Un nuevo estado de la materia puede ser sólida y líquida al mismo tiempo

El descubrimiento fue realizado por investigadores que sometieron al potasio a condiciones extremas de presión y temperatura.

Un grupo de investigadores afirma que logró comprobar que existe una nueva modalidad que combina a dos de las formas tradicionales de la materia.

Para lograrlo, sometieron al potasio a condiciones extremas, generando un estado en el que la mayoría de los átomos formaron una sólida estructura de red, mientras que un conjunto de átomos permaneció líquido.

Andreas Hermann, de la Facultad de Física y Astronomía de la Universidad de Edimburgo (Escocia, Reino Unido), quien lideró el estudio, afirmó: «El potasio es uno de los metales más simples que conocemos, pero si lo aprietas, forma estructuras muy complicadas. Hemos demostrado que este estado inusual pero estable es en parte sólido y en parte líquido». Luego, explicó que «recrear este estado inusual en otros materiales podría tener otro tipo de aplicaciones».

De acuerdo con sus estimaciones, más de media docena de elementos, como el bismuto o el sodio, podrían replicar este nuevo estado. Sin embargo, aún no está claro si el descubrimiento muestra un estado diferente de la materia o si se trata de una transición entre dos diferentes.

El procedimiento

Para desarrollar el estudio, los científicos realizaron simulaciones por computadora sobre el comportamiento de hasta 20.000 átomos de potasio en condiciones extremas, como una presión entre 20.000 y 40.000 veces superior a la atmosférica y una temperatura de entre 126 y 526 grados centígrados.

Verificaron así que se forman dos estructuras de celosía sólidas, con fuertes interconexiones químicas, lo que implica que cuando la estructura se calienta, los átomos pueden permanecer sólidos, mientras que otros se funden en estado líquido.

«De alguna manera, esos átomos de potasio deciden dividirse en dos subceldas vinculadas», concluyó Hermann.

Es Interesante

Descubren una capa de gas en Plutón que podría ocultar un océano subterráneo en estado líquido

La capa estaría compuesta por hidratos de gas de gran viscosidad y baja conductividad térmica, por lo que tendría propiedades aislantes.

Una capa aislante de gas podría mantener en estado líquido un océano subterráneo bajo la superficie congelada de Plutón, sugiere un estudio publicado en la revista Nature Geoscience basado simulaciones por computadora, informa el portal científico Phys.org.

La simulación, realizada por un equipo internacional de científicos japoneses y estadounidenses, ha demostrado que debajo de la capa congelada del planeta enano se encuentra otra capa, compuesta de hidratos de gas. Estos elementos son sólidos cristalinos formados a partir de gas y agua de gran viscosidad y baja conductividad térmica, por lo que tienen propiedades aislantes.

Sin esta capa aislante, el océano se habría congelado hace cientos de millones de años. El componente más probable de este gas sería el metano emitido por el núcleo de Plutón.

El descubrimiento de esta capa de hidratos de gas podría significar que existen más océanos en el universo de lo que se piensa hasta ahora.

RT ESPAÑOL

Hallan en un gusano “el interruptor” de genes que permitiría regenerar partes del cuerpo humano

El ‘regulador’ que permite a un pequeño animal marino recuperar secciones corporales perdidas está presente pero al parecer inactivo en el genoma de los humanos.

Una de las clases de animales con mayor capacidad regenerativa son los gusanos planos. Pueden recuperar la integridad corporal al ser cortados por la mitad. En el genoma de uno de ellos, un grupo de científicos consiguió identificar el fragmento responsable de esta ventaja, la cual va mucho más allá del mecanismo que hace crecer la cola perdida en lagartos o salamandras.

Los investigadores estadounidenses, asociados a la Universidad de Harvard, se enfocaron en los tramos no codificantes del ADN del gusano pantera de tres bandas (Hofstenia miamia). Y entre la denominada ‘basura génica’ encontraron un gen de control ‘magistral’, que tiene la función de respuesta tempranade crecimiento (RTC) y está asimismo presente en humanos y otros animales.

La especie en cuestión habita en los litorales del Caribe y otros mares de agua tibia, según informa la revista Science.

Hallan el interruptor
“Lo que descubrimos es que este gen magistral (…) activa los genes que se prenden durante la regeneración”, dijo el autor principal del estudio, Andrew Gehrke, en comentarios ofrecidos a The Harvard Gazette. Detalló que “las regiones no codificantes indican a las regiones codificantes que se activen o desactiven, algo que hace pensar que son interruptores”.

