Agua líquida en Marte y sus consecuencias

Por: Miguel Angel Pinilla Ferro

Sin lugar a dudas la segunda noticia del año, ademas del sobrevuelo de la sonda espacial New Horizons através del sistema Plutón- Caronte, es la confirmación por parte de NASA de evidencia visual de rastros de lineamientos recurrentes en pendiente, es decir,  agua liquida fluyendo. Gracias a las diferentes imágenes enviadas por HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) se han logrado contrastar estos flujos temporales de agua líquida en cráteres que están ubicados hacia el hemisferio sur;  este el caso del Cráter Palikir, donde se aprecian marcas estrechas en forma de meandros que siguen un patrón de pendiente, y que fluyen hacia al centro de la geoforma. La gran cantidad de hielo de agua que existe bajo el subsuelo marciano y que podría extenderse hasta 1 km de profundidad en forma de permafrost, es el responsable de estos lineamientos. Cuando se acerca "el verano marciano" el incremento significativo de la temperatura, acelera el de derretimiento de estas capas profundas, ocasionando el cambio de estado en los hielos de agua y creando estos afloramientos hacia la superficie. 

Flujos estacionales oscuros emanan de las exposiciones de roca en el Cráter Palikir en Marte, en esta imagen de la cámara de alta resolución HiRISE a bordo de la sonda espacial Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA. (PIA17933)

Image Credit: NASA/JPL-Caltech

Situación sentimental: Es complicado

Por: Jenny Carolina Fraile Beltrán *

Nuevas imágenes de la sonda Nuevos Horizontes.

Con el éxito de la misión Nuevos Horizontes del programa Nuevas Fronteras de la NASA, la humanidad ha marcado un hecho histórico poniendo al descubierto los cuerpos más alejados de nuestro Sistema Solar y con ello, el planeta enano Plutón y su familia nos ha acogido con su abrazo fraternal enseñándonos su rostro más amoroso y deslumbrándonos con la realidad que ha modelado con el tiempo la superficie congelada que hoy tenemos la fortuna de observar. Tras la descarga masiva de información que se ha emprendido desde hace una semana por el equipo de la misión, las revelaciones son tan extraordinarias que generan tambaleos en la comunidad científica por la complejidad de los procesos involucrados que actuaron y quizás, siguen actuando hoy, como dos manos modeladoras, pero en este caso no de ollas de barro.

Imagen del día. Majestuosas montañas de hielo, a la izquierda con alturas de 3500 m aproximadamente; las planicies de Sputnik Planum a la derecha. Escena capturada 15 minutos después del punto de máximo acercamiento a 18.000 km de distancia en la puesta del sol. Créditos: NASA/JHUAPL/SwRI 

Las ecologías de la mesosfera Joviana: un articulo de Carl Sagan

*Por: Miguel Angel Pinilla Ferro

En junio de 1976 Carl Sagan junto al Astrofisico E. Salpeter publicaron un interesante articulo en The Astrophysical Journal titulado "Particles, environments, and possibles Ecologies in the Jovian Atmosphere". Lo interesante esta en la audacia de su propuesta, según los análisis efectuados por los datos enviados por la sonda espacial Galileo que desplegó su sonda a través de la espesa atmósfera de Júpiter, la composición de las capas superficiales del gigante gaseoso tiene trazas de amoniaco, agua, metano, nitrógeno y fósforo. La propuesta de Carl Sagan se basa en que todos los elementos químicos que abundan en las capas superficiales de la atmósfera Joviana son los que constituyeron la atmósfera primitiva terrestre, para Sagan esto implica la posibilidad del desarrollo de una química prebiotica y la posible constitución de ecologías benévolas para el desarrollo de potenciales protobiontos.

Los nichos que podrían establecerse en el cómodo régimen de vientos de la mesosfera joviana propiciaría una zona de intercambio y equilibrio termodinámico benigno para grandes organismos complejos. 

La desigualdad del Bell en la teoría cuántica

John Bell se aferra a la siguiente situación experimental: La medida de los espines de los pares de protones en correlación. Esta se define por tres componentes: A, B y C, cada uno de los cuales solo puede tomar dos calores: Positivo ó negativo. Cuando la medida dele spin es positiva y relativa a la componente A, se le atribuye la caracteristica A(+), y así sucesivamente para las otras componentes y otros signos.
El razonamiento de Bell es un razonamiento de la teoría de conjuntos y se aplica a toda la población de pares de individuos en que se observan tres propiedades dicotómicas. Por dicotomia debe entenderse: cada una de  estas propiedades no puede tomar mas que dos valores.
Se enumeran 2 elevado a la 3, esto es, ocho clases posibles de protones. Si una particula tiene las propiedades A+ y B - puede ser, ya un elemento de la clase A+ B- C+, o ya un elemento de la clase A+ B- C-. De aquí que si se denomina N(A+B-) el número de tales particulas, es es igual a la suma

N(A+B-C-) + N(A+B- C-)

Un razonamiento identico para las particulas (A+C-), da:

N(A+C-) = N(A+B-C-)

Resulta que N(A+C-) es superior o igual a N(A+B-C-).

