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¿Cómo que no hay agujeros negros?

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en General, Investigación y Ciencia    ~    Comentarios Comments (0)

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Astrofísica

Robert Wilson: “No sabemos si hay agujeros negros fuera del centro de las galaxias”

El premio Nobel de Física en 1978 por el descubrimiento de la radiación de fondo de microondas evalúa para EL ESPAÑOL el presente y futuro de la astronomía.

En 1964, Robert Wilson y Arno Penzias trabajaban en los Laboratorios Bell de Nueva Jersey con un nuevo tipo de antena de radio creada para detectar las señales que rebotaban en un satélite llamado Echo. Faltaban cinco años para conquistar la Luna y el satélite era, básicamente, un globo metalizado. La antena empezó a detectar un ruido que estos radiofísicos no podían identificar. El ruido estaba presente día y noche, estaba extendido por todo el espacio y era cien veces más intenso de lo que esperaban encontrar. ¿Qué demonios sería? Wilson y Penzias limpiaron la antena, que estaba cubierta por cagadas de paloma, y volvieron a mirar. El ruido seguía ahí.

                             Wilson y Penzias

Paralelamente, Robert Dicke estaba a punto de iniciar un experimento en la Universidad de Princeton, a 60 kilómetros de allí, para tratar de encontrar la ansiada radiación de fondo de microondas, los resquicios energéticos generados hace más de 13.000 millones de años que demostrarían que el universo se inició con un Big Bang y una rápida inflación cósmica. Pero los resultados que Dicke y su equipo buscaban ya los habían encontrado -por casualidad- Penzias y Wilson, lo que les valió alzarse con el Nobel de Física de 1978.

Resultado de imagen de Robert Dicke
                              Robert Dicke

El astrónomo texano, que hoy tiene 80 años, ha visitado España este mes para acudir al festival Starmus, donde concedió esta entrevista a EL ESPAÑOL.

Una de las grandes polémicas de lo que llevamos de siglo es la fallida detección de las ondas gravitacionales primordiales, ese alarido del Big Bang que, supuestamente, un equipo de científicos del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian había detectado en marzo de 2014. Wilson vivió de cerca aquel fiasco del experimento BICEP2, debido a que ocupa un puesto de profesor emérito en este centro.

The BICEP2 telescope is the white dish at the top right of the blue building. The dish on the left is the South Pole Telescope. (Courtesy: National Science Foundation)

The BICEP2 telescope is the white dish at the top right of the blue building. The dish on the left is the South Pole Telescope. (Courtesy: National Science Foundation)

El BICEP2 dijo que había hallado las ondas gravitacionales primordiales pero luego resultó ser solamente polvo. Esto cual recuerda a lo que usted tuvo que pasar hasta detectar la radiación de fondo de microondas. ¿Por qué es tan fácil en astronomía confundir la señal y el ruido?

En este caso no es ruido, ya que este “ruido” procede de lo que constituye nuestra galaxia. Primero, la radiación que hay delante tiene que ser separada para poder ver la que hay en el fondo. En principio es algo bastante directo, coges el espectro con el número de frecuencias y buscas en las bajas frecuencias la radiación Sincrotrón, que es muy brillante a estas frecuencias. Luego, en las frecuencias más altas retiras el ruido producido por el polvo espacial y lo que queda deberían ser las ondas primordiales, pero por desgracia BICEP sólo medía una longitud de onda, una sola frecuencia, por lo que no pudieron hacer esa separación.

¿No fue un poco aventurado anunciar aquello sin estar seguro?

Cuando hicieron el anuncio pensaron que el polvo sería poco y la gente del Max Planck no les dijeron lo que estaban midiendo, porque no habían acabado su análisis.

[En 2014, el equipo de astrofísicos del Instituto Max Planck, en Alemania, estaba buscando también las ondas gravitacionales primordiales, aunque con otros instrumentos y métodos. La competencia entre ambos equipos era feroz, ya que un descubrimiento así prácticamente aseguraba a los descubridores un premio Nobel.]

Tuve la posibilidad de hablar con miembros de ambos experimentos, estadounidenses y alemanes, y lo cierto es que había bastante pique entre ellos.

Sí, antes había mucha competencia y ahora hay cooperación. Eso es lo que tenía que acabar pasando. Y aquí en Canarias tienen el experimento Quijote que debería aportar algunas medidas a baja frecuencia… todo el mundo va a tener que reunirse y ponerlo todo sobre la mesa para obtener la respuesta.

Su descubrimiento de la radiación de fondo de microondas fue clave para que recientemente se detectaran las ondas gravitacionales. ¿Cree que estamos entrando en un nueva era de la astronomía?

En realidad ahora está al mismo nivel que hace 50 años… lo que podemos detectar en este punto son sólo las fusiones de agujeros negros, pero si acabamos haciendo lo de los tres satélites para medir frecuencias más bajas entonces podremos detectar un montón de gravedad.

Se refiere al experimento europeo LISA, que consistirá en tres satélites separados cinco millones de kilómetros y formando un triángulo…

Sí, ahí es cuando creo que veremos el verdadero impulso científico. Es decir, lo de las ondas gravitacionales y el LIGO es algo maravilloso, no quiero quitarle mérito ninguno, pero creo que la verdadera aplicación ocurrirá un vez lo hagamos desde el espacio.

Cuando se descubrieron las ondas gravitacionales, se dijo que ahora seríamos capaces de conocer mejor las poblaciones de agujeros negros en el universo. ¿Por qué es importante esto?

Ahora mismo, lo que sabemos es que muchas galaxias tienen un agujero negro en el centro. Pero no tenemos evidencias de que los agujeros negros existan en ningún otro sitio. Estos dos eventos registrados han sido agujeros negros de tamaño moderado. Los que hay en el centro de la galaxia, al menos en el caso de la nuestra, son un millón de veces la masa del Sol, incluso miles de millones a veces. Ahora tenemos algo que, quizá surgió de una supernova, y tiene unas cuantas decenas de masas solares, estamos encontrando dónde están esas nuevas poblaciones de agujeros negros.