Según sostiene la genética, las regiones no codificantes del ADN no están directamente involucradas en la creación de las proteínas que desencadenan gran número de procesos biológicos. Este conocimiento llevó a algunos a creer que dichas secciones genómicas no cumplían ningún propósito útil. La investigación de Harvard demuestra que no es cierto.

Realizan por primera vez un experimento cuántico que socava la objetividad de lo que se tiene por real

La creación experimental de dos realidades irreconciliables y al mismo tiempo verdaderas echa por tierra la conjetura fundamental de la teoría del conocimiento.

Por primera vez, un equipo de científicos logró materializar el llamado ‘Amigo de Wigner’, experimento mental de la física cuántica que afirma la imposibilidad fundamental del conocimiento objetivo. Así se recoge en un artículo publicado en febrero en ArXiv, archivo de prepublicaciones de estudios científicos en línea.

El experimento inicial fue propuesto en 1961 por Eugene Wigner, físico húngaro-estadounidense, como extensión de la paradoja del gato de Schrödinger. Para ello introdujo en la trama clásica, que incluía un gato y un observador, a un segundo observador que permanece fuera del laboratorio.

El gato está en una caja donde con cierta probabilidad lo puede matar algún dispositivo. Mientras nadie abra la caja y no se sepa con certeza el resultado, el gato, desde la perspectiva de la física cuántica, está en superposición, es decir, posee al mismo tiempo dos valores: “vivo” y “muerto”.

Cuando el primer observador termina con la superposición abriendo la caja, el segundo sigue ignorando el estado del gato. Lo que significa que ambos tienen dos visiones contradictorias y simultáneamente verdaderas.

El gato aquí metaforiza fotones. Desde el punto de vista de la mecánica cuántica, estos pueden polarizarse en uno de dos estados: el de partículas o el de ondas. Hasta que no hayan sido polarizados, o sea observados, están en superposición.

Utilizando seis fotones, un equipo de físicos, liderado por Massimiliano Proietti, creó dos realidades alternativas: en la primera se registraban los fotones en una de sus polarizaciones, y la segunda determinaba la superposición.

Dos resultados irreconciliables socavan la conjetura fundamental de la teoría del conocimiento, expuesta en el sumario del artículo: “El método científico se basa en hechos, establecidos a través de mediciones repetidas y acordadas universalmente, independientemente de quien los observe”.

“Una manera de acomodar nuestro resultado consiste en proclamar que ‘los hechos del mundo’ sólo pueden ser establecidos por un observador privilegiado (…) Otra opción es renunciar por completo a la independencia del observador, considerando los hechos únicamente en relación con los observadores (…) Esta opción, sin embargo, requiere que aceptemos la posibilidad de que diferentes observadores estén en desacuerdo irreconciliable sobre lo que ocurrió en un experimento”, concluyen los investigadores.

Europa planea extraer recursos de la Luna antes de 2025

 

La Agencia Espacial Europea se asoció a una empresa para investigar la posibilidad de una exploración.

La empresa ArianeGroup ha firmado un contrato de un año con la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés) para estudiar la posibilidad de enviar una misión a la Luna antes de 2025, que tendrá como objetivo extraer regolito, informa la compañía en comunicado de prensa.

El documento explica que el regolito es un material presente en la superficie lunar del cual es posible obtener agua y oxígeno, lo que en un futuro permitiría proyectar la presencia humana en el satélite terrestre y producir allí el combustible necesario para lanzar misiones exploratorias más lejanas.

“El uso de los recursos espaciales podría ser una clave para una exploración lunar sostenible y este estudio es una parte del plan integral de la ESA para convertir a Europa en un socio en la exploración global en el próximo decenio”, destacó David Parker, de la agencia europea.

Para realizar este estudio, ArianeGroup ha unido fuerzas con la empresa emergente alemana PTScientists, que producirá el módulo de aterrizaje, y con la compañía belga Space Applications Services, encargada de proporcionar instalaciones de control terrestre y equipos de comunicación para la misión. De ese modo, “este innovador consorcio íntegramente europeo podría ofrecer servicios para toda la misión”, desde el lanzamiento hasta la transportación de todo el cargamento a la Luna, reza el comunicado.

“ArianeGroup apoyará todos los proyectos europeos actuales y futuros, de acuerdo con su misión de garantizar para Europa un acceso independiente y soberano al espacio”, afirmó André-Hubert Roussel, director general de la empresa.

