sábado, 9 de abril de 2016

Saturno Desde Otro Punto de Vista



04.04.16.- Las imágenes que la nave espacial Cassini capta de Saturno generalmente están orientadas de manera que Saturno aparece al norte, pero la nave espacial observa al planeta y sus amplios anillos desde todo tipo de ángulos. Aquí, un Saturno a media luz posa torcido mientras la pequeña luna Dione (1.123 kilómetros de diámetro) mira desde abajo a la izquierda. Y el terminador, la línea que separa la noche del día en Saturno, también está torcido, debido al acercamiento del planeta al solsticio de verano del norte. Como resultado, el polo norte del planeta se encuentra con luz del Sol durante todo el día de Saturno, tal y como sería en la Tierra durante el verano del hemisferio norte.



Esta imagen mira hacia el lado iluminado de los anillos desde unos 7 grados por encima del plano de los anillos. La imagen fue tomada con la cámara gran angular de Cassini el 19 de Febrero de 2016, usando un filtro espectral que preferentemente admite longitudes de onda de luz infrarroja centrada en 752 nanómetros.
El norte de Saturno está arriba y rotado 20 grados a la derecha. La imagen fue captada a una distancia aproximada de 1,9 millones de kilómetros de Saturno. La escala de la imagen es de 110 kilómetros por píxel.

sábado, 2 de abril de 2016

Nueva Herramienta de ADN/ARN Para Diagnosticar y Tratar Enfermedades

30.03.16.- Si la NASA va a enviar astronautas en misiones de años de duración, la agencia necesitará nuevas y mejores herramientas para controlar el estado de salud de los hombres y mujeres a lo largo del camino. Una empresa ha desarrollado una herramienta que podría hacer un diagnóstico completo a largas distancias en una realidad para la NASA - además de tener un gran potencial para el avance en la medicina en la Tierra.
Biotecnología  

En busca de una nueva forma de controlar los marcadores de salud como el recuento de glóbulos blancos y el colesterol, los investigadores descubrieron que las cadenas simples de ADN y ARN podrían plegarse en estructuras tridimensionales llamadas aptámeros que se unen a moléculas específicas, un proceso que se hace más rápido y más simple con el kit de AM Biotechnologies. Image Credit: National Institute of General Medical Sciences




