Listos para perforar la zona cero del asteroide que mató a los dinosaurios

 La Tierra está teniendo mucha suerte en los últimos tiempos, ya que, en el pasado, fue abundantemente atacada por pequeños y grandes meteoritos que dejaron el planeta lleno de cráteres de los que, muchos, son todavía visible a pesar del paso del Tiempo. Uno de los más famosos fue aquel que cayó en la península de Yucatán en México y que, según todos los indicios, acabó con los Dinosaurios.

Los secretos del cataclismo que acabó con los dinosaurios son un tesoro sumergido. Ahora un proyecto largamente anhelado por los investigadores está a punto de ponerse en marcha: la perforación bajo el lecho marino del cráter Chicxulub, el estratosférico boquete provocado hace 66 millones de años por el meteorito de más de 10 kilómetros de diámetro que se estrelló sobre lo que hoy es la Península de Yucatán (México) borrando a los saurios de la faz de la Tierra.

El 13 de abril un equipo internacional de científicos partirá del puerto de Progreso, en el Golfo de México, y navegará 30 kilómetros mar adentro hasta una plataforma de perforación con la que se tiene previsto taladrar hasta un kilómetro y medio por debajo del lecho marino. Hasta ahora el cráter sólo había sido estudiado con perforaciones en tierra. Esta es la primera submarina.

La investigación busca ahondar el conocimiento sobre la formación de cráteres por impacto en la Tierra y en otros planetas y sobre sus efectos ambientales y ecológicos. “Nuestro nivel de comprensión de estos procesos aún es muy incompleto, y pese a tres décadas largas de intenso debate todavía seguimos intentando responder esta pregunta: ¿por qué aquel impacto fue tan catastrófico”, se expone en el documento de presentación del proyecto.

 

“Uno de los objetivos principales es estudiar cuáles fueron las condiciones para el regreso de la vida marina en la zona después del impacto”, explica Jaime Urrutia Fucugauchi, geofísico de la UNAM y uno de los líderes del grupo de investigación multidisciplinar, coordinado con la Universidad de Austin (Texas), el Imperial College de Londres y el British Geological Survey, y con la colaboración de científicos de la Universidad de Zaragoza y de la Complutense de Madrid.

El proyecto tiene un presupuesto de 10 millones de dólares. Está financiado por el International Ocean Discovery Program y el International Continental Scientific Drilling Programa. La coordinación técnica es tarea del Consorcio Europeo de Perforación.

“Se perforará sobre una estructura característica en cráteres en la Luna y en Marte que se conoce como anillo de picos, una cadena circular de montañas. Chicxulub es único por lo bien preservado que está su anillo, y el estudio también nos permitirá evaluar de qué manera se forman estos anillos”, dice el profesor Urrutia.

El cráter tiene entre 180 y 200 kilómetros de diámetro. En la Tierra existen otros dos más grandes y más antiguos, el de Vredefort en Sudáfrica y el de Sudbury en Canadá, formados hace 2.000 millones de años por impactos de asteroides o cometas. Pero su superficie está demasiado erosionada y modificada tectónicamente para una adecuada prospección científica.

La plataforma de estudio, similar a las petroleras, se asentará sobre tres pilotes. En la primera semana de perforación se prevé llegar a 500 metros bajo el suelo del Golfo de México, y poco a poco, a lo largo de los dos meses siguientes, la cata irá horadando un kilómetro más, recabando muestras de microfósiles, de minerales y de distintas trazas genéticas.

El proyecto, de nombre Expedición 364, podría desentrañar otros misterios hasta ahora insondables. Entre ellos el calentamiento climático que se produjo hace 55 millones de años, entre el Paleoceno y el Eoceno, que marcó el fin del reinado de las aves gigantes –posterior a la extinción de los dinosaurios– y el inicio de los diferentes grupos de mamíferos. También se espera que aporte detalles sobre el asteroide que golpeó nuestro planeta haciendo saltar por los aires una cantidad inconmensurable de rocas, generando una ola de calor abrasiva y dejando como huella por los tiempos de los tiempos el cráter Chicxulub.

Un tesoro que apareció buscando petróleo

La primera referencia que hubo del cráter sumergido se dio, a mediados del siglo pasado, dentro de trabajos exploratorios de Petróleos Mexicanos (Pemex). Se detectó que bajo el mar había una anomalía geofísica: una estructura semicircular de unos 180 kilómetros de diámetro.

Pero no fue hasta finales de los años 70 que ingenieros de Pemex, el mexicano Antonio Camargo y el estadounidense Glen Penfield, establecieron la hipótesis de que aquella forma submarina podía ser un campo volcánico enorme o un “cráter de impacto”.

En 1991, Penfield, Camargo y un grupo de investigadores confirmaron que era un cráter. Y en 1992, otra investigación determinó, mediante estratigrafía magnética, que la edad del cráter, en efecto, se correspondía con la del tiempo del cataclismo del Cretácico.