El anuncio se hace tan solo unas semanas después de que la sonda robótica china Chang’e 4 haya logrado ‘poner un pie’ en la cara inexplorada de la Luna por primera vez en la historia, un hito en la exploración del cosmos que eleva al gigante asiático a la categoría de potencia espacial. La perspectiva de una competición entre las grandes potencias por los recursos de la Luna ha reavivado las especulaciones sobre una nueva carrera espacial.

Tomado de esinteresante

La sonda Insight de la NASA amartiza exitosamente

El artefacto completa este lunes su viaje de casi siete meses, tratando de realizar la difícil tarea de aterrizar en la superficie de Marte

La sonda espacial InSight, lanzada desde la Tierra el pasado 5 de mayo en el marco del programa Discovery de la NASA, se ha aterrizado en la superficie de Marte este lunes tras haber realizado un viaje de 480 millones de kilómetros en el espacio.

El dispositivo, cuyo objetivo es estudiar el interior de Marte, debió atravesar la atmósfera marciana y tratar de colocar el aterrizador, equipado con instrumentos avanzados, en la superficie del planeta rojo en cuestión de minutos.

InSight amartizó a unos ocho kilómetros por hora, después de que activara la frenada a 125 kilómetros de la superficie del planeta rojo, cuando se desplazaba a una velocidad de 20.000 kilómetros por hora.

Este proceso ha sido apodado como “los seis minutos de terror”, debido a que la sonda tuvo que realizar una serie de tareas complicadas y sus controladores no lo pudieron ver en tiempo real. Debido al retraso en la señal de transmisión de la sonda, los especialistas se enteraron de si el aterrizaje tuvo éxito solo después del mismo.

Otro reto para la sonda InSight son las tormentas de polvo que actualmente hay en Marte, aunque la NASA afirma que la sonda está preparada para tales condiciones.

InSight es el cuarto módulo de aterrizaje lanzado por la NASA que aterriza con éxito en la superficie de Marte en los últimos veinte años.

El módulo ya ha empezado enviar imágenes desde el Marte, según lo anunció la NASA en su cuenta de Twitter.

Detalles de la misión

Durante dos años, la estación —que cuenta con un sismómetro a bordo— estudiará la estructura interna del planeta, registrando la actividad sismológica del planeta, y usando sondas para investigar los flujos de calor.

“InSight será la primera misión en la que un aparato recoge instrumentos de la cubierta del módulo y los coloca en la superficie del Marte”, recalca Jaime Singer, responsable principal para el sistema de despliegue de instrumentos del módulo. La experta compara esta tecnología con “la garra de la máquina de los peluches”, explicando que el aparato funcionará de la misma forma, automáticamente, pero sin “palanca de mando”.

El módulo fijará un sismómetro en la superficie y lo cubrirá con un escudo termal para proteger el instrumento de factores externos. Asimismo, el dispositivo taladrará el suelo para investigar y medir los flujos de calor.

Un nuevo cable de fibra óptica promete aumentar 100 veces la velocidad de Internet.

Un grupo de ingenieros australianos ha presentado un nuevo cable de fibra óptica que multiplica por 100 la velocidad de Internet. Su diseño se basa en la estructura del ADN humano.

Los diseños de la Naturaleza son una fuente de inspiración constante para los científicos. Innumerables inventos están basados en la morfología de los insectos, peces, y otros animales. O en estructuras internas de las plantas.

Este nuevo cable de fibra óptica cien veces más rápido se basa en la forma de las hélices que componen las cadenas de ADN de los seres vivos, capaces de contener millones de datos es espacios microscópicos.

La fibra óptica utiliza cables que en su interior tienen cristal. La información se transmite mediante pulsos de luz que rebotan en el cristal, como si fuese un espejo, a una gran velocidad. Por eso hoy en día podemos disfrutar de conexiones de hasta 1 Gbps en nuestras casas.

El nuevo cable de fibra óptica que multiplica por 100 la velocidad de Internet funciona haciendo rebotar al luz siguiendo la estructura de espiral de doble hélice del ADN humano.

Según Min Gu, jefe del proyecto en la Universidad RMIT de Australia, “como más momento angular puedas usar, más información puedes transportar”.

Este nuevo cable de fibra óptica 100 veces más rápido añade una especie de tercera dimensión a la transmisión de los pulsos de luz, dentro del cable de cristal.

Ya existen cables de fibra óptica que intentan retorcer la luz para transmitir información, pero según Min Gu son “del tamaño de una mesa de cocina”. El investigador australiano asegura que sus cables de fibra óptica que aumentan 100 veces la velocidad de Internet son “del grosor de un pelo humano”.

Y no se trata de una teoria: los cables ya están listos para ser comercializados. Pero no es tan sencillo como sustituir unos cables por otros. Habría que adaptar también las centralitas de las operadoras de telefonía, y los routers de los usuarios.