                   
Actualmente, investigadores en la Tierra hacen un seguimiento de cosas como el recuento de glóbulos blancos y los niveles de colesterol y de cortisol, conocidos como "biomarcadores", con pruebas que utilizan proteínas especiales llamadas anticuerpos. Sin embargo, los anticuerpos tienen un corta vida útil, de tres a seis meses, y se pueden echar a perder por los altos niveles de radiación en el espacio, haciéndolos poco adecuados para este tipo de misiones.
La investigación de la década de los 90 sugirió una alternativa: cadenas simples de ADN y ARN que pueden plegarse en estructuras tridimensionales y, como anticuerpos, se unen a moléculas específicas. Estas estructuras, llamadas aptámeros, se pueden almacenar a temperatura ambiente sin degradarse y son inmunes a la radiación.
Hay, sin embargo, inconvenientes en la utilización de aptámeros en pruebas de diagnóstico. Por un lado, es un proceso que consume tiempo, complicando el proceso. Además, hasta hace poco los aptámeros no han sido tan buenos como los anticuerpos pegándose a las moléculas objetivo.
"No se unen suficientemente bien - no eran lo suficientemente específicos para sus objetivos", explica Mark Shumbera, presidente de AM Biotecnologías LLC, con sede en Houston. "Se necesita añadir ciertas modificaciones químicas a su ADN para que funcionen mejor".
Un proceso de aptámero estándar comienza colocando una molécula objetivo en una solución que sostiene cien trillones de secuencias aleatorias de ARN/ADN. Algunas secuencias se unen bien a la molécula objetivo, mientras que otras no - o se unirán débilmente. Las secuencias de éxito se separan a continuación y se copian a través de una reacción en cadena para crear otra, la solución más refinada, en un proceso que se repite hasta 15 veces.
Esta técnica, llamada Evolución Sistemática de Ligandos mediante Enriquecimiento. Exponencial, o SELEX, a menudo requiere muchas modificaciones químicas para adaptar mejor a los aptámeros para que se unan a las sustancias objetivo. Sin embargo, los científicos están limitados en la cantidad de modificaciones químicas que pueden hacer, en parte debido a que la reacción en cadena "no funciona de manera muy eficiente así", dice Shumbera. "Normalmente, la gente sólo utilizan una, y tal vez dos modificaciones a la vez."
En parte gracias al Small Business Innovation Research financiado por el Centro Espacial Johnson de la NASA, en 2007 AM Biotecnologías avanzó, el método más rápido simplificado para la creación de aptámeros que se adhieren fuertemente a la molécula objetivo. La compañía llama a estos aptámeros de nueva generación Aptámeros-X.
El nuevo método, más rápido utiliza un proceso patentado para sintetizar una colección de 10 mil millones de secuencias de ADN/ARN, incluyendo secuencias naturales y muy modificadas, en microesferas, que luego se utilizan para desarrollar los aptámeros con una afinidad para las moléculas particulares, tales como los biomarcadores en los que la NASA está interesada. El método basado en esferas elimina las limitaciones anteriores sobre las modificaciones químicas permitidas y simplifica el proceso de fabricación.
"Usted puede tener 50 modificaciones en una secuencia - no hay prácticamente ningún límite", dice Shumbera. "Este método permite que el ADN o ARN sea más diverso químicamente, lo que significa que hay una mejor oportunidad de crear una molécula con una particular alta afinidad y especificidad para el objetivo."
El proceso ya está en uso por la empresa, que también lo ha hecho disponible en el mercado por lo que cualquier persona puede tomar sus propios aptámeros. El kit es tan simple que cualquier persona con conocimientos básicos de laboratorio de bioquímica lo puede utilizar fácilmente, dice Shumbera. "Tenemos clientes universitarios, nuestros usuarios prototipo, estudiantes de primer año de universidad seleccionan Aptámeros-X utilizando nuestros kits. El proceso basado en cápsulas simplifica la selección de aptámeros enormemente ".

Además de ayudar a diagnosticar enfermedades, los Aptámeros-X también se podrían utilizar para atribuir un medicamento de quimioterapia a un tumor, evitando que otras partes del cuerpo reciban el tratamiento. "Podría ayudar a marcar el comienzo de la próxima gran revolución en cuanto a la forma de diagnosticar y tratar pacientes", dice Shumbera.
Uno de los medicamentos aptámero, Pegaptanib, ya ha conseguido la aprobación de la FDA, y Shumbera cree que las aplicaciones de diagnóstico no se quedan atrás. Él ve un futuro brillante para los aptámeros, especialmente para los usos de la NASA. La agencia está trabajando con otras empresas para crear una plataforma de hardware que pueda realizar el análisis en el espacio, lo que ayudará a diagnosticar y tratar las enfermedades posiblemente mientras que los astronautas se encuentren a miles o millones de millas de la Tierra.

sábado, 26 de marzo de 2016

Captan Por Primera Vez el Destello Temprano de la Explosión de una Estrella

22.03.16.- El brillante destello de la onda de choque de la explosión de una estrella ha sido capturada por primera vez en luz visible por el cazador de planetas de la NASA, el Telescopio Espacial Kepler.
Un equipo científico internacional dirigido por Peter Garnavich, profesor de astrofísica en la Universidad de Notre Dame, en Indiana, analizó la luz captada por Kepler cada 30 minutos durante un período de tres años a partir de 500 galaxias distantes, buscando unos 50 billones de estrellas. Estaban buscando signos de explosiones letales estelares masivas conocidas como supernovas.
En 2011, dos de estas estrellas masivas, llamadas súper-gigantes rojas, explotaron mientras Kepler las observaba. La primera gigante, KSN 2011a, tiene casi 300 veces el tamaño de nuestro sol y se encuentra a tan sólo 700 millones de años luz de la Tierra. La segunda, KSN 2011d, tiene aproximadamente 500 veces el tamaño de nuestro sol y se encuentra a unos 1,2 millones de años luz de distancia.
"Para poner en perspectiva su tamaño, la órbita de la Tierra alrededor de nuestro sol podría encajar cómodamente dentro de estas estrellas colosales", dijo Garnavich.
Ya se trate de un accidente aéreo, accidente de tráfico o supernova, la captura de imágenes de sucesos repentinos catastróficos es extremadamente difícil, pero tremendamente útil para comprender las causas. La mirada constante de Kepler permitió a los astrónomos ver, por fin, una onda de choque de supernova, cuando llegaba a la superficie de una estrella. El choque de ruptura en sí dura sólo unos 20 minutos, por lo que controlar el destello de energía ha sido un hito de investigación para los astrónomos.