Esperémos que el próximo tarde, aunque según todos los estudios y estadísticas, cada millón de año (más o menos), toca que nos caiga una de estos monstruos sobre las cabezas. El plazo está cumplido y, en cualquier momento… ¡Podría suceder!

 

Una nota antes del Reportaje:

En 1935 un molesto Albert Einstein, junto con sus colegas Podolsky y Rosen, presentaron la llamada “paradoja EPR”, por sus iniciales. Esta quería servir de ejemplo para decir que la mecánica cuántica era una “teoría” incompleta y fallida. Que necesitaba de una profunda revisión. ¿Y por qué? Porque, según el propio Einstein, este conjunto de hipótesis violaba el universo tal y como lo conocemos. Por lo tanto, tenía que estar mal en algún punto. Sin embargo, lo que no sabía Einstein es que la paradoja presentada es en realidad una manifestación real de lo que ocurre en la naturaleza. Efectivamente, en los tiempos que corren hemos podido comprobar un fenómeno inquietante y extraordinario que permite que dos partículas separadas entre sí por una distancia monstruosa sean capaces de “comunicarse” sin que exista nada, ningún canal de transmisión, entre las dos. A este extraño fenómeno, que rompe por completo nuestra manera de entender el mundo, lo llamamos entrelazamiento cuántico.

 

 

Física

Científicos del Instituto de Óptica Cuántica e Información Cuántica (IQOQI) de la Academia Austríaca de Ciencias, de la Universidad de Viena y de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) han conseguido por primera vez entrelazar tres partículas de luz o fotones utilizando una propiedad cuántica relacionada con el retorcimiento (twist) de la estructura de sus frentes de onda.

De la misma manera que el famoso gato de Schrödinger está simultáneamente vivo y muerto, todas las demostraciones experimentales realizadas hasta ahora de entrelazamiento de varias partículas han sido llevadas a cabo con objetos cuánticos en dos dimensiones, dos niveles discretos posibles. Los fotones retorcidos utilizados en el experimento de Viena no tienen ese límite bidimensional y pueden existir en tres o más estados cuánticos vez.

El estado de entrelazamiento entre tres fotones creado por el grupo de Viena bate el récord previo de dimensionalidad, y da luz a una nueva forma de entrelazamiento asimétrico que nunca ha sido observado hasta ahora. Los resultados aparecen esta semana publicados en Nature Photonics.

El entrelazamiento es una propiedad antiintuitiva de la física cuántica que siempre ha desconcertado a los científicos y los filósofos. Los cuantos de luz entrelazados parecen ejercer una influencia entre ellos, no importa la distancia a la que se encuentren. De manera metafórica puede considerarse un patinador de hielo con la asombrosa habilidad de girar sobre sí mismo tanto en el sentido de las agujas del reloj como en el sentido contrario, al mismo tiempo.

Un par de patinadores entrelazados alejándose entre ellos mientras hacen este sorprendente giro tendrán las direcciones de giro perfectamente correlacionadas: si en un instante el primero gira en un sentido, también lo hace el otro, aunque estén tan lejos que terminen en pistas en continentes diferentes.

“Los fotones entrelazados de nuestro experimento se pueden ilustrar no con dos, sino con tres patinadores, danzando una coreografía cuántica pefectamente sincronizada”, explica Mehul Malik, el primer autor del artículo. “Su danza es un poco más compleja, con dos de los patinadores mostrando, además, otro movimiento correlacionado, además del giro mencionado. De hecho, somos los primeros que hemos conseguido este tipo de entrelazamiento cuántico asimétrico en el laboratorio”, continúa Malik.

Los investigadores han creado el estado de entrelazamiento entre tres fotones utilizando otro artificio cuántico: han combinado dos pares de fotones con entrelazamiento de alta dimensión de tal manera que era imposible saber de dónde procedía cada uno de los fotones. Aparte de servir como campo de pruebas para estudiar muchos conceptos fundamentales de la mecància cuántica, los estados de entrelazamiento de varios fotones vez, como este, tienen aplicaciones que van desde la computación cuántica hasta la encriptación cuántica.

En esta línea, los autores de la investigación proponen un nuevo tipo de protocolo de criptografía cuántica, basado en este estado de entrelazamiento asimétrico, que permite que diferentes capas de información se compartan de forma asimétrica entre varios emisores y destinatarios con total seguridad.

Los científicos consideran que, aunque todavía habrá que solventar muchos obstáculos técnicos antes de que este protocolo se pueda utilizar en la práctica, el rápido progreso de la tecnología cuántica hace que sea sólo cuestión de tiempo que esta tecnología encuentre su lugar en las redes cuánticas del futuro. “El experimento abre las puertas a un futuro Internet cuántico, con más de dos interlocutores, que permitiría una comunicación de más de dos bits por fotón”, añade Zeilinger.