Debe ser emocionante.

Sí, aunque es un poco difícil predecir qué tipo de ciencia saldrá de esto. No obstante, parece que tenemos una nueva forma de mirar al universo y eso va a ser excitante.

 Resultado de imagen de El descubrir del fondo de microondas, R.Wilson en una entrevista en You Tube

                                                      Wilson, en una entrevista reciente. YouTube

Usted es un experimentalista. ¿Qué tal se lleva con los cosmólogos? Se emocionan bastante con los multiversos y esas cosas, ¿verdad?

Intento aferrarme a la teoría pero encuentro enriquecedor escucharles, son gente que a menudo lo hace muy bien explicando lo que hacen. Estuve escuchando antes a Roger Penrose y bueno, no estoy de acuerdo en todo con él, pero está bien escuchar diferentes teorías… Especialmente, para mí, es un placer ver la radiación de fondo de microondas aparecer en tantos sitios.

Claro, muchos modelos sobre lo que pasó tras el Big Bang se apoyaron en su descubrimiento, debe ser halagador de algún modo.

Sí, es muy satisfactorio.

Lo normal suele ser que alguien haga una predicción y luego otros la confirmen con experimentos, pero en su caso sucedió al revés.

Bueno, íbamos buscando algo, ese algo salió mal y eso es lo mejor que nos pudo pasar.

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Sí, todo el universo infinito está dentro de nuestras mentes, allí debemos buscar llegar a comprender. Arriba, en esa Nebulosa inmensa y maravillosa (como en otras muchas de la nuestra y otras galaxias) se forjan las nuevas estrellas y los mundos nuevos, y, en ellos, surgen formas de vida que, algunas veces, son portadoras de mentes privilegiadas que llegan a tener Concienca de SER.

Claro que, para poder llegar a enteder lo que la Conciencia es, sería preciso que entendiéramos primero como funcionan nuestros cerebros: su arquitectura, su desarrollo y sus múltiples funciones dinámicas que son posible gracias a sus características más impotantes, tales como, su organización anatómica y la notable dinámica que genera y, aunque insuficiente, pincelada, esta imagen, este conocimiento es necesario para poder llegar a comprender de qué manera llega a surgir la Conciencia.

 Nuestro Cerebro Contiene cerca de 100 mil millones de Neuronas y 100 trillones (es red neuronal y la ley de atraccióndecir 100 millones de millones) de conexiones ellas, Esto destaca la posibilidad de que Podemos reconfigurar Nuestros Pensamientos Y Emociones Para Ser Co-Creadores de Nuestra Propia Vida Usando el Inmenso Poder de La Mente

¡Cien mil millones de Neuronas! Tantas estrella tiene la Vía Láctea. Conexiones a cientos de miles que procesan la información. La actividad eléctrica del cerebro es objeto de muchos estudios e investigaciones que, por ejemplo, intentan interpretar las ondas cerebrales para saber de los mecanismos de nuestras mentes que, están clasificados entre los secretos más complejos del Universo.

Nuestro cerebro se encuentra entre los objetos más complicados del unierso y es sin duda una de las estucturas más notables que haya producido la evolución. Hace tiempo ya que llegamos a comprender que el cerebro era necesario para para la percepción, los sentimientos y los pensamientos. Lo que es obvio es que la conciencia se encuentre causalmente asociada a ciertos procesos cerebrales pero no a otros.

En tanto que objeto y sistema, el cerebro humano es especial: su cocnetividad y su dinámica, su de funcionamiento, su relación con el cuerpo y con el mundo que le rodea, no se parece a nada que la ciencia conozca. Su caácter único hace que el ofecer una imagen del cerebro se convierta en una empresa extraordinaria y en un reto difícil de vencer y, aunque todavía estamos lejos de ofrecer una imagen completa (una imagen parcial siempre será mejor que nada), sí podemos dar una cierta información como para poder llegar a generar una teoría satisfactoria de la Conciencia..

Persiste la incógnita sobre el surgimiento de la conciencia

discurrir sobre el surgimiento de la conciencia y concluir si lo clasificamos como un proceso de aparición de una propiedad emergente o si consideramos que podemos explicarlo estudiando las potencialidades de las neuronas aisladamente, es necesario conocer lo mejor posible qué entendemos por “Conciencia” y, qué procesos ha tenido que recorrer para que tenga las propiedades que en ella podemos observar. Es dinámica y en evolución y, que sepamos, sigue los mismos pasos que el Universo que la creó. Habrá que observar más detenidamente la naturaleza de la Conciencia que, con su inmensa complejidad, no nos deja llegar hasta una visión diáfana de lo que en realidad es. El Cosmos, aliado con el TIEMPO, y, el “OJO” del Universo que nos mira, siguen los progresos de esa CONCIENCIA nuestra que no podemos comprender…completamente.

SUEÑOS  PROIVIDOS

¿Será su “realidad” nuestra realidad? Probablemente no. El que compartamos el mismo planeta no hace que todos tengamos las mismas percepciones, sensaciones, emociones, aspiraciones, alegrías, miedos, tristezas, penas, sentimientos, fuerza, personalidad, voluntad de , fuerza para luchar, y, el caso de las conciencias está, no pocas veces condicionado por factores que el individuo no pudo elegir. Claro que, muchas veces una simple mirada, nos puede transportar a otro mundo. Pero soñar…, podemos todos, otra cosa será poder realizar los sueños.