Un razonamiento idéntico conduce a escribir:

N(B-C+) mayor o igual que N(A+B-C+)

Una combinación de las tres relaciones da:
N(A+B-) mayor o igual que N(A+ C-) + N(B+ C+)

desigualdad que sigue siendo verdadera si todos lo signos se invierten.
La segunda etapa del razonamiento de Bell es una extrapolación a partir del caso de particulas individuales, en que dos propiedades se suponen conocidas para el caso de "pare" de particulas en que se ha medido un propiedad de cada componente. El símbolo n(A+B-) representará el número de pares de protones en los cuales una de las partículas tiene la componente A+ y otra la componenete B- . Las experimentaciones producen un efecto sobre los pares de protones en correlación.
Un argumento estadistico demuestra que n(A+B+) es proporcional a N(A+B-), número de protones individuales de componentes de espín  A+ B- . De igual modo n(A+B-) es proporcional a N(A+C-) y n(B-C+). Además la constante de proporcionalidad es la misma en los tres casos. Reemplazando cada uno de los números no mesurables de la desigualdad:

N(A+B-) menor o igual que N(A+C-) + N(B-C+)

demostrada precedentemente, por los primeros medios correspondientes de los pares de protones "doblemente positivos", el resultado es, por lo tanto

n(A+B+) menor que n(A+C+) + n(B+C+) esto es la desigualdad de Bell.

La constante de estructura fina en nuestro Universo

Por. Miguel Angel Pinilla Ferro

Sé, de antemano, que el título de este post es un tanto audaz, pero voy a arriesgarme a ello. No pretendo ofrecer un esquema completo y profundo, solo voy a describir una de las constantes del mundo físico mas misteriosas e inquietantes de la naturaleza. La primera vez que leí acerca de la constante de estructura fina, fue en un libro de Charles Misner (Gravitation), él decía allí, palabras más, palabras menos, que existía una constante fundamental que era común a todas las expresiones físicas de la naturaleza, y que probablemente escondía los secretos del pasado, el presente y el futuro del universo, esta es 1/137: la constante de acoplamiento o de estructura fina.

Teoría de catástrofes y formación Planetaria

Un visión Matemática

*Por: Miguel Angel Pinilla Ferro

Varios matemáticos entre ellos Roger Penrose, Martin Gardner y Douglas Hofstadter, han propuesto el análisis de la formación y estructura del universo, como una secuencia que siga las condiciones de un conjunto de mandelbrot: Un fractal. Un bucle autorreferencial que desde los comienzos del big bang ha creado estructuras que en su orden son explicadas desde lo inmediatamente anterior. Así tenemos la explosión de una pequeña burbuja contra otra en el Multiverso, que dio paso a una nueva y con esto a la formación de los primeros quarks, en la etapa de la recombinación los primeros átomos dieron lugar al primer nucleón (protones -neutrones) y 380.000 años despues, el primer fotón y con ello la luz. La primera estrella brillaría para dar paso a la formación del primer sistema planetario, la generación de las primeras galaxias; y a todas ellas los multiejambres galácticos evidenciados en los mapas generados a partir de los datos enviados por el telescopio espacial Planck. Esto es  nuestro universo actual,  una construcción en bucle que se explica así mismo, donde en cada una de sus mas grandes y pequeñas estructuras podemos encontrar un detalle de su formación. Veamos pues, que tiene que ver esto con la teoría de catástrofes.

Mapa 3D de distribución de la materia del universo, el enjambre que se constituye evidencia su semejanza con las estructuras generadas a partir de fractales. 

La compleja dinámica de los gases nobles en Plutón

Por. Miguel Angel Pinilla Ferro*

Ya han pasado 56 días desde que la sonda espacial New Horizons (NH) realizó el sobrevuelo sobre el sistema Plutón - Caronte, una ingente y gran cantidad de imágenes y datos se han enviado desde entonces. El panorama que nos muestran las imágenes tomadas por las cámaras de NH son de un cuerpo con una superficie con gran densidad de cráteres de impacto hacia el hemisferio norte y un gran casquete de hielos de nitrógeno hacia el hemisferio sur. Una tenue y exigua atmósfera de nitrógeno y metano se forma cuando Plutón está en su perihelio. Con una temperatura media de -229°C,  Plutón es uno los cuerpos más fríos del sistema solar, allí los elementos químicos que aquí tienen un comportamiento gaseoso, en Plutón son líquidos o bien adquieren un estado solido. El gran casquete de hielos de nitrógeno en la región de Tombaugh es un ejemplo de ello. Pero, ¿que otros elementos químicos hallaríamos en Plutón que puedan adquirir comportamiento exótico en su reología y geodinámica con el ambiente propio de este cuerpo congelado?

Imagen en falso color realizada mediante los datos enviados por la cámaras LORRI y RALPH