó de hielo que se formó en el espacio interestelar.

Hay agua en todo el Sistema Solar, no sólo en la Tierra, sino también en los cometas y las lunas heladas y en las cuencas sombrías de Mercurio. Incluso, se ha encontrado agua en muestras de minerales de los meteoritos, la Luna y Marte. En particular, los cometas y asteroides, al ser objetos primitivos, proporcionan una “cápsula del tiempo” natural de las condiciones durante los primeros días de nuestro Sistema Solar. Sus hielos puede informar a los científicos sobre el hielo que rodeaba al Sol después de su nacimiento, cuyo origen era una pregunta sin respuesta hasta ahora.

En su juventud, el Sol estaba rodeado por un disco protoplanetario, la llamada nebulosa solar, del que nacieron los planetas, pero no estaba claro si el hielo en este disco se originó en la propia nube interestelar paterna del Sol, de la que fue creado, o si esta agua interestelar fue destruida y vuelta a crear por las reacciones químicas que tienen lugar en la nebulosa solar.

Hay agua en todo el Sistema Solar, no sólo en la Tierra, sino también en los cometas y las lunas heladas “Si el agua en los inicios del Sistema Solar fue heredada principalmente en forma de hielo desde el espacio interestelar, entonces es probable que hielos similares, junto con la materia orgánica prebiótica que contienen, son abundantes en la mayoría o todos los discos protoplanetarios alrededor de la formación de estrellas”, explica el principal autor de este estudio que se publica en Science, Conel Alexander, de Carnegie.

“Pero si el agua en los inicios del Sistema Solar era en gran parte el resultado de procesos químicos locales durante el nacimiento del Sol, entonces es posible que la abundancia de agua varíe considerablemente en la formación de los sistemas planetarios, lo que obviamente tiene implicaciones para la posibilidad de la aparición de la vida en otros lugares”, añade este experto.

Al estudiar la historia de los hielos de nuestro Sistema Solar, el equipo, liderado por Ilsedore Cleeves, de la Universidad de Michigan, en Estados Unidos, se centró en el hidrógeno y su isótopo más pesado deuterio. Los isótopos son átomos de un mismo elemento que tienen igual número de protones pero distinta cantidad de neutrones.

La diferencia de masas entre isótopos resulta en sutiles diferencias en su comportamiento durante las reacciones químicas. Como resultado, la relación de hidrógeno y deuterio en las moléculas de agua puede decir a los científicos sobre las condiciones bajo las cuales se forman las moléculas.

Por ejemplo, el agua de hielo interestelar posee una alta proporción de deuterio e hidrógeno, debido a las muy bajas temperaturas en las que se forma, pero, hasta ahora, no se sabía cuánto de este enriquecimiento de deuterio se eliminó por procesos químicos durante el nacimiento del Sol o la cantidad de agua de hielo rica en deuterio que el recién nacido Sistema Solar era capaz de producir por sí mismo

Galería fotográfica de la Cassini

Galería fotográfica de la Cassini

1.- Imagen tomada el 12 de septiembre a una distancia de 2.292.325 kilómetros del planeta.

2.-Fotografía capturada el pasado 10 de septiembre a 2.611.290 kilómetros de Saturno.

3.-Imagen tomada el pasado 10 de septiembre a 2.614.607 kilómetros del planeta. Mirad las diferencias con la fotografía anterior.

4.- Titán capturado a 2.092.227 kilómetros de la luna.

5.-Saturno fotografiado a 2.611.796 kilómetros del planeta.

Fallas de la corteza terrestre

Posted by: Miguel Avalos In: La Tierra | comment : 0 comentarios

Uno de los accidentes del terreno que se puede observar más fácilmente son las fallas o rupturas de un plegamiento, especialmente si el terreno es de tipo sefimentario. Las fallas son un tipo de deformación de la corteza terrestre que finaliza en ruptura, dando lugar a una gran variedad de estructuras geológicas.

Cuando esta ruptura se produce de forma brusca, se produce un terremoto. En ocasiones, la línea de falla permite que, en ciertos puntos, aflore el magma de las capas inferiores y se forme un volcán.

Partes de una falla

El plano de falla es la superficie sobre la que se ha producido el movimiento, horizontal, vertical u oblicuo. Si las fracturas son frágiles, tienen superficies lisas y pulidas por efecto de la abrasión. Durante el desplazamiento de las rocas fracturadas se pueden desprender fragmentos de diferentes tamaños.

Los labios de falla son los dos bordes o bloques que se han desplazado. Cuando se produce un desplazamiento vertical, los bordes reciben los nombres de labio hundido (o interior) y labio elevado (o superior), dependiendo de la ubicación de cada uno de ellos con respecto a la horizontal relativa. Cuando está inclinado, uno de los bloques se desliza sobre el otro. El bloque que queda por encima del plano de falla se llama “techo” y el que queda por debajo, “muro”.

El salto de falla es la distancia vertical entre dos estratos que originalmente formaban una unidad, medida entre los bordes del bloque elevado y el hundido. Esta distancia puede ser de tan sólo unos pocos milímetros (cuando se produce la ruptura), hasta varios kilómetros. Éste último caso suele ser resultado de un largo proceso geológico en el tiempo.

Tipos de fallas

En una falla normal, producida por tensiones, la inclinación del plano de falla coincide con la dirección del labio hundido. El resultado es un estiramiento o alargamiento de los materiales, al desplazarse el labio hundido por efecto de la fuerza de la gravedad.

En las fallas de desgarre, además del movimiento ascendente también se desplazan los bloques horizontalmente. Si pasa tiempo suficiente, la erosión puede allanar las paredes destruyendo cualquier traza de ruptura, pero si el movimiento es reciente o muy grande, puede dejar una cicatriz visible o un escarpe de falla con forma de precipicio. Un ejemplo especial de este tipo de fallas son aquellas transformadoras que desplazan a las dorsales oceánicas.

En una falla inversa, producida por las fuerzas que comprimen la corteza terrestre, el labio hundido en la falla normal, asciende sobre el plano de falla y, de esta forma, las rocas de los estratos más antiguos aparecen colocadas sobre los estratos más modernos, dando lugar así a los cabalgamientos.

Las fallas de rotación o de tijera se forman por efecto del basculado de los bloques sobre el plano de falla, es decir, un bloque presenta movimiento de rotación con respecto al otro. Mientras que una parte del plano de falla aparenta una falla normal, en la otra parece una falla inversa.

Un macizo tectónico o pilar tectónico, también llamado “Horst”, es una región elevada limitada por dos fallas normales, paralelas. Puede ocurrir que a los lados del horst haya series de fallas normales; en este caso, las vertientes de las montañas estarán formadas por una sucesión de niveles escalonados. En general, los macizos tectónicos son cadenas montañosas alargadas, que no aparecen aisladas, sino que están asociadas a fosas tectónicas. Por ejemlo, el centro de la península Ibérica está ocupada por los macizos tectónicos que forman las sierras de Gredos y Guadarrama.

Por último, una fosa tectónica o Graben es una asociación de fallas que da lugar a una región deprimida entre dos bloques levantados. Las fosas tectónicas se producen en áreas en las que se agrupan al menos dos fallas normales. Las fosas forman valles que pueden medir decenas de kilómetros de ancho y varios miles de kilómetros de longitud. Los valles se rellenan con sedimentos que pueden alcanzar cientos de metros de espesor. Así sucede, por ejemplo, en el valle del río Tajo, en la península Ibérica.

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