Animation: The Early Flash of an Exploding Star, Caught by Kepler

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Representación del destello de la onda de choque de la explosión de una estrella captada por Kepler. Credits: NASA Ames, STScI/G. Bacon

"Con el fin de ver algo que ocurre en escalas de tiempo de minutos, como una ruptura de choque, es deseable tener una cámara de vigilancia de forma continua el cielo", dijo Garnavich. "No se sabe cuando una supernova va a apagarse, y la vigilancia de Kepler nos permitió ser testigos de cómo comenzó la explosión."
Las supernovas como estas - conocidas como Tipo II - se desatan cuando el horno interno de una estrella agota su combustible nuclear, provocando que su núcleo se colapse por efecto de la gravedad.
Las dos supernovas encajaban bien con modelos matemáticos de explosiones de tipo II, reforzando las teorías existentes. Pero también revelaron lo que podría llegar a ser una variedad inesperada en los detalles individuales de estos eventos catastróficos estelares.
Si bien ambas explosiones producen un golpe enérgico similar, no se apreció ruptura de choque en la más pequeña de las supergigantes. Los científicos creen que es probable que se deba a que la estrella más pequeña estaba rodeada de gas, quizás lo suficiente como para enmascarar la onda de choque cuando llegó a la superficie de la estrella.
"Ese es el enigma de estos resultados," dijo Garnavich. "Nos fijamos en dos supernovas y vimos dos cosas diferentes. Esa es la máxima diversidad."
La comprensión de la física de estos hechos violentos permite a los científicos entender mejor cómo se han esparcido las semillas de la complejidad química y la vida misma en el espacio y el tiempo en la Vía Láctea.

sábado, 12 de marzo de 2016

El Derretimiento Oculto de Groenlandia

01.09.15.- Más del 90 por ciento del hielo de agua dulce de nuestro planeta está unido a las enormes láminas de hielo y a los glaciares de la Antártida y de Groenlandia. A medida que las temperaturas ascienden lentamente en todo el mundo, las aguas de deshielo que provienen de estos vastos depósitos de hielo colaboran para que se produzca un aumento en el nivel del mar. Por sí sola, Groenlandia podría hacer elevar 7 metros el nivel del mar si su hielo se derritiera por completo.
Y… se está derritiendo.
En agosto del año 2014, Eric Rignot, un glaciólogo que trabaja en la Universidad de California, Irvine, y en el Laboratorio de Propulsión a Chorro, JPL, de la NASA, dirigió un equipo que confeccionó mapas de acantilados de hielo ubicados en los bordes frontales de tres glaciares “emisarios” en Groenlandia. Los investigadores descubrieron cavidades que socavan la base de estos bordes protuberantes y que pueden desestabilizar el frente del hielo y aumentar los desprendimientos en los icebergs; un proceso llamado “parto”, por el cual partes del glaciar se rompen y flotan a la deriva.
“En Groenlandia, tenemos tasas de deshielo de unos pocos metros por día en los meses de verano”, dice Rignot.  ¿Qué está causando este “gran deshielo”?
El equipo de Rignot descubrió que los glaciares de Groenlandia que se dirigen al océano tienen bases más profundas debajo del nivel del mar que lo que se había medido anteriormente. Esto significa que las corrientes oceánicas cálidas en las profundidades pueden cubrir las caras de los glaciares y erosionarlos.
“En las regiones polares, las capas más altas del agua del océano son frías y dulces”, explica. “El agua fría es menos efectiva para derretir el hielo”.