El cerebro humano adulto, con poco más de un kilo de peso, contiene unos cien mil millones de células nerviosas o neuronas. La capa ondulada más exterio o corteza cerebral, que es la parte del cerebro de eolución más reciente, contiene alrededor de 30 mil millones de neuronas y hasta un billón de conexiones. Si contáramos una sinagsis cada segundo, tardardaríamos 32 millones de años en acabar el recuento. Si consideramos el posible de circuitos neuronales, tenemos que habérnoslas con cifras hiperastronómicas: 10 seguido de un millón de ceros. (En comparación con el número de partículas del universo conocido que asciende sólo a 10 seguido de 79 ceros).

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¿Que decir de la facultad del pensamiento? El pensamiento, el discurso interior y la formación consciente de imágenes nos recuerdan poderosamente que se puede construir una escena consciente incluso en ausencia de impresiones externas. Los sueños constituyen la demostración más palmaria de hecho. Pese a ciertas peculiaridades, como la credulidad, la resolución y la pérdida de auto reflexión del que sueña, la ensoñación y la conciencia despierta son notablemente parecidas (“soñar despierto”). Los objetos visuales y las escenas “vividas” en el sueño, suelen ser reconocibles, el lenguaje es inteligible e incluso las historias que se desarrollan en los sueños pueden llegar a ser tan coherentes que, no en pocas ocasiones, muchas personas llegaron a tomarlas por reales.

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                                       Estar en otros mundos sin ausentarte de este

La Conciencia puede ser activa o pasiva y, según qué ocasión, le pedimos o no un esfuerzo extra. La mayor de las veces dejamos que las impresiones sensoriales tomen posesión libremente de nuestros estados sensoriales, sin prestar especial atención a esto o aquello, la conciencia es tan receptiva y amplia como natural y libre de esfuerzo cuando, por ejemplo, visitamos una ciudad y paseando disfrutamos de sus vistas. Por otra parte, cuando buscamos específicamente un punto concreto en el flujo constante de entradas sensoriales al que estamos expuestos, la percepción se convierte en una actividad orientada a la acción concreta de esa búsqueda.

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              Nuestros cerebros, como el universo mismo, está repleto de conexiones sin fin

Una característica clave de los patrones neuronales que se pueden observar al microscopio es su densidad y extensión. El cuerpo de una neurona mide 50 micones (milésimas de milímetro) de diámetro, si bien la longitud del axón puede variar entre unos micrones y más de un metro. Aunque es realmente cierto que hemos podido llegar a conocer mucho de lo que ahí se fragua, mucho más cierto es que, desconocemos la mayor de las maravillas que en el cerebro se llegan a producir y, sabiendo el resultado final, no podemos discernir po qué caminos se llegó a allí.

Claro que, el abanico y la variedad de la fenomenología consciente pueden llegar a abarcar tanto como la experiencia de cada cual y llegan tan lejos como la imaginación individual de cada persona: Allí está el teatro privado de cada uno. El dominio de la consciencia que, cuando llega a sobresalir de lo corriente, entra en ese campo que llamamos filosofía y que, algunos, al ser referida al SER, llaman metafísica.

Si, la veo girar a la izquierda y también, a la derecha

La Bailarina estudia los pasos y, dentro de “su mundo”, tiene unas sensaciones que su conciencia archiva como experiencias personales. Cada cual, a creando su popia consciencia de “su mundo” particular en función de las experiencias que tenga la oportunidad de vivir conforme se produzcan en función de su modo de vida, y otras circunstancias que la diversidad de una vida nos pueda presentar.

Claro que, la experiencia consciente varía en intensidad; el nivel global de alerta puede variar desde la casi nula vigilancia del sopor hasta el hipervigilante de un piloto de guerra en acción, y la percepción sensorial puede ser más o menos vívida. También tenemos esa conocida habilidad llamada atención, que nos permite seleccionar o amplificar diferencialmente ciertas experiencias conscientes en detrimento de otras experiencias coetáneas..

La conciencia y la memoria conforma un inmenso entramado de conexiones que se desarrolla durante nuestras vidas

Además, la conciencia se halla conectada y vinculada a ciertos aspectos de la memoria. De hecho, a menudo se equipara la memoria inmediata, que dura apenas una fracción de segundo, a la propia conciencia. Claramente, la memoria de trabajo -la habilidad de “tener presente” y manejar los contenidos conscientes, como los números de teléfonos, las frases y las posiciones en el espacio, durante unos segundos-, está estrechamente realcionada con la Conciencia.

Está claro que, en cada uno de nosotros y según en qué situaciones que representan nuestro teatro privado de cada día nos encontremos, podemos estar situados en escenarios cambiantes que, bien o para mal, lo podríamos denominar “comedia”, “farsa” o “tragedia”, con una dramatis , el “yo” como protagonista. Y, así será hasta que caiga la cortina al final de la obra de la vida. Y, mientras la obra transcurre, cada uno de nosotros vive su “historia” de vivencias intranferibles que, en definitiva, serán las que conformen su mundo particular.

Archivo:The Earth seen from Apollo 17.jpg

Aunque vivamos aquí, no es cierto que aquí esté “todo” nuestro “mundo” que, en realidad, escapa de este que arriba vemos y llega hasta los confines de nuestra imaginación que, dicho sea de paso, sobrepasa los confines del Universo mismo. La Imaginación es un arma muy poderosa, y, si nada la , si la Naturaleza permite su transcurrir evolutivo…¿En qué se podrá transformar? Ella sabe de otros universos y de maravillas sin fin, ahora a nosotros, ¡sólo nos queda encontrarlos!

Han pasado algunos miles de años desde que los seres humanos vislumbraron que, además de la parte física, también estaba con nosotros, formando un todo, otra más trascendental que era la que generaba los pensamientos y nos permitía viajar más allá y con más rapidez de lo que podía hacerlo la parte material. Es cierto que el proceso ha sido lento y los avances, aunque a veces imperceptibles, han ahí siempre en una continuada evolución que, en cada época ha tenido un marcado signo.