En la investigación ha participado Mehul Malik, Manuel Erhard, Mario Krenn, Robert Fickler, Anton Zeilinger, del Instituto de Óptica Cuántica e Información Cuántica de la Academia Austríaca de Ciencia (IQOQI) y el investigador del Grupo de información y de Fenómenos Cuánticos del Departamento de Física de la UAB Marcus Huber, físico teórico que ha inventado las técnicas necesarias para analizar el experiemento. La investigación ha sido financiada por la Comisión Europea, el Consejo Europeo de Investigación (ERC) y la Austrian Science Fund (FWF). (Fuente: UAB)

Física

El 11 de febrero los responsables del experimento LIGO, un avanzado sistema de detección de las largamente buscadas ondas gravitacionales, ofrecerán en Washington una rueda de prensa para presentar sus últimos avances. La filtración del correo de un investigador apunta a que por fin se podrían haber descubierto estas ondulaciones del espacio-tiempo, cien años después de que Einstein predijera su existencia.

“Primicia… A alguien le va a llegar un Nobel”, aparece en el asunto de un email de Clifford Burgess, físico teórico de la Universidad McMaster en Hamilton (Canadá), quien ha hablado con científicos con acceso a un supuesto artículo donde se podría confirmar la detección de ondas gravitacionales.

“Hola a todos, el rumor sobre LIGO parece real, y al parecer va a salir el 11 de febrero en la revista Nature (sin duda con un comunicado de prensa), así que estad atentos” –señala–. Los espías que han visto el paper dicen que han logrado observar ondas gravitacionales de un agujero negro binario”.

 

 

 

“Afirman que los dos detectores las detectaron… y mencionan una detección equivalente a 5,1 sigma. Las masas de los dos agujeros negros inicialmente eran de 36 y 29 masas solares pero de 62 al final. Aparentemente la señal es espectacular… Woohoo! (Espero)”, exclama Burgess. Los físicos consideran que una significación estadística superior a 5 sigma en una señal ya es lo sufientemetemente fuerte como para reclamar un descubrimiento.

Este correo ha despertado gran expectación porque el hallazgo supondría una prueba que los físicos llevan buscando desde hace décadas. Einstein planteó hace cien años la curvatura del espacio-tiempo, pero además, que objetos masivos acelerados –como agujeros negros fusionándose o explosiones de supernovas– pueden cambiar esa curvatura y producir ondas gravitacionales.

La filtración del correo de Burgess, a través de Twitter, no hecho más que aumentar los rumores anteriores sobre el descubrimiento de estas ondas, pero lo que sí es cierto es que este jueves los responsables del experimento LIGO –al que se menciona en el mail– harán públicos sus últimos resultados en Washington (EE UU).

 

 

El equipo internacional del Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO, Observatorio de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales) trabaja con dos potentes detectores en sus centros estadounidenses de Hanford (Washington) y Livingston (Luisiana). Sus interferómetros hacen rebotar luz láser entre espejos situados en los extremos opuestos de kilométricos tubos de vacío para detectar el paso de las ondas gravitacionales.

Desde España, participa en este proyecto el Grupo de Relatividad y Gravitación de la Universidad de las Islas Baleares, donde también se ha organizado una presentación paralela a la de sus colegas en Washington. La expectación es máxima, porque este jueves se podría confirmar un fenómeno que Albert Einstein predijo hace un siglo. (Fuente: SINC)

Física

El Sincrotrón ALBA ha comenzado 2016 con el inicio de su décima línea de luz: una línea de microfoco para la cristalografía de macromoléculas. Con este nuevo instrumento se podrá descubrir cómo funcionan los sistemas biológicos a nivel atómico, siendo capaz de resolver en tres dimensiones macromoléculas y otros complejos.

Esta primera línea de microfoco producirá un diminuto haz de rayos X (del orden de una micra, una milésima de milímetro), lo que permitirá abordar un gran número de proyectos que en la actualidad están limitados por el tamaño de los cristales que pueden generarse o por los efectos dañinos que causa la radiación en la muestra. Entre ellos, cabe destacar las membranas de proteínas, complejos proteicos, complejos de ADN y proteínas sensibles a la radiación.

 

 

Las principales aplicaciones de esta 10ª línea de luz pertenecen al ámbito de la salud, a las ciencias de la alimentación o el medioambiente. En el campo de la medicina, permitirá ayudar en la búsqueda de nuevos fármacos contra enfermedades como el SIDA o la malaria, así como el desarrollo de nuevas terapias para tratamientos tumorales o la creciente resistencia bacteriana a los antibióticos.

También será de utilidad para encontrar soluciones a enfermedades en plantas y animales, así como nuevos métodos para incrementar la productividad agrícola. Todos ellas, áreas de interés tanto para el sector académico como industrial.

El presupuesto para la construcción de la nueva línea es de 7 millones de euros. El proyecto está cofinanciado con fondos FEDER y con el presupuesto interno del Sincrotrón ALBA. Se ha iniciado en enero de 2016 con la designación de un responsable de línea que ha comenzado su diseño y está previsto que realice los primeros experimentos en 2020.