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 Con el aumento de las temperaturas en todo el planeta,por sí sola, Groenlandia podría hacer elevar 7 metros el nivel del mar si su hielo se derritiera por completo. Image Credit: NASA/JPL/NordForsk

“El calor oceánico real se encuentra a una profundidad de 350-400 metros, y más abajo también. Esta agua cálida, salada, tiene origen subtropical y derrite el hielo mucho más rápidamente”.
El equipo de investigadores de Rignot está aportando información clave que resulta necesaria para documentar este efecto y predecir con precisión dónde y cuán rápidamente se notará en los glaciares. Día y noche, el equipo reunió y analizó mediciones relacionadas con la profundidad, la salinidad y la temperatura de las aguas de los canales y su intersección con el borde costero de la capa de hielo de Groenlandia.
Ellos descubrieron que algunos de los glaciares se balancean sobre enormes umbrales de barro que los protegen, por ahora. Pero otros glaciares están siendo seriamente socavados, sin que podamos verlos, debajo de la superficie, lo que significa que podrían colapsar y derretirse mucho más pronto.
No es fácil reunir estos datos. Por encima de las aguas turbulentas, del viento, de la lluvia y del clima frío, está el hielo mismo.
“Vinimos a estudiar glaciares que descargan en los fiordos. Y los fiordos están repletos de hielo. En algunos sitios, puede llegar a haber tanto hielo que el bote ni siquiera puede avanzar”.
Pero el hielo presenta una fascinación peculiar para Rignot. “Siempre me han interesado las regiones polares”, afirma. “Mis amigos quisieron viajar por el Caribe pero yo preferí hacerlo aquí, en estas aguas. No sé por qué. Simplemente me gustan estas regiones”.
¿Qué será lo próximo?
“OMG”, responde Rignot. Y no está usando el lenguaje de mensajes de texto. OMG quiere decir Ocean Melting Greenland, el nombre de un nuevo proyecto de cinco años de duración patrocinado por la NASA que llevará aún más lejos su investigación, hasta las cuatro esquinas de Groenlandia, en barco y en avión.
“Esperamos que los datos recolectados sean un punto de inflexión para el estudio de la interacción entre el hielo y el océano en Groenlandia”, dice Rignot. “Ayudará a quienes confeccionan los modelos para hacer mejores proyecciones del derretimiento de la capa de hielo de Groenlandia en el futuro”.

sábado, 5 de marzo de 2016

Un Pequeño Asteroide Pasará Cerca de la Tierra el 5 de Marzo



04.03.16.- Un pequeño asteroide que hace dos años pasó cerca de la Tierra a una distancia cómoda de alrededor de 1,3 millones de millas (2 millones de kilómetros) va a pasar de nuevo mucho más cerca nuestro planeta este fin de semana, pero de manera segura.
Durante el próximo sobrevuelo del sábado 5 de marzo, el punto de máximo acercamiento del asteroide 2013 TX68 oscilaría de la Tierra entre una distancia de 14 millones de kilómetros o lo más cerca de ésta a tan sólo 17.000 kilómetros. La variación en las posibles distancias de aproximación máxima se debe a la amplia gama de posibles trayectorias para este objeto, ya que fue seguido por un corto tiempo después de su descubrimiento.