Aunque puede que no sepamos que es la mente, sabemos algunas cosas sobre el cerebro. Está formado por una red, una increíble maraña de “cables” eléctricos que serpentean a través de una gran cantidad de “sustancias” neuroquímicas. Existen quizás cien mil millones de neuronas en el cerebro humano, tantas como estrellas hay en la Vía Láctea, y, cada una de ellas recibe datos eléctricos de alrededor de mil neuronas, además de estar en y en comunicación con unas cien mil neuronas más. Y, como sigue evolucionando al ritmo que el universo le impone… Suponer, hasta qué punto podrá llegar es, impredecible.

Nadie sabe que podremos ser mañana, cuando la evolución alcance ese grado impensable de sabiduría y seámos simples entes de luz que podrá adaptar formas y colores de inimagibale belleza, que estarán conformados por pensamientos y sentimientos en una amalgama de materia elevada al grado máximo de la evolución, es decir: energía pura. sería como volver a los orígenes. De la energía venimos y a ella regresamos pero, para entonces, estará evolucionada y será la del Universo que le dará sentido a todo lo material e inmaterial, entonces no habrá preguntas y se conocerán todas las respuestas.

¡Soñar cuesta tan poco!

emilio silvera

¿La Belleza? Está por todas partes

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Por intrincados laberintos del pensamiento, camina ella, entonando una canción. Y llorando va, la tristeza de su corazón. Esa mirada que hechiza y atrae, la duzura que nos muestra, nos deja embelezados, nunca se vio tanta belleza-

Sí, amigos míos, la Belleza puede estar en todas partes y, a cualquier lugar que podamos mirar nos podemos encontrar con esa maravillosa imagen que nos deje sin respiración, nos la muestra la Naturaleza y también, la inspiración del Ser. También una nirada o una bella canción… Nos pueden transportar a otro mundo sin salir de este.

emilio silvera

Marte y sus lunas

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El colosal impacto que formó las lunas de Marte

El colosal impacto que formó las lunas de Marte

 

Publicado por ABC – 

Dos investigaciones independientes aclaran el misterio del origen de Fobos y Deimos.

¿De dónde vienen Fobos y Deimos, las dos lunas de Marte? Durante mucho tiempo, sus formas irregulares parecían sugerir que se trataba de asteroides “capturados” por la gravedad del Planeta Rojo. Sin embargo, las trayectorias de sus órbitas contradicen frontalmente esta hipótesis. Ahora, dos estudios independientes, aunque complementarios, acaban de aclarar el misterio. Uno de los trabajos se publica en The Astrophysical Journal y ha sido llevado a cabo por investigadores del CNRS francés (Centre National de la Recherche scientifique) y la Universidad de Marsella y muestra que el único escenario compatible con las propiedades de Fobos y Deimos es el de una gran colisión contra Marte. En el segundo estudio, investigadores franceses, belgas y japoneses realizaron una simulación informática para mostrar cómo ambos satélites pudieron formarse a partir de los escombros de un gigantesco impacto entre Marte y un protoplaneta que debió tener un tercio de su tamaño. El trabajo se publicó ayer en la revista Nature Geoscience.

                                                                        Fobos

                                                                    Fobos y Deimos

El origen de los dos satélites naturales de Marte, Fobos y Deimos, ha sido hasta ahora un misterio. Debido a sus tamaños pequeños y a sus formas irregulares ambos se parecen mucho a asteroides, pero nadie ha podido comprender, ni reconstruir, el proceso que permitió a Marte “capturar” estos dos cuerpos errantes y convertirlos en dos satélites con órbitas ecuatoriales casi perfectamente circulares.

Pero existe otra teoría. En los lejanos tiempos de su formación, hace unos 4.000 millones de años, Marte sufrió una gigantesca colisión con otro cuerpo de tamaño planetario. Algo parecido a lo que sucedió aquí, en la Tierra, cuando los escombros levantados por el impacto de un cuerpo del tamaño de Marte dieron origen a nuestra Luna. Sin embargo, por qué alrededor de Marte los restos del impacto crearon dos satélites pequeños y no uno grande, como sucedió en nuestro planeta?

Una tercera posibilidad es que Fobos y Deimos se formaran al mismo tiempo que el propio Marte, lo cual encajaría con el hecho de que ambos tengan casi exactamente la misma composición que el planeta, aunque su baja densidad parece contradecir esta hipótesis. Ahora, por fin, el rompecabezas ha sido resuelto por los dos estudios independientes publicados esta semana: las lunas marcianas se formaron, sin lugar a dudas, como consecuencia de una gran colisión sucedida hace varios miles de millones de años.

Una gran luna desaparecida

 

 

 

En uno de los trabajos, los investigadores franceses, belgas y japoneses ofrecen, por primera vez, un escenario completo y coherente para la formación de Fobos y Deimos. Las dos lunas se formaron tras una colisión entre Marte y un cuerpo primordial de un tercio de su tamaño, entre 100 y 800 millones de años después del comienzo de la formación del Planeta Rojo. Según los investigadores, los escombros de esta colisión crearon un espeso disco alrededor de Marte, con una zona interna hecha de materia muy densa y fundida por el calor del impacto, y una zona externa delgada y fría, formada principalmente por gases. En la zona interior del disco, muy cerca de Marte, llegó a formarse una gran luna mil veces mayor que Fobos, que sin embargo desapareció poco después.

Sin embargo, las interacciones gravitatorias creadas en el disco exterior por ese primer gran satélite debieron de actuar como un catalizador para la recolección de los desechos necesarios para formar otras lunas más pequeñas, y más distantes del propio Marte. Apenas unos pocos miles de años tras el impacto inicial, pues, Marte se vio rodeado por un grupo de unas diez pequeñas lunas y por un gigantesco satélite que orbitaba muy cerca de él. Pero esa situación duró poco, puede que no mas de un puñado de millones de años. Entonces, la propia gravedad marciana hizo que la mayor parte de esos satélites, incluído el más grande, volvieran a caer sobre el Planeta Rojo. Solo las dos lunas más pequeñas y alejadas, Fobos y Deimos, lograron quedarse.