“Se necesitaría un consenso entre los fabricantes de routers y los operadores de redes antes de instalar esta tecnología”, reconoce Min Gu.

 

Tomado de: esinteresante.net

Confirman que el núcleo interno del planeta es sólido.

Un equipo de la Universidad Nacional de Australia halló el modo de detectar las ondas de fase J que pasan a través del núcleo interno del planeta y que son extremadamente débiles y casi imposibles de observar.

Un estudio de la Universidad Nacional de Australia (ANU, por sus siglas en inglés) ha confirmado con pruebas fehacientes que el núcleo interno de la Tierra es sólido, algo que ya se asumía desde principios del siglo XX, pero que nunca había sido demostrado.

El profesor asociado Hrvoje Tkalcic y el doctor en filosofía Schanlar Than-Son Phạm concibieron un método para detectar las ondas sísmicas de fase J.

Existe una gran variedad de ondas, de tal forma que unas avanzan y retroceden como vagones de un tren, mientras otras suben y bajan como olas del océano; y en función del tipo de la onda se pueden identificar las propiedades de los materiales que atraviesan.

Una variación particular son las ondas de fase J que pasan a través del núcleo interno del planeta, pero son extremadamente débiles y casi imposibles de detectar o de observar directamente. Sin embargo, el equipo de ANU encontró la forma de hacerlo.

En lugar de observar las ondas directamente, los científicos examinaron las señales que llegaban a dos receptores distintos tras un potente terremoto y luego compararon las sismografías de cada pareja para encontrar las similitudes entre ellas. “A partir de estas similitudes, construimos un correlograma global, es decir, una especie dehuella digital de la Tierra”, indicó Tklacic en un comunicado de la ANU.

Aún se sabe poco del núcleo de la Tierra, de su edad, temperatura exactas o sobre cómo se formó o actúa el campo electromagnético que genera la gravitación. Sin embargo, los investigadores confían en que estos nuevos avances en sismología global permitan ahondar en su estudio, contribuyendo a entender el proceso de evolución de nuestro planeta.

 

Tomado de: esinteresante.net

Científicos descubren el material más fuerte de todo el universo conocido.

Se trata de un material que es hasta 10,000 millones de millones de veces más rígido que el acero.

Las estrellas de neutrones son algunos de los objetos más densos del universo, donde la materia regular se degenera y se convierte en los estados más exóticos que la ciencia a teorizado. Aunque no se conocen completamente las características de estos estados la ciencia la ha llamado pasta nuclear y, según un nuevo artículo publicado en Physical Review, es probablemente la sustancia más dura de todo el universo conocido.

Los científicos usaron simulaciones para estudiar las propiedades elásticas de las cortezas de estrellas de neutrones y pudieron concluir que el material en su interior es hasta 10,000 millones de millones de veces más rígido que el acero. Las estrellas de neutrones son, después de todo, 100 billones de veces más densas que cualquier material que existe en la Tierra.

La simulaciones se llevaron a cabo utilizando una supercomputadora y requirieron 2 millones de horas de tiempo de procesador. Para que nos demos una idea, en una computadora normal, este proceso hubiese tardado 250 años.

De acuerdo con Matthew Caplan, físico de la Universidad McGill y autor principal del estudio:

“Nuestros resultados son valiosos para los astrónomos que estudian estrellas de neutrones. Su capa externa es la parte que observamos, por lo que la debemos comprender para interpretar las observaciones astronómicas de estas estrellas. La fuerza de la corteza de la estrella de neutrones, especialmente la parte inferior de la corteza, es relevante para una gran cantidad de problemas de astrofísica, pero no se comprende bien”..

La Física considera que la corteza de las estrellas de neutrones es sólida, mientras que el interior se describe como similar a los cristales líquidos. Las fuerzas entre protones y neutrones organizan la materia degenerada en formas redondas conocidas como alegremente como ñoquis; otras delgadas y largas (espaguetis), o en hojas (lasaña). No es broma, de ahí que los científicos la denominen jocosamente como pasta nuclear.

Se espera que la capa de pasta en la corteza tenga una profundidad de aproximadamente 100 metros y pese aproximadamente el 1% de la masa del Sol (aproximadamente 3,330 Tierras).

Caplan señala que “hay mucha física interesante en condiciones extremas, por lo que comprender las propiedades físicas de una estrella de neutrones es una forma en que los científicos pueden probar sus teorías y modelos”, concluye.

 

Tomado de: esinteresante.net