El gráfico indica la nube de posibles ubicaciones del asteroide 2013 TX68 cuando esté en su máximo acercamiento a la Tierra durante el sobrevuelo seguro a nuestro planeta el 5 de marzo. Image Credit: NASA / JPL-Caltech /NASANET
Científicos en el Centro de Estudios de la NASA NEO (CNEOS) en el Laboratorio de Propulsión a Chorro en Pasadena, California, han determinado que no hay posibilidad de que este objeto impacte contra la Tierra durante este sobrevuelo. Sin embargo, han identificado una oportunidad muy remota de que este pequeño asteroide podría impactar el 28 de Septiembre de 2017, con probabilidades de no más de 1 entre 250 millones. Los futuros sobrevuelos cerca de la Tierra en 2046 y 2097 tienen una probabilidad aún de menor de impacto.
"Las posibilidades de colisión en cualquiera de las tres futuras fechas de sobrevuelo son demasiado pequeñas para provocar una preocupación real", dijo Paul Chodas, gerente de CNEOS. "Confío plenamente en todas las observaciones futuras para reducir aún más la probabilidad"
Se estima que el asteroide 2013 TX68 tenga alrededor de 30 metros (100 pies) de diámetro. En comparación, el asteroide que sobrepasó la atmósfera en Chelyabinsk, Rusia, hace tres años tenía una anchura de aproximadamente 20 metros (65 pies). Si un asteroide del tamaño de 2013 TX68 fuera a reentrar en la atmósfera de la Tierra, es probable que produjese una explosión en el aire con aproximadamente el doble de energía de la que produjo el de Chelyabinsk.
El asteroide fue descubierto por el programa “Catalina Sky Survey” patrocinado por la NASA el 6 de octubre de 2013, cuando se acercaba a la Tierra en el lado nocturno. Después de tres días de seguimiento, el asteroide pasó por el cielo durante el día y ya no se pudo observar. Debido a que no fue rastreado durante mucho tiempo, los científicos no pueden predecir ahora su órbita precisa alrededor del Sol, pero si saben que no puede afectar a la Tierra durante su sobrevuelo del próximo mes de marzo.
Para obtener más información sobre la Oficina de Coordinación de Defensa Planetaria de la NASA, visite:
http://www.nasa.gov/planetarydefense

sábado, 27 de febrero de 2016

Ayuda a la NASA a Crear una Mejor Visión para Robonaut



24.02.16.- Los seres humanos utilizan gafas para ayudarles a ver mejor, pero para los robots, la solución está en su código. La NASA está pidiendo a los programadores crear algoritmos para Robonaut 2, o R2, que mejoren su visión en 3-D. El concurso de Manipulación de Herramientas de Visión para Robonaut se inició el 23 de Febrero, y ofrece un total de $ 10.000 en premios para los mejores algoritmos.
R2 es el primer robot humanoide en el espacio, que está siendo probado en la Estación Espacial Internacional. Sirviendo como un par de manos extra para los miembros de la tripulación de la estación, el robot está buscando ayudar con las tareas más mundanas o repetitivas que son necesarias para mantener el laboratorio de millones de libras, ayudando a sus colegas humanos en trabajos de ciencia críticos y trabajos de reparación. Por ejemplo, R2 gestiona el inventario usando un lector RFID y atornilla con un taladro.

La NASA está pidiendo a los programadores crear algoritmos para Robonaut 2, o R2, que mejoren su visión en 3-D. Image Credit: NASA

Mientras los astronautas pueden controlar directamente a R2, por lo que el robot más autónomo hará el trabajo en la estación y en las futuras misiones de exploración del espacio profundo más eficientes. Uno de los objetivos es ayudar a R2 a "ver" mejor. Con el fin de usar una herramienta, R2 se basa en un algoritmo para determinar una representación 3-D de la herramienta. El algoritmo funciona con el sistema de control del robot R2 y permite crear un plan para agarrar objetos y completar sus tareas.
Los algoritmos existentes asumen que las imágenes de alta resolución están siempre disponibles. Se necesitan nuevos algoritmos que puedan determinar las diferencias entre los objetos. El algoritmo tendrá que "ver" un objeto, reconocerlo, y correctamente operar e interactuar con él de la manera más eficiente y segura posible.
El objetivo del concurso Manipulación de Herramientas de Visión para Robonaut es crear algoritmos que recibirán un par de imágenes estéreo ruidosas de instrumentos comunes en el espacio, tales como un lector RFID, un pasamanos de EVA, o un softbox (caja de luz), entre otros, y determinar la correcta representación en 3-D del objeto en el par de imágenes.