Debido a la gran cantidad de fenómenos físicos que formaron parte de este proceso, no es posible llevar a cabo una sola simulación que reconstruya la escena en su totalidad. Por eso, el equipo capitaneado por Pascal Rosenblatt y Sébastien Charnoz tuvieron que combinar tres simulaciones de última generación para dar cuenta de la física detrás de la gigantesca colisión, de la dinámica de los escombros resultantes del impacto y su proceso de acreción para formar los satélites, así como de la evolución a largo plazo de esos satélites.

Firma de luz

 

 

 

 

En el otro estudio, los investigadores del Instituto de Astrofísica de Marsella y del CNRS francés descartaron la posibilidad de que Fobos y Deimos hubieran sido capturados por Marte basándose en argumentos estadísticos sobre la diversidad de las composiciones de las rocas del cinturón de asteroides. Los científicos, además, demostraron que la “firma de luz” emitida por Fobos y Deimos es incompatible con la de la mayor parte de los asteroides del cinturón. En efecto, a partir de la firma de luz dedujeron que ambos satélites marcianos están hechos de polvo de grano muy fino, una composición muy diferente a la de las principales clases de componentes del cinturón. Sus resultados, pues, llevaron a los investigadores a apoyar el escenario de la colisión.

La teoría del impacto, además, podría explicar también por qué el hemisferio norte de Marte tiene una altitud tan baja comparado con el hemisferio sur. La razón podría ser que la cuenca boreal marciana estuviera formada por los restos de la gigantesca colisión. La investigación, por último, sugiere que los sistemas de satélites que se crearon tras el impacto afectaron a la velocidad de rotación del planeta. En aquellos momentos, por ejemplo, la Tierra estaba rotando muy rápidamente (en menos de cuatro horas), mientras que Marte lo hacía seis veces más despacio.

¿Qué es la Vida? ¡Ya me gustaría a mí saberlo!

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en La complejidad de la Vida    ~    Comentarios Comments (1)

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                               ¿Que es la Vida? Nos preguntan en el título de este trabajo, y…
               Bueno, algo más que sueños será

Lo cierto es que no podemos contestar a esa pregunta con propiedad. Sabemos lo que son los seres vivos e incluso, es posible que existan algunas especies que estando vivas ni lo podamos saber ni las podemos detectar. Sabemos de los materiales que son necesarios para que la vida esté presente en nuestro Universo y, en éstas mismas páginas hemos expuestos amplios trabajos sobre el tema de la vida, su posible origen, de cómo se “fabrican” los materiales necesarios para su existencia en las estrellas… Se podría decir, sin andar muy lejos de la verdad, que la vida, es la materia evolucionada hasta el nivel de la consciencia (si nos referimos ala vida en su más alta expresión).

Los meteoritos, como se ha podido demostrar en muchos estudios realizados sobre una diversidad de ellos, son portadores de aminoácidos necesarios para la vida. Recordemos aquí, por ejemplo:

“El meteorito Murchison recibe su nombre de la localidad de Murchison, Victoria en Australia. Los Fragmentos del meteorito que cayeron sobre el pueblo el 28 de septiembre de 1969. El meteorito, una condrita carbonácea tipo II (CM2) contenía aminoácidos comunes como la glicina, alanina y ácido glutámico, pero también algunos poco comunes como la isovalina y pseudoleucina. El informe incial estableció que los aminoácidos eran racémicos, apoyando la teoría de que su fuente era extraterrestre. Se aisló también una mezcla compleja de alcanos que era similar a la encontrada en el experimento de Miller y Urey. La Serina y la treonina se consideran habitualmente como contaminantes terrestres y estos compuestos se encontraban notablemente ausentes en las muestras.”

 

 

File:Murchison-meteorite-ANL.jpg

   Fragmento del meteorito Murchison y partículas individuales aisladas (se muestran en el tubo de ensayo).

“Más investigaciones encontraron que algunos aminoácidos estaban presentes en exceso enantiomérico. La homoquiralidad se considera una propiedad biológica única. Se ponían en entredicho algunas afirmaciones sobre la base de que los aminoácidos que entran en las proteínas no eran racémicos en el meteorito, mientras que el resto si lo eran. En 1997 las investigaciones mostraron que los enantiómeros individuales de Murchison estaban enriquecidos con el isótopo 15N del nitrógeno en comparación con sus correspondientes terrestres, lo que confirmaba una fuente extraterrestre del exceso del enantiómero L-enantiomer en el sistema solar. A la lista de materiales orgánicos identificados en el material del meteorito se le añadió el poliol en 2001″

 

File:Murchison-meteorite-stardust.jpg

Par de granos del metorito Murchison.

“Abundando en la idea de que la homoquiralidad (la existencia de solo aminoácidos de la serie L y azúcares de la serie D) fue provocada por la deposición de moléculas quirales de los meteoritos, la investigación demostró en 2005 que los aminoácidos como la Lprolina es capaz de catalizar la formación de azúcares quirales. La catálisis es no lineal, lo que significa que la prolina en un exceso enantiomérico del 20% produce una alosa con un exceso enantiomérico del 55% comenzando con el benziloxiacetaldeido en una reacción secuencial de tipo aldólica en un disolvente como el DMF. En otras palabras una pequeña cantidad de aminoácidos quirales podrían explicar la evolución de los azúcares de serie D.”

 

 

Muchos de los meteoritos hallados en la Tierra y venidos del espacio exterior traen muestras de la materia necesaria para la vida que se ha formado en el espacio exterior en Nebulosas y otros lugares llenos de energía y radiación.

Imagen: Fotografía de uno de los fragmentos del meteorito. Las muestras fueron recuperadas para su análisis en un estudio financiado por la NASA | H. Siegfried Via ABC.  La teoría de la Panspermia, que defiende la aparición de la Vida en la Tierra como consecuencia de la llegada a nuestro planeta procedente del espacio exterior de las primeras formas de vida, tiene otra prueba a su . No es la primera vez que se descubren aminoácidos en un meteorito. Anteriormente, científicos del centro Goddard de Astrobiología los habían encontrado en las muestras del cometa Wild-2 y en varios meteoritos ricos en carbono.

Aunque parezca amorfo y feo en algunas de sus formas y estados, el Carbono puede llegar a conformar las cosas más bellas, tales como… ¡La Vida!

Cada cosa viviente está hecha (entre otros elementos) de carbono. Está en nuestra atmósfera, en la corteza de la tierra y en los cuerpos de las plantas y animales. respiramos, exhalamos dióxido de carbono. Cuando las plantas respiran, toman el dióxido de carbono. Sin carbono, la vida no podría darse. El carbono es el bloque básico todas las formas de vida en la Tierra. Afortunadamente, es también uno de los elementos más abundantes en nuestro planeta. Al igual que toda la materia, el carbono ni se crea ni se destruye, por lo que todos los organismos vivos deben encontrar una manera de volver a utilizar continuamente el suministro finito que se encuentra disponible.

El carbono es el elemento químico que sustenta toda la vida en la Tierra. En la naturaleza existen 92 elementos químicos en natural. Es decir, 92 tipos distintos de átomos. Son las pequeñas piezas que se combinan entre sí para formar toda la materia conocida. Los átomos se combinan para formar moléculas, y las moléculas se unen para formar la materia. Todo lo que vemos a nuestro alrededor se forma con sólo esos 92 elementos. Incluidos nosotros mismos.

El 95% del cuerpo de los seres vivos se compone por sólo cuatro elementos: carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno. De ellos, el carbono es el más importante. Sin él, no podría formarse el ADN. Las proteínas, glúcidos, vitaminas y grasas son compuestos de carbono.

El carbono es un elemento muy abundante en el Cosmos. Los átomos de carbono se unen entre sí formando largas cadenas que sirven de base para construir otras moléculas más complejas. facilidad para enlazar moléculas es lo que permitió la evolución hasta los organismos vivos. En la tierra primitiva se dio una excelente combinación de grandes cantidades de carbono y agua, que fueron determinantes para el origen de la vida. El carbono es la base química de la vida en presencia de agua que, en el Universo, también está por todas partes.

También aquí, donde se forman los pensamientos y los sentimientos, el Carbono está presente. Los hidratos de carbono  son una parte necesaria  para cualquier persona sana , ya que aportan el combustible  que el cuerpo necesita  para su actividad  física. El cerebro necesita los lípidos y otros jugos que lo mantienen “engrasado” y a punto.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d9/Diamond_and_graphite2.jpg

El Carbono es un elemento esencial para muchas cosas, y, podríamos destacar, sin temor a equivocarnos que, la vida, es la más importante de entre todas ellas. En cualquier parte que queramos mirar  nos dirán, del Carbono, cosas como éstas:

“El carbono es un elemento notable por varias razones. Sus formas alotrópicas incluyen, sorprendentemente, una de las sustancias más blandas (el grafito) y la más dura (el diamante) y, el punto de vista económico, uno de los materiales más baratos (carbón) y uno de los más caros (diamante). Más aún, presenta una gran afinidad para enlazarse químicamente con otros átomos pequeños, incluyendo otros átomos de carbono con los que puede formar largas cadenas, y su pequeño radio atómico le permite formar enlaces múltiples. Así, con el oxígeno el dióxido de carbono, vital para el crecimiento de las plantas (ver ciclo del carbono); con el hidrógeno numerosos compuestos denominados genéricamente hidrocarburos, esenciales para la industria y el transporte en la forma de combustibles fósiles; y combinado con oxígeno e hidrógeno forma gran variedad de compuestos como, por ejemplo, los ácidos grasos, esenciales para la vida, y los ésteres que dan sabor a las frutas; además es vector, a través del ciclo carbono-nitrógeno, de parte de la energía producida por el Sol.”

 

Hacia 1860, varios químicos sugirieron que la asimetría óptica de los compuestos orgánicos debía surgir a partir de la estructura tetraédrica del átomo de Carbono.  A finales del siglo XIX, la teoría correcta fue formulada de manera independiente, por dos  químicos que, de manera simultánea, dieron con la clave al sugerir que, el átomo de Carbono de un compuesto carbonado se encuentra situado en el centro de esa estructura tetraédrica, unido mediante enlaces químicos a otros cuatro átomos, situados en uno de los vértices del tetraedro. El átomo de Carbono puede albergar 8 electrones en su corteza, tiene solamente cuatro; por tanto, por decirlo de manera sencilla, dispone de cuatro plazas vacantes que pueden ser ocupadas por electrones de las cortezas de otros cuatro átomos.

La teoría que es correcta, fue expuesta por el joven francés Joseph Achille  Le Bel, y el otro, el joven neerlandés llamado Jacobus Henricus van´t Hoff, ambos razonaron que tal estructura tetraédrica será asimétrica y no superponible a su imagen especular.

Los bioquímicos, es decir, los químicos que estudian los procesos de los seres vivos, no pueden imaginar de vida alguno (excepto, tal vez, alguna forma inactiva muy elemental) que no requiera decenas de miles de clases distintas de tejidos, cada uno de ellos diseñado para llevar a cabo una labor altamente especializada. Pensemos, por ejemplo, en la complejidad de un ojo, que no es más que uno de los muchos órganos del cuerpo.