domingo, 14 de febrero de 2016

La Tierra Podría Tener Pelos de Materia Oscura

25.11.15.- El Sistema Solar podría ser mucho más peludo de lo que pensábamos. Un nuevo estudio publicado esta semana por Gary Prézeau del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA propone la presencia de largos filamentos de materia oscura o "pelos".
La materia oscura es una sustancia invisible y misteriosa que constituye alrededor del 27 por ciento de toda la materia y energía en el universo. La materia ordinaria, que representa todo lo que podemos ver a nuestro alrededor, es sólo el 5 por ciento del universo. El resto es energía oscura, un extraño fenómeno asociado con la aceleración de nuestro universo en expansión.
Ni la materia oscura ni la energía han sido detectadas directamente, aunque muchos experimentos tratan de desbloquear el misterio, tanto bajo tierra como en el espacio.
Basándose en muchas observaciones de su fuerza gravitacional en acción, los científicos están seguros de que la materia oscura existe, y han medido cuánta hay en el universo con una precisión de más del uno por ciento. La teoría más aceptada es que la materia oscura es "fría", lo que significa que no se mueve mucho, y es "oscura" en la medida que no produce o interactúa con la luz.
Las galaxias, que contienen estrellas hechas de materia ordinaria, se forman debido a las fluctuaciones en la densidad de la materia oscura. La gravedad actúa como el pegamento que mantiene unidas materia ordinaria y oscura en las galaxias.
Según cálculos realizados en la década de 1990 y simulaciones realizadas en la última década, la materia oscura forma "corrientes de grano fino" de partículas que se mueven a la misma velocidad y orbitan galaxias como la nuestra.


Esta ilustración muestra la Tierra rodeada por filamentos de materia oscura llamados "pelos".
 Esta ilustración muestra la Tierra rodeada por filamentos de materia oscura llamados "pelos". Image Credit: NASA/JPL-Caltech

"Una corriente puede ser mucho más grande que el sistema solar en sí mismo, y hay muchas corrientes diferentes que cruzan nuestro vecindario galáctico," dijo Prézeau.
Prézeau compara la formación de corrientes de grano fino de la materia oscura a la mezcla de chocolate y helado de vainilla. Si se mezclan girando una cuchara se obtiene un remolino con un patrón mixto, pero todavía se pueden apreciar los colores individuales.
"Cuando la gravedad interactúa con el gas frío de materia oscura durante la formación de la galaxia, todas las partículas dentro de una corriente continua viajando a la misma velocidad ", dijo Prézeau.
Pero ¿qué ocurre cuando estas corrientes se aproximan a la Tierra?. Prézeau ha utilizado simulaciones por ordenador para averiguarlo.
Su análisis concluye que cuando una corriente de materia oscura pasa a través de un planeta, la corriente de partículas se concentran en un filamento ultra-denso, o 'pelo', de materia oscura. De hecho, debería haber muchos 'pelos' brotando de la Tierra.
Una corriente de materia ordinaria no atravesaría la Tierra y saldría por el otro lado. Desde el punto de vista de la materia oscura, la Tierra no es un obstáculo. Según las simulaciones de Prézeau, la gravedad de la Tierra concentraría y curvaría la corriente de partículas de materia oscura en un estrecho pelo denso.
Los pelos que emergen de los planetas tienen dos "raíces", las concentraciones más densas de partículas de materia oscura en el pelo, y las puntas, donde termina el cabello. Cuando las partículas de un flujo de materia oscura pasan a través del núcleo de la Tierra, se centran en la "raíz" de un cabello, donde la densidad de las partículas es de aproximadamente mil millones de veces más que el promedio. La raíz del pelo debería estar a alrededor de 1 millón de kilómetros de distancia de la superficie, dos veces más lejos que la Luna. Las partículas de flujo que rozan la superficie de la Tierra forman la punta del cabello, casi el doble de lejos de la Tierra que la raíz del cabello.
"Si pudiéramos determinar la ubicación de la raíz de estos pelos, podríamos enviar potencialmente una sonda allí y conseguir una gran cantidad de datos sobre la materia oscura", dijo Prézeau.
Una corriente que pasa por el núcleo de Júpiter produciría raíces incluso más densas: casi mil millones de veces más densas que el flujo original, de acuerdo con las simulaciones de Prézeau.
"La materia oscura ha eludido todos los intentos de detección directa durante más de 30 años. Las raíces de los pelos de materia oscura serían un lugar atractivo a la vista, teniendo en cuenta lo densas que se cree que son", dijo Charles Lawrence, jefe científico de la astronomía del JPL.
Teóricamente, si fuera posible acceder a esta información, los científicos podrían utilizar pelos de materia oscura fría para trazar las capas de cualquier cuerpo planetario, e incluso deducir las profundidades de los océanos en las lunas heladas.