El ojo tiene que sintetizar compuestos determinados para poder constituir cada una de sus partes: el cristalino, los músculos que permiten cambiar la de éste último, los que abren y cierran las pupilas, las capas de la córnea, los líquidos que llenan las distintas vavidades, la retina, el coroides, la esclerótica, el nervio óptico de los vasos sanguineos… Cada una de ellas necesita sustancias enormemente complejas que, además, deben poseer las propiedades adecuadas para hacer exactamente lo que se supone que hacen.

Miles de millones de tales tejidos especialiozados son esenciales para las formas vivientes de la Tierra. Es imposible imaginar que la evolución de éstos haya podido realizarse sin la ayuda del Carbono, un elemento que sobrepasa a los demás en su capacidad de formar una variedad casi ilimitada de compuestos, uno de ellos con propiedades específicas.

El compuesto más simple es el metano, un átomo de carbono con cuatro de hidrógeno (valencia = 1), pero también puede darse la unión carbono-carbono, formando cadenas de distintos tipos, ya que pueden darse enlaces simples, dobles o triples. Cuando el resto de enlaces de estas cadenas son con hidrógeno, se habla de hidrocarburos, que pueden ser:
saturados: con enlaces covalentes simples, alcanos.
insaturados, con dobles enlaces covalentes (alquenos) o triples (alquinos).
aromáticos: estructura cíclica.
La gran cantidad que existe de compuestos orgánicos tiene su explicación en las características del átomo de carbono, que tiene cuatro electrones en su capa de valencia: según la regla del octeto necesita ocho para completarla, por lo que cuatro enlaces (valencia = 4) con otros átomos formando un tetraedro, una pirámide de base triangular.
Los compuestos de Carbono conocidos superan en más del doble al conjunto de los restantes compuestos conocidos. Los tejidos de cualquier ser que vive sobre la superficie de la Tierra, un virus microscópico hasta un elefante, están constituidos por sustancias que contienen Carbono.  Algunos bioquímicos van incluso más allá al definir la propia vida como una más de las complejas propiedades de los compuestos de Carbono.
¿Cómo se las arregla éste ser un elemento tan versátil y adaptable?
  Los seres vivos están formados principalmente por C carbono, H hidrógeno, O oxígeno y N nitrógeno, y, en menor medida, contienen también S azufre y P fósforo junto con algunos halógenos y metales. De ahí que los compuestos de carbono se conozcan con el de compuestos orgánicos (o de los seres vivos). Pero…, cuidado, también hay muchos otros compuestos de carbono que no forman de los seres vivos. La parte de la Química que estudia los compuestos del carbono es la Química Orgánica o Química del Carbono, pues este elemento es común a todos los compuestos orgánicos.
En la pregunta que hacíamos más arriba, sólo podemos dar una respuesta: Es que el Carbono es un gran “combinador”: debido a que su corteza dispone de espacio para cuatro electrones más, se puede enlazar a otros átomos de Carbono y formar cadenas de longitud indefinida, de manera que eslabón de la misma (cada átomo de carbono) tiene dos ramas, por así decirlo, a las que se pueden unir otros átomos o grupos de átomos, como los colgantes de un brazalete.
                      Muchas de estas moléculas etán presentes en las Nebulosas
La cadena puede ser sencilla o compleja y ramificarse en distintas direcciones, pueden tener los extremos sueltos o bien unidos formando lazos cerrados o anillos. Si dos moléculas tienen exactamente el mismo de átomos de los mismos tipos, pero difieren en la forma en que están dispuestos, se dice que son isómeros.
Archivo:Ethane conformation.gif
                                  En la isomería los átomos se distribuyen de distinta para cada isómero
Hidrocarburos
Son compuestos orgánicos formados únicamente por “átomos de carbono e hidrógeno”. La estructura molecular consiste en un armazón de átomos de carbono a los que se unen los átomos de hidrógeno. También son los compuestos orgánicos más simples y pueden ser considerados como las sustancias principales de las que se derivan todos los demás compuestos orgánicos. Los hidrocarburos se clasifican en dos grupos principales, de cadena abierta y cíclicos. En los compuestos de cadena abierta que contienen más de un átomo de carbono, los átomos de carbono están unidos entre sí formando una cadena lineal que tener una o más ramificaciones. En los compuestos cíclicos, los átomos de carbono forman uno o más anillos cerrados. Los dos grupos principales se subdividen según su comportamiento químico en saturados e insaturados.
                                    El Carbono y el Hidrógeno son fundamentales la Vida
Aquí, por ser un tema apasionante, hemos comentado en más de una ocasión, la importancia del Carbono para la vida y, también hemos tratado ya la cuestión de si puede existir vida en algún planeta sin la presencia de compuestos de Carbono. Por supuesto, nadie sabe contestar esa pregunta pero, muchos bioquímicos piensan que la auto duplicación y la mutación son demasiado complejas para que puedan producirse por medio de algún de moléculas que dejen de lado la gran variedad y flexibilidad de los compuestos de Carbono.
El Carbono, es un elemento de posibilidades maravillosas y, hasta tal punto es así, que la vida en nuestro planeta, está presente gracias a ese fantástico elemento que, posiblemente, sea el actor principal en todas las formas de vida que puedan existir en el Universo, dado que, como he dicho tantas veces, lo que pasa aquí, también pasará allí: Todas las leyes del Universo funcionan de la misma manera en Galaxia y en cualquier otra, en este mundo y, también en cualquier otro mundo que, como el nuestro, reúna las posibilidades necesarias para el surgir de la vida.
Se han imaginado y recreado posibles formas de vida basadas en el Silicio en planetas de alta temperatura
Las bioquímicas hipotéticas son especulaciones sobre los distintos tipos de bioquímicas que podría revestir una vida extraterrestre exótica en formas que difieren radicalmente de las conocidas sobre la Tierra, con distintos grados de plausibilidad. En estas bioquímicas hipotéticas comúnmente se emplean elementos distintos del carbono construir las estructuras moleculares primarias y/o se produce en solventes distintos del agua. Las presentaciones de la vida extraterrestre basadas en estas bioquímicas alternativas son comunes en la ciencia ficción.
El Silicio es el elemento más próximo al Carbono en cuanto a su capacidad de combinarse consigo mismo y con otros elementos formar muchos compuestos diferentes, pero sus cadenas son relativamente cortas e inestables en comparación con las de los hidrocarburos (compuestos de carbono que contienen hidrógeno). El Boro es otro elemento que se cita a veces como posible base para una vida sin Carbono, pero sus propiedades hacen que sea todavía peor candidato que el Silicio.
      Solo podemos imaginar lo que pueda estar presente en otros mundos
Claro que, si todo eso es así (como parece que es), creo que la Vida en el Universo (al menos en su mayor representación), también, como en la Tierra, estará basada en el Carbono. Lo cual, no quita la posibilidad, por extraña que ésta pueda parecer de que, otras formas de vida desconocidas nosotros puedan estar pululando por ahí fuera. En lo que llevamos vivido, en lo que la Ciencia nos ha mostrado, en las inmensas y asombrosas maravillas que hemos podido con la Mecánica Cuántica y con las leyes cosmológicas que rigen en el Universo, hemos podido aprender una cosa: ¡Nunca digas que no! Todo lo que podamos imaginar… podría ser una realidad por asombroso que nos pueda parecer.

La teoría hidrotermal

Ésta explica cómo el origen de la vida habría tenido lugar en el agua caliente y llena de moléculas. Gracias al aporte energético producido por el calor terrestre o por un evento externo (como un rayo), las moléculas se ensamblarían de forma natural en nuevas moléculas más complejas. Parte de esta hipótesis está demostrada en laboratorio, donde se ha observado cómo las moléculas, efectivamente, tienen tendencia a formar estructuras más compleja de forma “espontánea”. Esto debió ocurrir en profundidad, pues la luz ultravioleta debido a la falta de atmósfera habría destruido los compuestos más grandes.

La gran glaciación

Una glaciación global pudo ocurrir hace unos 3.700 millones de años. Entonces, el hielo podría haber protegido una serie de compuestos que evolucionarían lentamente bajo una capa enorme. Más adelante, con la adquisición de una atmósfera por parte de la Tierra, los rayos UV no penetrarían tanto, el planeta se calentaría debido a un aumento del brillo del sol y los ciclos que están surgiendo y los compuestos saldrían al aire

La Panspermia

Resultado de imagen de la panspermia

La llegada de la vida desde el exterior es una de las teorías más populares. Aunque de las menos sostenibles hasta el momento. En ella se explica que los precursores de la vida no estaban aquí, en la Tierra, sino que llegaron de otro lugar: un asteroide u otro planeta, como pudiera ser Marte. Hasta ahora ningún dato avala concretamente esta hipótesis, aunque sí hemos detectado moléculas precursoras de precursoras. Aunque esto no es nada especialmente asombroso.

La hipótesis de los simples

Esta hipótesis explica, de forma similar a la teoría hidrotermal cómo los precursores provinieron de ciclos moleculares de reacción sencillos que fueron siendo cada vez más complejos. Sin embargo, al contrario que la anterior, esta necesita de una especie de membrana o cápsula primitiva para poder evolucionar en el sentido adecuado. Esto representa su principal inconveniente.

La hipótesis del ARN

La hipótesis del ARN resulta bastante lógica pero a la vez, imposible en sus primeros estadios. El ARN es precursor del ADN en nuestra biología. También es un mensajero, codificador y relativamente estable pero dinámico. Algunos virus y bacterias solo contienen ARN. Todo esto nos hace suponer que el ARN fue antes que el ADN. Sin embargo, esto solo vemos posible que se sitúe mucho después del origen molecular de la vida. Es muy difícil que el ARN Existen muchos indicios para suponer que el ARN fue antes que el ADNpreceda a las membranas rudimentarias moleculares ya que es bastante inestable en el medio (entre otras cosas).

Sin embargo, una reciente hipótesis cree haber encontrado algunas novedades al respecto. Según un estudio, en un primer momento surgió el ARN de forma natural y espontánea (cosa que también se ha comprobado como posible bajo ciertas circunstancias). Esa cadena con información, por supuesto, no fue suficiente. Entonces, en ese caldo de cultivo, el ARN encontraría lo necesario para formar un aminoácido primordial. Es decir, la manera de transmitir información y los ladrillos esenciales fueron antes que las membranas. Para ello necesitarían un “ayudante” molecular desconocido. Más adelante surgirían las membranas y todo lo que conlleva. No obstante, sigue siendo una hipótesis bastante complicada de asumir.

Lo que vino después

En un momento dado, millones de años atrás, tendríamos unas moléculas muy primitivas capaces de formar membranas de forma natural. Lo hacen así porque su estructura química se lo pide, pues tal es su naturaleza. Por otro lado, otras moléculas serían capaces de transformar a otras, de nuevo, gracias a sus propiedades. Lo que transforman son pequeñas piezas capaces de unirse en largas cadenas, las cuales adoptan formas y propiedades distintas según se unen. Ya tenemos las tres piezas esenciales: ya ha surgido la vida. Con el tiempo, tras mucho ensayo y error, fruto de la casualidad o de la naturaleza de las moléculas, se unieron. Así que de pronto, no sabemos muy bien cuando, aparece LUCA. LUCA, por sus siglas en inglés, es el hipotético ancestro común de todos los seres vivos. Es la primera prueba ordenada del origen de la vida. Y, por supuesto, es solo una hipótesis pues no sabemos si en realidad hay varios “LUCA” o solo uno.

emilio silvera